Una amplia variedad de tecnologías revolucionarias, entre ellas las «hojas artificiales» que convierten el CO2 en combustible y una técnica que extrae agua del aire, pronto podría contribuir a afrontar los desafíos más apremiantes del mundo, según una lista publicada hoy por el Foro Económico Mundial.
Las tecnologías fueron seleccionadas por la Red de Expertos y los Consejos Globales sobre el Futuro en colaboración con Scientific American y su Consejo Asesor. Cada tecnología fue elegida por su potencial para mejorar vidas, transformar industrias y proteger el planeta. Los expertos también buscaban indicios de que las tecnologías hubieran alcanzado un nivel de madurez que permitiera su adopción generalizada en los próximos 3-5 años.
«Las nuevas tecnologías están redefiniendo las industrias, desdibujando los límites tradicionales y creando nuevas oportunidades a una escala nunca vista. Las instituciones públicas y privadas deben desarrollar las políticas, los protocolos y las colaboraciones adecuados para permitir que esa innovación contribuya a construir un futuro mejor, al tiempo que se evitan los riesgos que podría entrañar un cambio tecnológico sin control», afirmó Murat Sönmez, director del Centro para la Cuarta Revolución Industrial y miembro de la Junta Directiva del Foro Económico Mundial.
Estas son las 10 principales tecnologías incluidas en la lista de este año:
1. Biopsias líquidas
Las biopsias líquidas representan un avance en la lucha contra el cáncer. En primer lugar, son una alternativa cuando no es posible realizar biopsias tradicionales basadas en tejidos. En segundo lugar, ofrecen un espectro completo de información, a diferencia de las muestras de tejido, que solo reflejan la información disponible en la muestra. Por último, al centrarse en el ADN tumoral circulante (ctDNA), material genético que pasa habitualmente de las células cancerosas al torrente sanguíneo, es posible detectar la progresión de la enfermedad o la resistencia al tratamiento mucho más rápido que si se dependiera de los síntomas o de las imágenes médicas.
2. Obtener agua limpia del aire
La capacidad de extraer agua limpia del aire no es nueva; sin embargo, las técnicas actuales requieren niveles elevados de humedad y mucha electricidad. Esto está cambiando. Un equipo del MIT y de la Universidad de California en Berkeley ha probado con éxito un proceso que utiliza cristales porosos para convertir el agua sin consumir energía. Otro método, desarrollado por una empresa emergente de Arizona llamada Zero Mass Water, puede producir entre 2 y 5 litros de agua al día mediante un sistema solar autónomo, desconectado de la red.
3. Aprendizaje profundo para tareas visuales
Las computadoras empiezan a reconocer imágenes mejor que los seres humanos. Gracias al aprendizaje profundo, un campo emergente de la inteligencia artificial, las tecnologías de visión artificial se utilizan cada vez más en aplicaciones tan diversas como la conducción de vehículos autónomos, el diagnóstico médico, la evaluación de daños para reclamaciones de seguros y el seguimiento de los niveles de agua y el rendimiento de los cultivos.
4. Combustibles líquidos a partir de la luz solar
¿Podemos imitar la sencilla hoja para crear una fotosíntesis artificial que genere y almacene energía? Las perspectivas son cada vez más prometedoras. La respuesta está en utilizar catalizadores activados por la luz solar para dividir las moléculas de agua en agua e hidrógeno, y luego emplear ese mismo hidrógeno para convertir el CO2 en hidrocarburos. Un sistema cerrado de este tipo —en el que el CO2 emitido por la combustión se transforma de nuevo en combustible en vez de liberarse a la atmósfera— podría resultar revolucionario para las industrias solar y eólica.
5. El Atlas de las Células Humanas
En octubre de 2016 se puso en marcha una colaboración internacional destinada a descifrar el cuerpo humano, llamada Atlas de las Células Humanas. El proyecto, respaldado por la Iniciativa Chan Zuckerberg, busca identificar cada tipo de célula en cada tejido; determinar con exactitud qué genes, proteínas y otras moléculas están activos en cada tipo y qué procesos controlan esa actividad; establecer dónde se encuentra exactamente cada célula, cómo interactúan normalmente entre sí y qué ocurre con el funcionamiento del cuerpo cuando cambian aspectos genéticos u otros de una célula, entre otras cosas. El resultado final será una herramienta de incalculable valor para mejorar y personalizar la atención sanitaria.
6. Agricultura de precisión
La Cuarta Revolución Industrial está proporcionando a los agricultores nuevas herramientas para aumentar el rendimiento y la calidad de los cultivos y, a la vez, reducir el consumo de agua y productos químicos. Se utilizan sensores, robots, GPS, herramientas cartográficas y programas de análisis de datos para adaptar los cuidados a las necesidades de las plantas. Aunque para la mayoría de los agricultores del mundo todavía falte tiempo para que puedan usar drones que capten en tiempo real el estado de salud de las plantas, también están empezando a utilizarse técnicas de baja tecnología. Por ejemplo, Salah Sukkarieh, de la Universidad de Sídney, ha demostrado en Indonesia un sistema de monitoreo simplificado y de bajo costo que funciona con energía solar y teléfonos celulares.
7. Catalizadores asequibles para vehículos ecológicos
Se está avanzando en una prometedora tecnología de cero emisiones: la pila de combustible de hidrógeno. Hasta ahora, los avances se han visto frenados por el alto precio de los catalizadores que contienen platino. Sin embargo, se ha progresado mucho en reducir la dependencia de este metal escaso y costoso, y los últimos avances incluyen catalizadores que no contienen platino o, en algunos casos, ningún metal.
8. Vacunas genómicas
Las vacunas basadas en genes son superiores a las más convencionales en varios aspectos. Para empezar, se fabrican más rápido, algo crucial cuando se produce un brote virulento. En comparación con la fabricación de proteínas en cultivos celulares o en huevos, producir material genético también debería ser más sencillo y menos costoso. Un enfoque genómico para las vacunas permite además adaptarlas más rápidamente si un patógeno muta y, por último, permite a los científicos identificar a las personas resistentes a un patógeno, aislar los anticuerpos que las protegen y diseñar una secuencia genética que induzca a las células de una persona a producir esos anticuerpos.
9. Diseño sostenible de comunidades
Aplicar la construcción ecológica a varios edificios a la vez podría revolucionar la cantidad de energía y agua que consumimos. El envío de energía solar generada localmente a una microrred inteligente podría reducir a la mitad el consumo de electricidad y eliminar las emisiones de carbono si se concreta según lo previsto un proyecto actualmente en desarrollo en la Universidad de California en Berkeley. Mientras tanto, el plan del mismo proyecto para rediseñar los sistemas de agua, de modo que las aguas residuales de inodoros y desagües se traten y reutilicen en el lugar, y el agua de lluvia se destine a inodoros y lavadoras, podría reducir en un 70% la demanda de agua potable.
10. Computación cuántica
El potencial casi ilimitado de las computadoras cuánticas solo se ha visto igualado por la dificultad y el costo de construirlas. Por eso, hasta ahora las pequeñas computadoras que se han construido no han logrado superar la capacidad de las supercomputadoras. Pero se están logrando avances y, en 2016, la empresa tecnológica IBM dio al público acceso a la primera computadora cuántica en la nube. Esto ya ha dado lugar a la publicación de más de 20 artículos académicos que utilizan esta herramienta, y hoy más de 50 empresas emergentes y grandes corporaciones de todo el mundo trabajan para hacer realidad la computación cuántica. Con estos avances, ahora se oye decir: «Quantum Ready».
