Aunque aún se encuentran en una fase embrionaria de desarrollo, ya han mostrado avances y “están cerca de su despliegue a gran escala”. Estas son, según el WEF, las 10 tendencias tecnológicas más prometedoras para alcanzar un crecimiento sostenible en las próximas décadas, mientras siguen aumentando velozmente la población global y las demandas en medio ambiente, en un mundo cada vez más complejo y con recursos limitados:
Vehículos Eléctricos Online (OLEV)
La tecnología inalámbrica, ampliamente usada para intercambiar información digital, puede usarse también para dotar de energía eléctrica a vehículos en movimiento. La próxima generación de coches eléctricos –ya en fase de pruebas de carretera- funcionará mediante bovinas situadas en la parte inferior del vehículo que reciben energía de un campo electromagnético procedente del cableado instalado bajo el pavimento (al tiempo que se carga una batería supletoria). Como la electricidad se suministra exte amente, estos vehículos solo necesitan un quinto de la capacidad de batería que un coche eléctrico estándar, y pueden alcanzar eficiencias de transmisión de más del 80 por ciento.
Impresión 3D y fabricación remota
La impresión tridimensional permite la creación de estructuras sólidas desde un archivo de ordenador. Esto podría revolucionar las economías de fabricación en tanto que los objetos puedan imprimirse de forma remota -en casa o en la oficina- con el consiguiente ahorro de tiempo y transporte. El proceso consiste en capas de materiales que se depositan las unas encima de las otras para crear estructuras independientes desde abajo hacia arriba. Mediante planos de diseño asistidos por ordenador, divididos en secciones transversales por cada plantilla de impresión, permiten que objetos creados virtualmente puedan usarse como modelos para realizar ‘copias impresas’ de plástico, metales u otros materiales.
Materiales autorreparables
Una de las características definitorias de los organismos vivos es su habilidad inherente para curarse a sí mismos. Crear materiales estructurales inertes capaces de autorrepararse cuando se cortan, desgarran o agrietan es más difícil, aunque esta tendencia del biomimetismo está evolucionando. Su utilidad abarca desde alargar la vida útil de mercancías y reducir la demanda de materias primas hasta mejorar la seguridad de materiales estructurales usados en la construcción o para la formación de aeronaves.
Purificación de agua energéticamente eficiente
La escasez de agua es un problema que sigue agravándose en muchas partes del mundo. Allí donde se agotan los sistemas de agua dulce, la desalinización del mar ofrece un recurso casi ilimitado, pero a expensas de un gran gasto energético. Las tecnologías emergentes ofrecen un potencial ahorro del 50 por ciento de la energía en la desalinización o en la purificación de aguas residuales. Técnicas como la ósmosis forzada pueden mejorar la eficiencia, utilizando calor de la producción de energía térmica o de instalaciones geotérmicas.
Conversión de dióxido de carbono y su uso
Mientras la promesa tecnológica de captura y secuestro subterráneo de CO2 sigue esperando a probarse comercialmente viable, nuevas tecnologías que convierten el CO2 no deseado en mercancías vendibles podrían hacer frente a las deficiencias económicas y energéticas de las estrategias convencionales de captura de dióxido de carbono. Uno de los enfoques más prometedores usa bacterias fotosintéticas biológicamente diseñadas para convertir CO2 en sistemas modulares de convertidores solares de bajo coste. Al ser de 10 a 100 veces más productivo por unidad de superficie, estos sistemas atajan una de las principales restricciones ambientales de los biocombustibles, y podría suministrar combustibles a automóviles o aviones.
Nutrición avanzada para controlar la salud al nivel molecular
Incluso en países desarrollados, millones de personas sufren malnutrición debido a deficiencias nutricionales en sus dietas. Las técnicas genómicas mode as tratan de determinar a nivel de secuencia génica el numero de proteínas consumidas naturalmente que son importantes para la dieta humana. Las proteínas identificadas pueden tener ventajas sobre los suplementos estándar, al suministrar un porcentaje de aminoácidos esenciales mayor y tener una solubilidad, sabor, textura y características nutricionales mejoradas. Esto podría beneficiar el desarrollo de músculos, el tratamiento de la diabetes o reducir la obesidad.
Teledetección
El uso cada vez más generalizado de sensores que proporcionan respuestas, a menudo pasivas, a estímulos exte os, seguirá cambiando la forma en que respondemos a nuestro ambiente, particularmente en el área de salud. Por ejemplo, estos sensores podrían chequear continuamente funciones de nuestro organismo —como la frecuencia cardiaca o los niveles de oxígeno y azúcar en sangre— y, de ser necesario, desencadenar una respuesta médica, como la provisión de una dosis de insulina. También se podría implementar una comunicación inalámbrica entre dispositivos para funciones como la detección entre vehículos para mejorar la seguridad en las calles.
Ingeniería a nanoescala para una precisa administración de fármacos
Medicamentos que pueden depositarse de forma precisa a nivel molecular dentro o alrededor de la célula ofrecen una oportunidad sin precedentes para desarrollar tratamientos más efectivos y con menos efectos secundarios. Las nanopartículas dirigidas se adhieren al tejido enfermo, minimizando su impacto en el tejido sano. Después de casi una década de investigación, estos nuevos enfoques están al fin dando señales de utilidad clínica.
Electrónica orgánica y fotovoltaica
La electrónica orgánica —un tipo de electrónica impresa— usa materiales orgánicos como polímeros para crear circuitos y dispositivos electrónicos. En contraste con los semiconductores tradicionales (basados en silicio), que se fabrican mediante técnicas fotolitográficas trabajosas, la electrónica orgánica puede obtenerse a partir de procesos escalables de bajo coste. Si bien sería improbable que la electrónica orgánica compitiera hoy en día con el silicio en términos de velocidad y densidad, tiene el potencial de proporcionar una ventaja significativa en términos de coste y versatilidad.
Reactores de cuarta generación y reciclaje de residuos nucleares
Los reactores nucleares apenas utilizan un uno por ciento de la energía disponible en el uranio, lo que lo convierte en un residuo nuclear altamente radiactivo. Mientras que el desafío técnico de almacenamiento geológico es manejable, el desafío político de los residuos nucleares limita seriamente el atractivo de esta tecnología de energía sin emisiones de carbono y altamente escalable. Al reciclar el residuo usado y convertir el uranio-238 en nuevo material fisible —conocido como 'Nuclear 2.0'— dispondríamos de aprovisionamiento durante siglos y se reduciría drásticamente el volumen y la toxicidad a largo plazo de los residuos, que podría medirse en siglos en lugar de en milenios.