Aquí están las 6-10 tecnologías innovadoras. Si desea conocer las 1-5 tecnologías innovadoras,¡haga clic aquí!

Ahora, continuemos.

6. Combustible para aviones más limpio

Significado:Se espera que los residuos industriales y el dióxido de carbono se transformen en combustibles de aviación respetuosos con el medio ambiente, reduciendo significativamente las emisiones.

Participantes principales:Gevo, LanzaJet, Montana Renewables, Neste, World Energy

Etapa de madurez:Ahora

En 2024, la industria aeronáutica mundial consumió aproximadamente 100 mil millones de galones de combustible para aviones, de los cuales los combustibles ecológicos representaron solo el 0,5 %. Sin embargo, esta situación está a punto de cambiar.

Los datos muestran que las emisiones de gases de efecto invernadero de la industria aeronáutica representan aproximadamente el 4% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, y se espera que los nuevos combustibles alternativos reduzcan significativamente las emisiones de la aviación. Estos nuevos combustibles pueden fabricarse a partir de materias primas como aceite usado de la industria de la restauración, paja de cultivo, residuos industriales y dióxido de carbono capturado del aire. Dependiendo de las diferentes materias primas, pueden reducir las emisiones de carbono a la mitad o eliminarlas casi por completo. Aún más importante, las aeronaves existentes pueden utilizar estos combustibles sin modificaciones, lo que significa que el efecto de reducción de emisiones puede manifestarse rápidamente.

Cada vez más gobiernos han comenzado a dar importancia a este campo y han aprobado leyes que exigen a las aerolíneas el uso de combustibles alternativos, también conocidos como combustibles de aviación sostenibles (SAF). A partir de 2025, los combustibles alternativos representarán al menos el 2 % del combustible utilizado en los aeropuertos de la Unión Europea y el Reino Unido. Este requisito obligatorio aumentará gradualmente en las próximas décadas, y la Unión Europea exige que alcance el 70 % para 2050.

Actualmente, los combustibles alternativos disponibles en el mercado provienen principalmente de grasas residuales. Montana Renewables recibió recientemente un préstamo de $1.44 mil millones del Departamento de Energía de EE. UU. para la expansión de sus instalaciones de producción. Sin embargo, el suministro de grasas residuales es limitado y es difícil satisfacer la demanda futura.

Afortunadamente, otras rutas tecnológicas también se están desarrollando rápidamente. A principios de 2024, LanzaJet completó la construcción de la primera planta comercial de conversión de etanol en combustible para aviones, con una capacidad de producción anual de 9 millones de galones. Aunque los combustibles sintéticos fabricados a partir de dióxido de carbono aún no han alcanzado una escala comercial, se espera que brinden nuevas opciones para la industria aeronáutica.

Un desafío clave que enfrenta actualmente este sector es el costo. Actualmente, el precio promedio de los combustibles de aviación sostenibles es casi tres veces mayor que el de los combustibles tradicionales. A medida que más empresas se incorporen a este sector, se espera que el precio disminuya, pero el costo de los nuevos combustibles podría ser aún mayor.

7. Aprendizaje rápidoRobots

Significado:La inteligencia artificial ha mejorado enormemente la velocidad con la que los robots aprenden nuevas habilidades.

Participantes principales:Agilidad, Amazon, Covariante, Robusto, Toyota Research Institute

Etapa de madurez:Ahora

La inteligencia artificial generativa está transformando por completo la forma en que se entrenan los robots, y parece que los robots todopoderosos de la ciencia ficción están cada vez más cerca de nosotros.

Los robots tienen una larga historia de colaboración con la inteligencia artificial. Durante muchos años, han utilizado la inteligencia artificial para detectar obstáculos. Sin embargo, en los últimos años, el rápido desarrollo de grandes modelos lingüísticos ha abierto nuevas posibilidades para los expertos en robótica.

Los modelos lingüísticos de gran tamaño pueden digerir grandes cantidades de material textual, desde libros de texto hasta poemas y manuales de instrucciones, y luego generar nuevo contenido según sea necesario. Aplicar este método a robots parece prometedor, pero también supone un gran reto. Al fin y al cabo, generar texto es una cosa, y guiar a robots físicos para que realicen acciones complejas es otra.

Ahora, los investigadores finalmente han logrado un gran avance en este campo. Han encontrado una manera de combinar diversos datos y transformarlos en información que los robots pueden comprender. Tomemos como ejemplo el lavado de platos: las personas pueden usar sensores para recopilar datos reales de la acción de lavar platos, usar brazos robóticos para operar remotamente y recopilar datos de demostración, y también buscar una gran cantidad de fotos y videos de personas lavando platos en internet. Tras procesar adecuadamente estos datos e introducirlos en el modelo de inteligencia artificial, se puede entrenar un robot con más ventajas que los entrenados con métodos tradicionales. Al aprender múltiples maneras de completar la misma tarea, la inteligencia artificial puede adaptarse mejor a los cambios y tomar decisiones adecuadas en el entorno real.

Este avance revolucionará por completo la forma en que los robots aprenden. Algunos robots de almacén ya han comenzado a adoptar este método de entrenamiento avanzado, y la experiencia adquirida sentará las bases para el desarrollo de robots domésticos inteligentes en el futuro.

8. Terapias eficaces con células madre

Significado:Las células madre pueden convertirse en la nueva esperanza para curar enfermedades.

Participantes principales:Instituto de Medicina Regenerativa de California, Neurona Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals

Etapa de madurez:En 5 años

Hace veinticinco años, los científicos aislaron potentes células madre de embriones obtenidos mediante fertilización in vitro. En teoría, estas células podrían transformarse en cualquier tejido del cuerpo humano, lo que avivó la esperanza de una revolución médica. Imagínense: si algo sale mal, siempre se pueden encontrar "repuestos".

Sin embargo, la investigación sobre células madre no ha sido un camino de rosas. Aunque los científicos encontraron rápidamente maneras de cultivar células madre sin utilizar embriones, transformarlas en tejidos verdaderamente funcionales y maduros ha sido mucho más difícil de lo previsto.

Pero ahora, el potencial de las células madre finalmente está a punto de materializarse. Tomemos como ejemplo a Justin Graves, un paciente con epilepsia. Recibió un trasplante de neuronas cultivadas en el laboratorio. Estas neuronas fueron diseñadas específicamente para suprimir las descargas eléctricas anormales en el cerebro que causan las convulsiones epilépticas.

Desde que recibió tratamiento en la Universidad de California en San Diego en 2023, la frecuencia de las convulsiones epilépticas de Graves ha disminuido de una al día a una a la semana. «Es un cambio increíble», dijo. «Ahora casi me he convertido en un defensor de las terapias con células madre».

Este ensayo clínico sobre epilepsia, realizado por Neurona Therapeutics, aún se encuentra en sus primeras etapas. Actualmente, solo 15 pacientes han recibido tratamiento, pero los resultados preliminares son alentadores.

En junio de 2024, otra investigación con células madre también logró un gran avance. Esta vez, se trató de la diabetes tipo 1, una enfermedad autoinmune que antes se denominaba diabetes juvenil. El sistema inmunitario del paciente ataca las células beta del páncreas, lo que le impide controlar los niveles de azúcar en sangre, y tiene que depender de análisis diarios de azúcar e inyecciones de insulina para sobrevivir.

En la investigación en curso de Vertex Pharmaceuticals en Boston, algunos pacientes que recibieron trasplantes de células beta cultivadas en laboratorio han logrado dejar de usar insulina exógena. Las nuevas células en sus cuerpos pueden secretar insulina por sí solas cuando es necesario.

El fin de las convulsiones epilépticas y la eliminación de la necesidad de inyecciones de insulina son las noticias que los pacientes anhelaban escuchar. Esto significa que la investigación con células madre se acerca cada vez más a la "cura funcional", y que los cuerpos de los pacientes podrán recuperar su capacidad de autorregulación y retomar la vida normal.

9.Robotaxis

Significado:En cada vez más ciudades se están lanzando coches sin conductor que se pueden solicitar con un solo clic.

Participantes principales:Baidu, Crucero, Pony.ai, Waymo, Wayve, Zoox

Etapa de madurez:Ahora

Si vives en ciertas ciudades de China o Estados Unidos, puede que ya hayas visto coches sin conductor recogiendo y dejando pasajeros, e incluso quizás lo hayas experimentado tú mismo. Esto supone un gran cambio en comparación con hace tres años, cuando estos servicios aún estaban descifrando las normas de tráfico. Y pronto se pondrán en funcionamiento taxis sin conductor en más ciudades.

En muchas ciudades de China, los pasajeros pueden optar por taxis sin conductor operados por compañías como Baidu, AutoX, WeRide y Pony.ai. Estas compañías planean entrar en los mercados de Singapur, Oriente Medio y Estados Unidos.

Aunque los coches sin conductor llevan muchos años recopilando datos de entrenamiento en las carreteras estadounidenses y han acumulado millones de kilómetros de conducción, recién hace poco el público empezó realmente a viajar en estos vehículos.

Waymo, perteneciente a Alphabet, la empresa matriz de Google, es líder en la industria estadounidense. Tras lanzar servicios de taxis sin conductor en San Francisco, Los Ángeles y Phoenix, la compañía planea expandirse a Austin y Atlanta a principios de 2025 mediante una colaboración con Uber. Zoox, perteneciente a Amazon, planea lanzar servicios de taxis sin conductor al público en Las Vegas (Estados Unidos) en 2025 y actualmente también realiza pruebas piloto en San Francisco, Austin y Miami. Wayve, una startup británica, se está adaptando a la conducción por la derecha y ha comenzado a probar su tecnología en San Francisco.

Sin embargo, aún quedan muchos problemas por resolver para implementar taxis sin conductor. En China, los bajos precios de los taxis sin conductor han generado la oposición de unos 10 millones de taxistas. En Estados Unidos, Cruise, perteneciente a General Motors, suspendió sus operaciones en octubre de 2023 después de que uno de sus vehículos atropellara a un peatón y solo recientemente ha reanudado las pruebas. Tesla necesita demostrar la fiabilidad de su tecnología y obtener las licencias necesarias antes de poder implementar su plan de lanzar servicios de transporte sin conductor en California y Texas en 2025.

Sin embargo, esta industria sigue avanzando. Cada vez más personas empiezan a experimentar los taxis sin conductor y se están acostumbrando a esta tecnología. Se espera que los principales participantes expandan sus negocios a nuevas ciudades y comiencen a competir en precios.

10.Acero verde

Significado:La primera planta siderúrgica a escala industrial del mundo con casi cero emisiones de carbono se está construyendo en Suecia.

Participantes principales:Boston Metal, LKAB, Midrex, Stegra

Etapa de madurez:En 1 año

Se espera que un método que utilice hidrógeno producido a partir de fuentes de energía renovables para fabricar acero ayude a “limpiar” una industria que representa el 8% de las emisiones globales de carbono.

Actualmente, la mayor parte del acero se sigue produciendo en altos hornos de carbón, y se emiten aproximadamente dos toneladas o incluso más de dióxido de carbono por cada tonelada de acero producida. Una tecnología comercial relativamente nueva, denominada reducción directa, utiliza gas natural para convertir el mineral de hierro en hierro (el componente clave del acero), lo que puede reducir las emisiones en aproximadamente un 40 %. Sin embargo, esto aún genera una gran cantidad de contaminación por carbono.

Por lo tanto, varias empresas están desarrollando métodos para producir hierro mediante la reacción del hidrógeno producido a partir de fuentes de energía renovables con mineral de hierro, que constituye la etapa de mayor consumo energético y mayor contaminación en el proceso de producción de acero. En teoría, estos procesos pueden lograr emisiones casi nulas.

La empresa emergente sueca Stegra (que pasó a llamarse H2 Green Steel en septiembre de 2024) ha recaudado casi 7000 millones de dólares para construir una planta de este tipo en Boden, al norte de Suecia. La planta utilizará electricidad limpia procedente de una combinación de energía eólica e hidroeléctrica para producir hidrógeno mediante la electrólisis del agua. Está previsto que la planta inicie su producción en 2026 y se espera que se convierta en la primera instalación de este tipo a escala industrial.

La tecnología Hybrit, desarrollada por la siderúrgica SSAB, la minera LKAB y la energética Vattenfall, utiliza un proceso similar para producir acero ecológico. LKAB está construyendo una planta en Gällivare, cerca de sus minas de hierro. Sin embargo, debido a problemas con los permisos ambientales, estos planes se han pospuesto.

Existe otra forma de producir acero verde: pasar una corriente eléctrica a través de una mezcla de mineral de hierro y un electrolito para romper los enlaces del óxido de hierro y así separar el metal purificado. Si se utiliza electricidad limpia, las emisiones de carbono de este proceso pueden ser extremadamente bajas. Boston Metal planea comercializar esta tecnología desarrollada en 2026.

Una vez que la planta de Stegra esté plenamente operativa, se espera que produzca 4,5 millones de toneladas métricas de acero al año, una cifra insignificante en comparación con los miles de millones de toneladas métricas de producción anual mundial. Sin embargo, demostrará que se puede producir acero sin generar grandes cantidades de emisiones de carbono, y se espera que los clientes que deseen utilizar productos ecológicos estén dispuestos a pagar un precio superior, lo que representará un buen comienzo para la transformación ecológica de toda la industria.