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Agora, vamos continuar.

6. Combustível de aviação mais limpo

Significado:Espera-se que resíduos industriais e dióxido de carbono sejam transformados em combustíveis de aviação ecologicamente corretos, reduzindo significativamente as emissões.

Principais participantes:Gevo, LanzaJet, Montana Renewables, Neste, Energia Mundial

Estágio de maturidade:Agora

Em 2024, a indústria global de aviação consumiu aproximadamente 100 bilhões de galões de combustível de aviação, dos quais combustíveis ecologicamente corretos representaram apenas 0,5%. No entanto, essa situação vai mudar.

Dados mostram que as emissões de gases de efeito estufa da indústria da aviação representam cerca de 4% das emissões globais de gases de efeito estufa, e espera-se que novos combustíveis alternativos reduzam significativamente as emissões da aviação. Novos combustíveis podem ser produzidos a partir de matérias-primas, incluindo óleo residual da indústria de alimentação, palha de colheitas, resíduos industriais e dióxido de carbono capturado do ar. Dependendo das diferentes matérias-primas, eles podem reduzir as emissões de carbono pela metade ou eliminá-las quase completamente. Mais importante ainda, as aeronaves existentes podem usar esses combustíveis sem modificações, o que significa que o efeito de redução de emissões pode se manifestar rapidamente.

Cada vez mais governos também começaram a dar importância a essa área e aprovaram leis que exigem que as companhias aéreas utilizem combustíveis alternativos, também conhecidos como combustíveis sustentáveis ​​de aviação (SAFs). A partir de 2025, os combustíveis alternativos representarão pelo menos 2% dos combustíveis utilizados em aeroportos na União Europeia e no Reino Unido. Essa exigência obrigatória aumentará gradualmente nas próximas décadas, e a União Europeia exige que atinja 70% até 2050.

Atualmente, os combustíveis alternativos disponíveis no mercado provêm principalmente de gordura residual. A Montana Renewables recebeu recentemente um empréstimo de US$ 1,44 bilhão do Departamento de Energia dos EUA para a expansão de suas instalações de produção. No entanto, a oferta de gordura residual é limitada e é difícil atender à demanda futura.

Felizmente, outras rotas tecnológicas também estão se desenvolvendo rapidamente. No início de 2024, a LanzaJet concluiu a construção da primeira usina comercial de etanol para combustível de aviação, com capacidade de produção anual de 9 milhões de galões. Embora os combustíveis sintéticos feitos de dióxido de carbono ainda não tenham atingido escala comercial, espera-se que ofereçam novas opções para a indústria da aviação.

Um desafio fundamental enfrentado atualmente por essa área é a questão do custo. Atualmente, o preço médio dos combustíveis sustentáveis ​​para aviação é quase três vezes maior que o dos combustíveis tradicionais. À medida que mais empresas entram nessa área, espera-se que o preço diminua, mas o custo dos novos combustíveis ainda pode ser mais alto.

7. Aprendizagem rápidaRobôs

Significado:A inteligência artificial melhorou muito a velocidade com que os robôs aprendem novas habilidades.

Principais participantes:Agilidade, Amazon, Covariant, Robust, Toyota Research Institute

Estágio de maturidade:Agora

A inteligência artificial generativa está transformando completamente a maneira como os robôs são treinados, e parece que os robôs todo-poderosos da ficção científica estão cada vez mais perto de nós.

Robôs têm uma longa história com inteligência artificial. Há muitos anos, robôs utilizam inteligência artificial para detectar obstáculos. No entanto, nos últimos anos, o rápido desenvolvimento de grandes modelos de linguagem abriu novas possibilidades para especialistas em robótica.

Grandes modelos de linguagem podem "digerir" vastas quantidades de materiais textuais — de livros didáticos a poemas e manuais de instruções — e, então, gerar novos conteúdos conforme necessário. Aplicar esse método a robôs parece promissor, mas também é bastante desafiador. Afinal, gerar texto é uma coisa, enquanto guiar robôs físicos para realizar ações complexas é outra.

Agora, pesquisadores finalmente fizeram um grande avanço nessa área. Eles encontraram uma maneira de combinar vários dados e transformá-los em informações que os robôs podem entender. Tomemos como exemplo a lavagem de louça: as pessoas podem usar sensores para coletar dados reais de ações de lavagem de louça, usar braços robóticos para operar e coletar dados de demonstração remotamente, e também pesquisar um grande número de fotos e vídeos de humanos lavando louça na internet. Após processar adequadamente esses dados e inseri-los no modelo de inteligência artificial, um robô com mais vantagens do que aqueles treinados por métodos tradicionais pode ser treinado. Ao aprender várias maneiras de realizar a mesma tarefa, a inteligência artificial pode se adaptar melhor às mudanças e fazer julgamentos apropriados no ambiente real.

Este avanço mudará completamente a forma como os robôs aprendem. Alguns robôs de armazém já começaram a adotar esse método avançado de treinamento, e a experiência acumulada com ele lançará as bases para a construção de robôs domésticos inteligentes no futuro.

8. Terapias eficazes com células-tronco

Significado:As células-tronco podem se tornar a nova esperança para a cura de doenças.

Principais participantes:Instituto de Medicina Regenerativa da Califórnia, Neurona Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals

Estágio de maturidade:Em 5 anos

Vinte e cinco anos atrás, cientistas isolaram células-tronco poderosas de embriões obtidos por fertilização in vitro. Essas células poderiam, teoricamente, se transformar em qualquer tecido do corpo humano, e assim as pessoas vislumbraram a esperança de uma revolução médica. Imagine só: não importa onde algo dê errado, você sempre pode encontrar "peças de reposição".

No entanto, a pesquisa com células-tronco não tem sido tranquila. Embora os cientistas tenham descoberto rapidamente maneiras de cultivar células-tronco sem o uso de embriões, tem sido muito mais difícil do que o esperado transformá-las em tecidos verdadeiramente funcionais e maduros.

Mas agora, o potencial das células-tronco está finalmente prestes a ser concretizado. Veja o caso de Justin Graves, um paciente com epilepsia. Ele recebeu um transplante de neurônios cultivados em laboratório. Esses neurônios foram especialmente projetados para suprimir as descargas elétricas anormais no cérebro que causam crises epilépticas.

Desde que recebeu tratamento na Universidade da Califórnia, em San Diego, em 2023, a frequência das crises epilépticas de Graves caiu de uma vez por dia para uma vez por semana. "É uma mudança incrível", disse ele. "Quase me tornei um defensor das terapias com células-tronco agora."

Este estudo sobre epilepsia conduzido pela Neurona Therapeutics ainda está em estágio inicial. Atualmente, apenas 15 pacientes receberam tratamento, mas os resultados preliminares são animadores.

Em junho de 2024, outra pesquisa com células-tronco também alcançou um avanço. Desta vez, foi para diabetes tipo 1 – uma doença autoimune que antes era chamada de diabetes juvenil. O sistema imunológico do paciente ataca as células beta do pâncreas, resultando na incapacidade de controlar os níveis de açúcar no sangue, e ele precisa depender de exames diários de glicemia e injeções de insulina para se manter vivo.

Na pesquisa em andamento conduzida pela Vertex Pharmaceuticals em Boston, alguns pacientes que receberam transplantes de células beta cultivadas em laboratório conseguiram interromper o uso de insulina exógena. As novas células em seus corpos podem secretar insulina por conta própria quando necessário.

O fim das crises epilépticas e a eliminação da necessidade de injeções de insulina são as notícias que os pacientes tanto esperavam. Isso significa que a pesquisa com células-tronco está muito perto de "curas funcionais", e os corpos dos pacientes poderão recuperar suas capacidades de autorregulação e retornar à vida normal.

9. Robotaxis

Significado:Carros autônomos que podem ser chamados com apenas um clique estão sendo lançados em mais cidades.

Principais participantes:Baidu, Cruzeiro, Pony.ai, Waymo, Wayve, Zoox

Estágio de maturidade:Agora

Se você mora em certas cidades da China ou dos Estados Unidos, talvez já tenha visto carros autônomos embarcando e desembarcando passageiros, e talvez até já tenha vivenciado isso. Esta é uma grande mudança em comparação com três anos atrás, quando esses serviços ainda estavam aprendendo as regras de trânsito. E táxis autônomos em breve serão colocados em operação em mais cidades.

Em muitas cidades da China, os passageiros podem escolher táxis autônomos operados por empresas como Baidu, AutoX, WeRide e Pony.ai. Todas essas empresas planejam entrar nos mercados de Singapura, Oriente Médio e Estados Unidos.

Embora os carros autônomos venham coletando dados de treinamento nas estradas americanas há muitos anos e tenham acumulado milhões de quilômetros de autonomia, foi só recentemente que o público realmente começou a andar nesses veículos.

A Waymo, sob a tutela da Alphabet, empresa controladora do Google, é líder no setor americano. Após lançar serviços de táxi autônomo em São Francisco, Los Angeles e Phoenix, a empresa planeja expandir para Austin e Atlanta no início de 2025 por meio de uma cooperação com a Uber. A Zoox, sob a tutela da Amazon, planeja lançar serviços de táxi autônomo ao público em Las Vegas, Estados Unidos, em 2025, e atualmente também realiza operações de teste em São Francisco, Austin e Miami. A Waymo, uma startup britânica, está se adaptando à direção do lado direito e começou a testar sua tecnologia em São Francisco.

No entanto, ainda há muitos problemas a serem resolvidos para a implementação de táxis autônomos. Na China, os baixos preços dos táxis autônomos geraram a oposição de cerca de 10 milhões de taxistas. Nos Estados Unidos, a Cruise, sob a responsabilidade da General Motors, suspendeu as operações em outubro de 2023 após um de seus veículos atropelar um pedestre e só recentemente retomou os testes. A Tesla precisa comprovar a confiabilidade de sua tecnologia e obter as licenças necessárias antes de concretizar seu plano de lançar serviços de transporte por aplicativo autônomo na Califórnia e no Texas em 2025.

No entanto, este setor ainda está avançando. Cada vez mais pessoas estão começando a experimentar táxis autônomos e se acostumando cada vez mais com essa tecnologia. Espera-se que os principais participantes expandam seus negócios para novas cidades e iniciem a competição de preços.

10.Aço Verde

Significado:A primeira usina siderúrgica em escala industrial do mundo com quase zero emissões de carbono está em construção na Suécia.

Principais participantes:Boston Metal, LKAB, Midrex, Stegra

Estágio de maturidade:Em 1 ano

Espera-se que um método de uso de hidrogênio produzido a partir de fontes de energia renováveis ​​para fabricar aço ajude a "limpar" uma indústria que é responsável por 8% das emissões globais de carbono.

Atualmente, a maior parte do aço ainda é produzida em altos-fornos a carvão, e aproximadamente duas toneladas ou mais de dióxido de carbono são emitidas para cada tonelada de aço produzida. Uma tecnologia comercial relativamente nova, chamada redução direta, utiliza gás natural para converter minério de ferro em ferro (o principal componente do aço), o que pode reduzir as emissões em cerca de 40%. No entanto, isso ainda gera uma grande quantidade de poluição por carbono.

Por isso, diversas empresas estão desenvolvendo métodos para produzir ferro por meio da reação do hidrogênio produzido a partir de fontes de energia renováveis ​​com minério de ferro, que é a etapa com maior consumo de energia e maior poluição no processo de produção do aço. Teoricamente, esses processos podem atingir emissões próximas de zero.

A startup sueca Stegra (renomeada de H2 Green Steel em setembro de 2024) arrecadou quase US$ 7 bilhões para construir uma usina desse tipo em Boden, no norte da Suécia. A usina utilizará eletricidade limpa fornecida por uma combinação de energia eólica e hidrelétrica para produzir hidrogênio por meio da eletrólise da água. A usina está programada para iniciar a produção em 2026 e deverá se tornar a primeira instalação operacional em escala industrial desse tipo.

A tecnologia híbrida desenvolvida pela siderúrgica SSAB, pela mineradora LKAB e pela empresa de energia Vattenfall utiliza um processo semelhante para produzir aço verde. A LKAB está construindo uma usina em Gällivare, perto de suas minas de minério de ferro. No entanto, devido a problemas de licenciamento ambiental, esses planos foram adiados.

Existe outra maneira de produzir aço verde: passando uma corrente elétrica por uma mistura de minério de ferro e um eletrólito para quebrar as ligações do óxido de ferro e, assim, separar o metal purificado. Se for utilizada eletricidade limpa, as emissões de carbono desse processo podem ser extremamente baixas. A Boston Metal planeja comercializar essa tecnologia desenvolvida em 2026.

Quando a planta de Stegra estiver em pleno funcionamento, espera-se que produza 4,5 milhões de toneladas métricas de aço por ano, o que é apenas uma gota no oceano em comparação com os bilhões de toneladas métricas da produção anual global. No entanto, isso comprovará que o aço pode ser produzido sem gerar grandes quantidades de emissões de carbono, e espera-se que os clientes que desejam usar produtos verdes estejam dispostos a pagar um preço mais alto, o que será um bom começo para a transformação verde de toda a indústria.