Вот 6-10 прорывных технологий. Если вы хотите узнать 1-5 прорывных технологий,кликните сюда!

Теперь продолжим.

6. Более чистое реактивное топливо

Значение:Ожидается, что промышленные отходы и углекислый газ будут переработаны в экологически чистое авиационное топливо, что значительно сократит выбросы.

Основные участники:Gevo, LanzaJet, Montana Renewables, Neste, World Energy

Стадия зрелости:Сейчас

В 2024 году мировая авиационная промышленность потребила около 100 млрд галлонов авиатоплива, среди которых на экологически чистые виды топлива пришлось всего 0,5%. Однако эта ситуация изменится.

Данные показывают, что выбросы парниковых газов авиационной промышленностью составляют около 4% от мировых выбросов парниковых газов, и ожидается, что новые альтернативные виды топлива значительно сократят выбросы авиации. Новые виды топлива могут быть изготовлены из сырья, включая отработанное масло из сферы общественного питания, солому сельскохозяйственных культур, промышленные отходы и углекислый газ, улавливаемый из воздуха. В зависимости от различного сырья они могут сократить выбросы углерода вдвое или почти полностью устранить их. Что еще более важно, существующие самолеты могут использовать эти виды топлива без модификации, что означает, что эффект сокращения выбросов может проявиться быстро.

Все больше правительств также начали придавать значение этой области и приняли законодательство, требующее от авиакомпаний использовать альтернативные виды топлива, также известные как устойчивые авиационные топлива (SAF). Начиная с 2025 года, альтернативные виды топлива будут составлять не менее 2% топлива, используемого в аэропортах Европейского союза и Великобритании. Это обязательное требование будет постепенно увеличиваться в течение следующих нескольких десятилетий, и Европейский союз требует, чтобы к 2050 году оно достигло 70%.

В настоящее время доступные на рынке альтернативные виды топлива в основном поступают из отработанного жира. Недавно Montana Renewables получила кредитную поддержку в размере 1,44 млрд долларов от Министерства энергетики США на расширение своих производственных мощностей. Однако поставки отработанного жира ограничены, и удовлетворить будущий спрос сложно.

К счастью, другие технологические пути также быстро развиваются. В начале 2024 года LanzaJet завершила строительство первого коммерческого завода по производству этанола в реактивное топливо с годовой производительностью 9 миллионов галлонов. Хотя синтетическое топливо из углекислого газа пока не достигло коммерческих масштабов, ожидается, что оно предоставит новые возможности для авиационной промышленности.

Ключевой проблемой, с которой в настоящее время сталкивается эта область, является вопрос стоимости. В настоящее время средняя цена на устойчивое авиационное топливо почти в три раза выше, чем на традиционное топливо. По мере того, как все больше предприятий выходят в эту область, ожидается, что цена будет снижаться, но стоимость нового топлива может все еще быть выше.

7.БыстрообучаемостьРоботы

Значение:Искусственный интеллект значительно увеличил скорость, с которой роботы осваивают новые навыки.

Основные участники:Agility, Amazon, Covariant, Robust, Исследовательский институт Toyota

Стадия зрелости:Сейчас

Генеративный искусственный интеллект полностью меняет способ обучения роботов, и кажется, что всемогущие роботы из научной фантастики становятся все ближе и ближе к нам.

Роботы имеют долгую историю с искусственным интеллектом. На протяжении многих лет роботы используют искусственный интеллект для обнаружения препятствий. Однако в последние годы быстрое развитие больших языковых моделей открыло новые возможности для экспертов по роботам.

Большие языковые модели могут «переваривать» огромные объемы текстовых материалов — от учебников до поэм и инструкций, а затем генерировать новый контент по мере необходимости. Применение этого метода к роботам кажется многообещающим, но это также довольно сложно. В конце концов, генерировать текст — это одно, а направлять физических роботов для выполнения сложных действий — это совсем другое.

Теперь исследователи наконец совершили большой прорыв в этой области. Они нашли способ объединить различные данные и преобразовать их в информацию, которую могут понять роботы. Возьмем в качестве примера мытье посуды: люди могут носить датчики для сбора данных о реальных действиях по мытью посуды, использовать роботизированные руки для удаленного управления и сбора демонстрационных данных, а также искать в Интернете большое количество фотографий и видео людей, моющих посуду. После соответствующей обработки этих данных и ввода их в модель искусственного интеллекта можно обучить робота с большими преимуществами, чем те, которые были обучены традиционными методами. Изучив несколько способов выполнения одной и той же задачи, искусственный интеллект может лучше адаптироваться к изменениям и выносить соответствующие суждения в реальной среде.

Этот прорыв полностью изменит способ обучения роботов. Некоторые складские роботы уже начали использовать этот передовой метод обучения, и накопленный в ходе него опыт заложит основу для создания интеллектуальных домашних роботов в будущем.

8.Эффективная терапия стволовыми клетками

Значение:Стволовые клетки могут стать новой надеждой на лечение болезней.

Основные участники:Калифорнийский институт регенеративной медицины, Neurona Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals

Стадия зрелости:Через 5 лет

Двадцать пять лет назад ученые выделили мощные стволовые клетки из эмбрионов, полученных путем экстракорпорального оплодотворения. Эти клетки теоретически могли трансформироваться в любую ткань человеческого тела, и таким образом люди увидели надежду на медицинскую революцию. Только представьте: независимо от того, где что-то пойдет не так, вы всегда сможете найти «запасные части».

Однако исследования стволовых клеток не были гладкими. Хотя ученые быстро нашли способы культивировать стволовые клетки без использования эмбрионов, превратить их в действительно функциональные и зрелые ткани оказалось гораздо сложнее, чем ожидалось.

Но теперь потенциал стволовых клеток наконец-то будет реализован. Возьмем, к примеру, Джастина Грейвса, пациента с эпилепсией. Ему пересадили нейроны, выращенные в лабораторных условиях. Эти нейроны были специально разработаны для подавления аномальных электрических разрядов в мозге, вызывающих эпилептические припадки.

С тех пор, как он прошел лечение в Калифорнийском университете в Сан-Диего в 2023 году, частота эпилептических припадков Грейвса снизилась с одного раза в день до одного раза в неделю. «Это невероятная перемена», — сказал он. «Теперь я почти стал сторонником терапии стволовыми клетками».

Это исследование эпилепсии, проводимое Neurona Therapeutics, все еще находится на ранних стадиях. В настоящее время лечение получили только 15 пациентов, но предварительные результаты обнадеживают.

В июне 2024 года еще одно исследование стволовых клеток также достигло прорыва. На этот раз это было связано с диабетом 1 типа — аутоиммунным заболеванием, которое когда-то называлось ювенильным диабетом. Иммунная система пациента атакует бета-клетки поджелудочной железы, что приводит к неспособности контролировать уровень сахара в крови, и ему приходится полагаться на ежедневные анализы на сахар в крови и инъекции инсулина, чтобы оставаться в живых.

В текущем исследовании, проводимом Vertex Pharmaceuticals в Бостоне, некоторые пациенты, которым были трансплантированы бета-клетки, выращенные в лабораторных условиях, смогли отказаться от экзогенного инсулина. Новые клетки в их организме могут секретировать инсулин самостоятельно, когда это необходимо.

Больше никаких эпилептических припадков и больше никакой необходимости в инъекциях инсулина — вот новости, которые пациенты жаждали услышать. Это означает, что исследования стволовых клеток приближаются к «функциональному излечению», и тела пациентов смогут восстановить свои способности к саморегуляции и вернуться к нормальной жизни.

9.Роботакси

Значение:Во все большем количестве городов запускаются беспилотные автомобили, которые можно вызвать всего одним щелчком мыши.

Основные участники:Baidu, Cruise, Pony.ai, Waymo, Wayve, Zoox

Стадия зрелости:Сейчас

Если вы живете в определенных городах Китая или США, вы, возможно, уже видели, как беспилотные автомобили подбирают и высаживают пассажиров, и, возможно, вы даже испытали это на себе. Это огромное изменение по сравнению с тремя годами ранее, когда эти службы еще только разбирались с правилами дорожного движения. И беспилотные такси вскоре будут введены в эксплуатацию в большем количестве городов.

Во многих городах Китая пассажиры могут выбрать беспилотные такси, которыми управляют такие компании, как Baidu, AutoX, WeRide и Pony.ai. Все эти компании планируют выйти на рынки Сингапура, Ближнего Востока и США.

Хотя беспилотные автомобили уже много лет собирают данные для обучения на американских дорогах и проехали миллионы миль, лишь недавно публика начала по-настоящему ездить на этих транспортных средствах.

Waymo, подконтрольная материнской компании Google Alphabet, является лидером в американской отрасли. После запуска услуг беспилотного такси в Сан-Франциско, Лос-Анджелесе и Фениксе компания планирует расшириться до Остина и Атланты в начале 2025 года посредством сотрудничества с Uber. Zoox, подконтрольная Amazon, планирует запустить услуги беспилотного такси для населения в Лас-Вегасе, США, в 2025 году и в настоящее время проводит опытные испытания в Сан-Франциско, Остине и Майами. Wayve, британская стартап-компания, адаптируется к вождению по правой стороне дороги и начала тестировать свою технологию в Сан-Франциско.

Однако для внедрения беспилотных такси еще предстоит решить множество проблем. В Китае низкие цены на беспилотные такси вызвали протест около 10 миллионов водителей такси. В Соединенных Штатах Cruise, подконтрольная General Motors, приостановила работу в октябре 2023 года после того, как один из ее автомобилей сбил пешехода, и только недавно возобновила испытания автомобилей. Tesla необходимо доказать надежность своей технологии и получить необходимые лицензии, прежде чем она сможет реализовать свой план по запуску беспилотных такси в Калифорнии и Техасе в 2025 году.

Тем не менее, эта отрасль все еще движется вперед. Все больше людей начинают пользоваться услугами беспилотных такси и все больше привыкают к этой технологии. Ожидается, что основные участники расширят свой бизнес в новые города и начнут ценовую конкуренцию.

10.Зеленая сталь

Значение:В Швеции строится первый в мире промышленный сталелитейный завод с практически нулевым уровнем выбросов углерода.

Основные участники:Бостон Метал, ЛКАБ, Мидрекс, Стегра

Стадия зрелости:Через 1 год

Ожидается, что метод использования водорода, полученного из возобновляемых источников энергии, для производства стали поможет «очистить» отрасль, на долю которой приходится 8% мировых выбросов углерода.

В настоящее время большая часть стали по-прежнему производится в угольных доменных печах, и на каждую тонну произведенной стали выбрасывается около двух тонн или даже больше углекислого газа. Относительно новая коммерческая технология, называемая прямым восстановлением, использует природный газ для преобразования железной руды в железо (ключевой компонент стали), что может сократить выбросы примерно на 40%. Однако это по-прежнему создает большое количество углеродного загрязнения.

Поэтому несколько компаний разрабатывают методы производства железа путем реакции водорода, полученного из возобновляемых источников энергии, с железной рудой, что является этапом с наибольшим потреблением энергии и самым серьезным загрязнением в процессе производства стали. Теоретически эти процессы могут достичь почти нулевых выбросов.

Шведская стартап-компания Stegra (переименованная из H2 Green Steel в сентябре 2024 года) привлекла почти 7 миллиардов долларов на строительство такого завода в Бодене, на севере Швеции. Завод будет использовать чистую электроэнергию, вырабатываемую за счет сочетания ветровой и гидроэнергии, для производства водорода путем электролиза воды. Завод должен начать производство в 2026 году и, как ожидается, станет первым промышленным предприятием такого рода.

Технология Hybrit, разработанная сталелитейной компанией SSAB, горнодобывающей компанией LKAB и энергетической компанией Vattenfall, использует схожий процесс для производства зеленой стали. LKAB строит завод в Елливаре недалеко от своих железорудных рудников. Однако из-за проблем с экологическими разрешениями эти планы были отложены.

Есть еще один способ сделать зеленую сталь: пропуская электрический ток через смесь железной руды и электролита, чтобы разорвать связи оксида железа и таким образом отделить очищенный металл. Если использовать чистое электричество, выбросы углерода в результате этого процесса могут быть крайне низкими. Boston Metal планирует коммерциализировать эту разработанную им технологию в 2026 году.

После того, как завод Stegra будет полностью запущен, ожидается, что он будет производить 4,5 миллиона метрических тонн стали в год, что является лишь каплей в море по сравнению с миллиардами метрических тонн мирового годового производства. Тем не менее, это докажет, что сталь можно производить, не создавая больших объемов выбросов углерода, и есть надежда, что клиенты, которые хотят использовать экологически чистые продукты, будут готовы платить больше, что станет хорошим началом для зеленой трансформации всей отрасли.