El planeta está en peligro. Los humanos están causando y luchando contra la deforestación, la acidificación de los océanos y el aumento de las temperaturas, por nombrar algunos de nuestros legados menos benignos.
Los hechos son complejos pero las tendencias no son fáciles de discutir. Y, sin embargo, el tema del peligro global es un tema que despierta la ira en estos días, susceptible de no poner al lector a la defensiva. Tal vez sea porque se nos machaca la cabeza con lo peor de todo y rara vez se nos permite deleitarnos con las soluciones.
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Menos controvertida, por tanto, puede ser la idea de que la tecnología tiene un papel que desempeñar para hacer de nuestro planeta un lugar más cómodo y sostenible para que los humanos sigan avanzando a duras penas. Hacer honor al elevado título de este artículo con una lista definitiva de 10 tecnologías que ayudarán a nuestro planeta a sobrevivir es probablemente una propuesta perdida. Es muy probable que no se pueda discutir algún aspecto de esta lista. No pasa nada. Para eso está la sección de comentarios; me encantaría escucharte.
También vale la pena señalar que algunas de estas tecnologías vienen con sus propios riesgos. De hecho, nuestra mejor apuesta para ayudar a nuestro planeta también podría significar la perdición para nuestra especie.
Pero, al observar el panorama de las amenazas, así como las herramientas que se están desarrollando para ayudar, no puedo evitar sentir algo de optimismo. Aquí están mis selecciones de las 10 tecnologías con más probabilidades de ayudar a salvar la Tierra.
Vidrio solar
¿Y si cada ventana de un rascacielos pudiera generar energía? Esa es la promesa del vidrio solar, una tecnología emergente que está dando mucho que hablar en los círculos del diseño y la sostenibilidad. Tal como suena, el vidrio solar es un material de ventana convenientemente transparente, pero que además capta la energía del sol y la convierte en electricidad.
El gran obstáculo ha sido la eficiencia. Las células solares de alto rendimiento pueden alcanzar un 25% de eficiencia o más, pero mantener la transparencia significa sacrificar la eficacia con la que la luz se convierte en electricidad. Pero un equipo de la Universidad de Michigan está desarrollando un producto de vidrio solar que ofrece una eficiencia del 15% y que sube mientras deja pasar todo el 50% de la luz. Según las proyecciones de la cercana Universidad de Michigan, existen entre 5.000 y 7.000 millones de metros cuadrados de espacio de ventana utilizable, suficiente para alimentar un 40% de las necesidades energéticas de EE.UU. con un producto de vidrio solar.
Grafeno
Más fuerte que el acero, más fino que el papel, más conductor que el cobre, el grafeno es un material verdaderamente milagroso, y hasta hace poco completamente teórico. El grafeno es una capa ultrafina de grafito que se descubrió por primera vez en 2004 en la Universidad de Manchester. Ahora es objeto de intensas investigaciones y especulaciones, y muchos predicen que será el siguiente en la línea después del bronce, el hierro, el acero y el silicio en promulgar la evolución cultural y tecnológica de nuestra especie.
Con un grosor de apenas un átomo, el grafeno es flexible, transparente y altamente conductor, lo que lo hace apto para una enorme gama de aplicaciones en el planeta. Entre ellas se encuentran la filtración de agua, los superconductores capaces de transferir energía a través de grandes distancias con una pérdida mínima y los usos fotovoltaicos, por nombrar algunos. Al aumentar enormemente la eficiencia con respecto a los materiales actuales, el grafeno puede ser la piedra angular de nuestro renacimiento ecológico.
8. Plástico de origen vegetal
Tenemos que acabar con los plásticos de un solo uso. Ya hay iniciativas en marcha en todo Estados Unidos para prohibir o limitar severamente su uso. Donde yo vivo, en Los Ángeles, las pajitas de plástico sólo se dan bajo petición y las bolsas de plástico de un solo uso han desaparecido de las tiendas de alimentación. Pero el problema está muy arraigado en nuestra economía de consumo. Vivo cerca del océano, y la cantidad de residuos de plástico que es visible en un día normal es devastadora.
Los plásticos de origen vegetal que se biodegradan son una solución apetecible, ya que podrían, en teoría, sustituir a muchos de los productos de plástico que ya están en circulación. Una empresa indonesia llamada Avani Eco lleva fabricando bioplásticos a partir de la yuca desde 2014. Al igual que la carne falsa y el vidrio solar, este debería convertirse en un sector en auge en los próximos años. Pero cuidado: No todos los bioplásticos se biodegradan, y el mérito de algunas técnicas de producción es discutido. Parte de convertirse en un consumidor responsable en la próxima década será conocer el ciclo de vida de los productos que elegimos comprar, desde la creación hasta la entropía.
Carne falsa
Queridos carnívoros, tengo buenas y malas noticias. Primero las malas: La producción de carne es absolutamente atroz para el planeta. En 2017, más de 15.000 científicos del mundo firmaron una Advertencia a la Humanidad en la que pedían, entre otras cosas, disminuir drásticamente nuestro consumo per cápita de carne. Uno de los problemas es el uso de la tierra. La producción de carne de vacuno depende de 164 metros cuadrados de tierra de pastoreo por cada 100 gramos de carne y es una de las principales causas de deforestación en América Central y del Sur, lo que provoca una liberación de carbono a la atmósfera sin precedentes. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación considera que la ganadería es responsable del 14,5% de las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero. Los animales también utilizan enormes cantidades de agua dulce, mientras que la escorrentía contaminada de las explotaciones ganaderas industriales contamina los cursos de agua locales.
¿La buena noticia? La carne falsa es finalmente buena. Realmente buena. Empresas como Beyond Meat e Impossible Foods están ofreciendo deliciosas alternativas a la carne que son sustitutos bastante decentes de la auténtica. Además de los logros tecnológicos y la ciencia alimentaria avanzada, el verdadero triunfo de estas empresas es que han conseguido que la carne falsa esté culturalmente de moda. Ahora se pueden pedir hamburguesas sin carne en Burger King y conseguir un taco sin carne en Del Taco.
6. Baterías
La energía es el factor limitante que frena muchas tecnologías verdes. La energía eólica y la solar, por ejemplo, son capaces de generar grandes cantidades de electricidad, pero la adopción de estas tecnologías se ha visto frenada por una importante deficiencia: A veces no hay viento ni sol. Los coches eléctricos, por su parte, están avanzando a pasos agigantados, pero hasta que la autonomía aumente y los tiempos de carga disminuyan, los combustibles fósiles seguirán dominando.
La tecnología actual de las baterías no es suficiente. Para empezar, es demasiado cara. Según el Grupo de Trabajo de Aire Limpio, para que California cumpla con los ambiciosos objetivos de alimentarse sólo con energías renovables, el estado necesitaría gastar 360.000 millones de dólares en sistemas de almacenamiento de energía. Una empresa llamada Form Energy está desarrollando lo que se conoce como baterías acuosas de flujo de azufre que costarán entre 1 y 10 dólares por kilovatio-hora, frente a los 200 dólares que cuesta el litio por kilovatio-hora. Los tiempos de almacenamiento también deberían aumentar, quizás durando meses. La solución de Form podría ayudar a California a cumplir sus objetivos energéticos antes de mediados de siglo, proporcionando una hoja de ruta para el resto del mundo.
Sensores medioambientales
Para sanar el planeta, necesitamos medirlo. Los sensores distribuidos son una de las tecnologías olvidadas que permiten que eso ocurra, y la continua difusión del entorno de los sensores en red será una de las tecnologías que sustentan casi todos los esfuerzos de sostenibilidad imaginables.
¿Quieres un ejemplo? En la década de 1980, las chimeneas más altas ayudaron a reducir la contaminación atmosférica local en la costa este. El problema era que las chimeneas estaban relacionadas con una mayor tasa de lluvia ácida, que estaba llevando a una gran deforestación. ¿Cómo se estableció la conexión? Los primeros sensores de contaminación en red.
La tecnología, por supuesto, ha avanzado desde entonces. Sensores en red tan pequeños como una moneda de diez centavos ya están controlando la calidad del aire y del agua, identificando contaminantes, rastreando la acidificación y capturando datos en tiempo real sobre fenómenos que son cruciales para nuestro bienestar social y económico. Los sensores de calidad del aire que se pueden llevar puestos están en camino, y las redes de sensores localizados que controlan el uso de la energía y el agua en los edificios están reduciendo el despilfarro. La mayor proliferación de estos sensores tendrá un impacto dramático en nuestra forma de vivir.
4. Redes inteligentes
La forma en que funciona actualmente nuestra infraestructura eléctrica -conocida colectivamente como red- es un preocupante remanente de los siglos XIX y XX. La producción de energía sigue estando en gran medida centralizada y se distribuye hacia abajo, llegando finalmente a los usuarios finales. El problema es que estas redes son muy sensibles a las fluctuaciones de uso y producción. Para que funcionen de forma fiable, exigen una sobreproducción de energía. Son propensas a los ataques y tienden a depender de fuentes de energía contaminantes.
Las redes inteligentes ya se están implantando en bancos de pruebas en EE.UU. y a nivel internacional. El concepto no es tanto una tecnología única como el despliegue de numerosas tecnologías de energía, distribución, redes, automatización y detección para diseñar una nueva red para el siglo XXI. Las redes inteligentes permitirán la producción local de energía hasta el nivel de los hogares, que puede ser devuelta a la red aguas arriba. La tecnología de detección y los modelos de predicción más precisos ajustarán la producción de energía para evitar la sobreproducción, y una mejor tecnología de baterías (véase el número 7 de esta lista) permitirá el almacenamiento de la energía procedente de fuentes renovables. El concepto va incluso más allá del enchufe de la luz. A medida que los electrodomésticos se vuelven más inteligentes, la red puede empezar a indicarles que se apaguen automáticamente para conservar la energía. Todo esto podría suponer un enorme cambio en el funcionamiento de nuestra infraestructura eléctrica. Según un estudio del Electric Power Research Institute, en 2030 las tecnologías de redes inteligentes podrían ayudarnos a reducir las emisiones de carbono en un 58% en comparación con los niveles de hace diez años.
3. Captura de carbono
Hay demasiado dióxido de carbono en el aire, y está calentando nuestro planeta. ¿Y si pudiéramos capturarlo y secuestrarlo?
Esa es la premisa de la Captura y Almacenamiento de Carbono (CAC), una clase emergente de tecnologías que están preparadas para desempeñar un papel importante en la salud de nuestro planeta en las próximas décadas. Según la Asociación CAC, las tecnologías de captura permiten separar el dióxido de carbono de los gases producidos en la generación de electricidad y en los procesos industriales mediante uno de los tres métodos siguientes: captura previa a la combustión, captura posterior a la combustión y oxicombustión. El carbono se transporta por tuberías y se almacena en formaciones rocosas muy por debajo del suelo.
En 2017, la primera planta de captura de CO2 del mundo entró en funcionamiento en Suiza. Las empresas emergentes de Estados Unidos y Canadá han desarrollado sus propias plantas de captura de carbono. A escala, la tecnología podría ayudar a revertir una de las tendencias ambientales más alarmantes de nuestro tiempo.
2. Fusión nuclear La fusión nuclear
Nuestro sol se alimenta de la fusión de núcleos de hidrógeno, formando helio. Durante décadas, los científicos han estado trabajando en el aprovechamiento del mismo proceso para crear energía terrestre sostenible. El esfuerzo es extremadamente convincente desde el punto de vista ecológico porque representa una forma de energía con cero emisiones de carbono. A diferencia de la fisión nuclear, el proceso que alimenta las centrales nucleares actuales, la fusión no da lugar a la producción de residuos nucleares radiactivos de larga duración.
El problema es el calor. Para generar energía positiva neta cuando dos partículas se fusionan, la reacción tiene que tener lugar a millones de grados centígrados, y eso significa que cualquier recipiente que se utilice para hacer la fusión, bueno, se fundirá. La respuesta es suspender la reacción en un plasma flotante para que el calor extremo no toque la cámara, un proceso que los investigadores creen que puede lograrse utilizando imanes de alta potencia. El plazo típico que se ofrece para la energía de fusión es de 30 años, pero un equipo del MIT que trabaja con una nueva clase de imanes cree que puede poner la energía de fusión en la red en sólo 15 años, lo que supondría una gran ayuda en la lucha por frenar la tendencia al calentamiento del planeta.
Inteligencia artificial
Seguramente, puede condenarnos a todos a través de cualquier número de premisas de ciencia ficción (aniquilación nuclear, erradicación estratégica de especies, el ascenso de los robots), pero la inteligencia artificial también podría ser nuestra mejor apuesta para computar nosotros mismos fuera del grave estado en el que nos encontramos.
El programa AI for Earth de Microsoft es uno de los esfuerzos que se están realizando para aprovechar el potencial de la IA por el bien del planeta. El programa ha concedido más de 200 becas de investigación a equipos que aplican tecnologías de IA a la salud planetaria en una de las cuatro áreas: biodiversidad, clima, agua y agricultura. Actualmente, la IA primitiva y los algoritmos de aprendizaje automático analizan las superficies heladas para medir los cambios a lo largo del tiempo, ayudan a los investigadores a plantar nuevos bosques con trazados precisos para maximizar el secuestro de carbono y habilitan sistemas de alerta para ayudar a frenar las destructivas floraciones de algas.
La IA está teniendo un impacto en las prácticas agrícolas y pronto transformará la forma de cultivar en los países industrializados, reduciendo nuestra dependencia de los pesticidas y disminuyendo drásticamente el consumo de agua. La IA hará que los vehículos autónomos naveguen de forma más eficiente, reduciendo la contaminación del aire. La IA está siendo desplegada por los científicos de materiales para desarrollar sustitutos biodegradables de los plásticos y desarrollar estrategias para limpiar nuestros océanos, que reciben unos ocho millones de toneladas métricas de plásticos al año.
Fundamentalmente, la IA será la base de nuestros esfuerzos futuros para deshacer el daño que ya se ha hecho al planeta, al mismo tiempo que se encuentran soluciones escalables para mantener las necesidades de energía, alimentos y agua de nuestra especie.
Eso, o será la perdición probablemente merecida de nuestra especie.