El Foro Económico Mundial (FEM) publica anualmente un informe con las tecnologías emergentes destinadas a cambiar nuestra vida en los próximos años. En 2023, la lista ha incluido, además de la onmipresente inteligencia artificial, innovaciones ambientales como los combustibles de aviación sostenibles y microsensores para plantas.
Este protagonismo de la sostenibilidad no hace sino reafirmar el protagonismo que la ingeniería medioambiental está cobrando en una sociedad cada vez más comprometida y preocupada por el medio ambiente. El informe reúne las perspectivas de más de 90 académicos, líderes industriales y futurólogos de 20 países de todo el mundo, para poner de relieve las tecnologías con más probabilidades de influir en las personas y el planeta en los próximos cinco años. Estas son las tecnologías señaladas.
1. Combustible de aviación sostenible (SAF)
El sector de la aviación genera entre el 2% y el 3% de las emisiones mundiales de CO2, pero todas las regiones del mundo registrarán grandes aumentos de aquí a 2050. A diferencia de muchas otras industrias, la relación peso/potencia de las baterías hace que la electrificación sea un reto. Ahí es donde entra en juego el combustible de aviación sostenible (SAF, por sus siglas en inglés).
Los combustibles sintéticos se fabrican a partir de fuentes biológicas, como la biomasa, o no biológicas, como el CO2, y pueden utilizarse con la infraestructura y los equipos de aviación existentes. En la actualidad, los SAF cubren alrededor del 1% de la demanda de combustible de la industria de la aviación. Esta cifra debe aumentar hasta el 13-15% en 2040 para ayudar al sector a alcanzar las emisiones netas cero en 2050, según el informe. En la UE, este porcentaje será de un 34% en 2040 y de un 70% en el año 2050.
2. Sensores microscópicos para plantas
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, la producción mundial de alimentos tendrá que aumentar un 70% de aquí a 2050 para proveer a una población mundial cada vez mayor. La vigilancia de los cultivos es un elemento clave para alcanzar este objetivo.
Los análisis tradicionales del suelo y las inspecciones visuales de los cultivos son caros y requieren mucho tiempo, lo que ha dado lugar a la supervisión mediante datos de satélite de baja resolución y, más adelante, drones y tractores equipados con sensores.
En el futuro, según el informe, sensores microscópicos tan pequeños como una aguja, incrustados en plantas individuales, podrían cosechar una gran cantidad de datos para mejorar la salud de las plantas y aumentar la productividad agrícola. Estos dispositivos controlarán la temperatura, la humedad y los niveles de nutrientes para ayudar a optimizar el rendimiento de los cultivos, reducir el uso de agua y fertilizantes y detectar los primeros signos de enfermedad.
3. Computación sostenible
El crecimiento exponencial de la IA, la computación en la nube y de otras tecnologías requiere una capacidad de procesamiento de datos cada vez mayor, más potente y más abundante. Los centros de datos consumen el 1% del total de la producción mundial de electricidad, pero alimentar nuestra sociedad digital, cada vez más ávida de datos, significa que esta cifra va a aumentar.
Ya existen varias tecnologías para hacer realidad el objetivo de centros de datos neutros en carbono. Sin ir más lejos, España ya está construyendo el primero de estas características, que estará situado en Cáceres. Además, los sistemas basados en IA pueden analizar y optimizar el uso de la energía en tiempo real, maximizando la eficiencia y el rendimiento. .
4. IA Generativa
Los modelos de inteligencia artificial generativa son ya parte de nuestra vida cotidiana. Estos modelos utilizan algoritmos complejos para reconocer y utilizar patrones en los datos. La introducción de modelos lingüísticos basados en IA, como ChatGPT, ya ha repercutido en la vida de escuelas, universidades y lugares de trabajo, y si se utilizan adecuadamente, estas herramientas pueden aumentar la productividad y el rendimiento creativo.
La tecnología generativa de inteligencia artificial va más allá de la producción de textos escritos, imágenes y sonido, con aplicaciones que incluyen el diseño de fármacos para tratar afecciones médicas específicas, la arquitectura y la ingeniería. Los ingenieros de la NASA están desarrollando sistemas de IA para crear instrumentos espaciales ligeros, reduciendo el tiempo de desarrollo y mejorando el rendimiento estructural, por ejemplo.
5. La IA en la salud y la sanidad
Las nuevas tecnologías basadas en la IA y las herramientas de aprendizaje automático podrían ayudar al sector sanitario mundial a anticiparse y prepararse mejor para futuras pandemias u otros retos. Estos sistemas podrían ayudar a aumentar la eficiencia de los sistemas sanitarios nacionales y mundiales para hacer frente a las crisis sanitarias y mejorar el acceso a la asistencia sanitaria. Según el informe, este tipo de innovaciones también podrían reducir los tiempos de espera para recibir tratamiento, al ajustar las necesidades terapéuticas a los recursos médicos disponibles y aumentar la cobertura médica.
6. Metaverso para la salud mental
Se ha hablado mucho del metaverso y aún estamos lejos de que este concepto se haga realidad. Dicho esto, el mundo virtual puede crear espacios digitales compartidos donde las personas puedan conocerse social y profesionalmente.
Los entornos virtuales abren nuevas oportunidades para ofrecer tratamientos de salud mental, abarcando toda una gama de aplicaciones de telemedicina, como la prevención, el diagnóstico, la terapia, la educación y la investigación. Se han creado varias plataformas de juegos para ayudar a personas con trastornos como depresión y ansiedad o fomentar la atención plena y la meditación, por ejemplo.
7. Virus de diseño
Los llamados bacteriófagos, o fagos, son virus que identifican e infectan tipos específicos de bacterias con información genética. Los recientes avances en bioingeniería permiten a los científicos manipular los microbiomas para aumentar el bienestar humano y animal y la productividad agrícola.
Según el informe, los bioingenieros pueden reprogramar la información genética de un fago para que transmita instrucciones genéticas a las bacterias con el fin de modificar su funcionamiento, lo que permite atacar y tratar enfermedades asociadas al microbioma.
8. Mapas ómicos
El cuerpo humano es un conjunto de unos 37,2 billones de células que trabajan juntas. Las ciencias ómicas son las ciencias que permiten estudiar un gran número de moléculas, implicadas en el funcionamiento de un organismo.
Para entender cómo funcionan estos procesos microbiológicos, los científicos han desarrollado un método espacial que combina técnicas avanzadas de imagen con sofisticados procesos de secuenciación del ADN para cartografiar los procesos biológicos a nivel molecular.
Gracias a esto, los científicos pueden observar detalles intrincados de la arquitectura celular y los procesos biológicos que antes eran inobservables.
9. Baterías flexibles
A medida que los dispositivos electrónicos se hacen más maleables, surge un tipo de batería más flexible para alimentarlos. Las baterías flexibles están fabricadas con materiales ligeros que pueden retorcerse, estirarse, doblarse e incluso recubrirse con materiales a base de carbono, como fibra de carbono o tela.
El Foro Económico Mundial destaca que estas baterías recargables y plegables están dando cada vez más energía a mercados en expansión, como el de las pantallas de computador enrollables, la indumentaria tecnológica y los dispositivos wearables, incluidos los dispositivos sanitarios y los sensores biométricos.
10. Electrónica neuronal flexible
Las interfaces cerebro-máquina (IMC) permiten la comunicación directa entre el cerebro y computadores externos. Hasta ahora, la tecnología se basaba en componentes electrónicos rígidos y estaba limitada por el desajuste mecánico y geométrico con el tejido cerebral. Pero los avances en electrónica flexible y materiales más biocompatibles suponen una experiencia menos invasiva para los pacientes. Las tecnologías de tipo IMC ya se utilizan para tratar a pacientes con epilepsia y con prótesis que utilizan electrodos para conectar con el sistema nervioso.