Diez grandes desafíos globales que la tecnología podría resolver

Ilustraciones de Tomi Um

Secuestro de carbón
Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero por sí solo no será suficiente para evitar aumentos bruscos en las temperaturas globales. También necesitaremos eliminar grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera, lo que no solo sería increíblemente costoso, sino que también nos presentaría el espinoso problema de qué hacer con todo ese CO2. Un número creciente de nuevas empresas está explorando formas de reciclar el dióxido de carbono en productos, incluidos combustibles sintéticos, polímeros, fibra de carbono y hormigón. Eso es prometedor, pero lo que realmente necesitaremos es una forma económica de almacenar de forma permanente los miles de millones de toneladas de dióxido de carbono que podríamos tener que sacar de la atmósfera.

Almacenamiento de energía a escala de red
Las fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, son cada vez más baratas y están más extendidas, pero no generan electricidad cuando el sol no brilla o el viento no sopla. Eso limita la cantidad de energía que pueden suministrar estas fuentes y la rapidez con la que podemos alejarnos de fuentes estables como el carbón y el gas natural. El costo de construir suficientes baterías para respaldar redes enteras para los días en que las banderas de generación renovable serían astronómicos. Varios científicos y nuevas empresas están trabajando para desarrollar formas más económicas de almacenamiento a escala de red que puedan durar períodos más largos, incluidas baterías de flujo o tanques de sal fundida. De cualquier manera, necesitamos desesperadamente una forma más económica y eficiente de almacenar grandes cantidades de electricidad.

Esta historia fue parte de nuestra edición de marzo de 2019

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Vacuna universal contra la gripe
La gripe pandémica es rara pero mortal. Al menos 50 millones de personas murieron en la pandemia de gripe H1N1 de 1918. Más recientemente, alrededor de un millón de personas murieron en las pandemias de 1957-1958 y 1968, mientras que alrededor de medio millón murió en una recurrencia de H1N1 en 2009. Las cifras recientes de muertes son más bajas en parte porque los virus eran cepas más leves. Es posible que no tengamos tanta suerte la próxima vez: una cepa particularmente potente del virus podría replicarse demasiado rápido para que cualquier vacuna hecha a medida lo combata de manera efectiva. Una vacuna universal contra la gripe que proteja no solo contra las variantes relativamente menos dañinas sino también contra un brote catastrófico que ocurre una vez cada siglo es un desafío crucial para la salud pública.

tratamiento de demencia
Más de uno de cada 10 estadounidenses mayores de 65 años tiene Alzheimer; un tercio de los mayores de 85 años lo hacen. A medida que se prolonga la vida de las personas, es probable que se dispare la cantidad de personas que viven con la enfermedad, en los EE. UU. y en todo el mundo. La enfermedad de Alzheimer sigue siendo poco conocida: los diagnósticos concluyentes solo son posibles después de la muerte, e incluso entonces, los médicos debaten la distinción entre la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia. Sin embargo, los avances en neurociencia y genética empiezan a arrojar más luz. Esa comprensión está proporcionando pistas sobre cómo sería posible retrasar o incluso eliminar los efectos devastadores de la afección.

limpieza del oceano
Miles de millones de pequeñas piezas de plástico, los llamados microplásticos, ahora flotan en los océanos del mundo. Gran parte de estos desechos provienen de bolsas o popotes que se han roto con el tiempo. Está envenenando pájaros, peces y humanos. Los investigadores temen que los efectos tanto en la salud humana como en el medio ambiente sean profundos, y que se tarden siglos en limpiar los cientos de millones de toneladas de plástico que se han acumulado durante décadas. Debido a que la contaminación es tan difusa, es difícil de limpiar y, si bien existen métodos prototipo para abordar las enormes manchas de basura oceánica, no existe una solución para las costas, los mares y las vías fluviales.

Desalinización energéticamente eficiente
Hay alrededor de 50 veces más agua salada en la tierra que agua dulce. A medida que crece la población mundial y el cambio climático intensifica las sequías, la necesidad de agua dulce se hará más aguda. Israel ha construido las instalaciones de desalinización por ósmosis inversa más grandes del mundo y ahora obtiene la mayor parte del agua de su hogar del mar, pero ese método requiere demasiada energía para ser práctico en todo el mundo. Los nuevos tipos de membranas podrían ayudar; Las técnicas electroquímicas también pueden ayudar a que el agua salobre sea útil para el riego. En lo que respecta a las tecnologías de adaptación al cambio climático, la creación de agua potable a partir del océano debería ser una prioridad máxima.

Coche sin conductor seguro
Los vehículos autónomos han sido probados durante millones de millas en vías públicas. Se están llevando a cabo programas piloto para servicios de entrega y taxi en lugares como los suburbios de Phoenix. Pero los autos sin conductor aún no están listos para tomar el control de las carreteras en general. Tienen problemas para manejar el tráfico caótico y dificultades con las condiciones climáticas como la nieve y la niebla. Si se pueden hacer confiablemente seguros, podrían permitir una reinvención total del transporte. Los atascos de tráfico podrían eliminarse y las ciudades podrían transformarse a medida que los estacionamientos den paso a nuevos desarrollos. Sobre todo, se espera que los automóviles autónomos, si se implementan ampliamente, eliminen la mayoría de los 1,25 millones de muertes al año causadas por accidentes de tránsito.

IA incorporada
El otoño pasado, un video de Atlas, diseñado por Boston Dynamics, arrasó en Internet. Mostraba al robot saltando escalones como un comando. Esto se produjo solo dos años después de que AlphaGo venciera al mejor jugador de Go del mundo. Atlas no puede jugar Go (está encarnado, pero no es inteligente), y AlphaGo no puede correr (es inteligente, a su manera, pero carece de cuerpo). Entonces, ¿qué sucede si pones la mente de AlphaGo en el cuerpo de Atlas? Muchos investigadores dicen que la verdadera inteligencia artificial general podría depender de la capacidad de relacionar procesos computacionales internos con cosas reales en el mundo físico, y que una IA adquiriría esa capacidad aprendiendo a interactuar con el mundo físico como lo hacen las personas y los animales.

Podemos predecir huracanes con días y, a veces, con semanas de anticipación, pero los terremotos aún sorprenden. Predecirlos con confianza podría salvar millones de vidas.

predicción de terremotos
Más de 100.000 personas murieron en el terremoto de Haití de 2010 y el tsunami del Océano Índico de 2004, provocado por uno de los terremotos más poderosos jamás registrados, mató a casi un cuarto de millón de personas en Indonesia, Sri Lanka, India y otros lugares. Podemos predecir huracanes con días y, a veces, con semanas de anticipación, pero los terremotos aún sorprenden. Predecir terremotos con cierta confianza a mediano plazo permitiría a los planificadores encontrar soluciones duraderas. Al menos dar una advertencia de algunas horas permitiría a las personas evacuar áreas inseguras y podría salvar millones de vidas.

Decodificación cerebral
Nuestros cerebros siguen siendo un profundo misterio para los neurocientíficos. Todo lo que pensamos y recordamos, y todos nuestros movimientos, deben estar codificados de algún modo en los miles de millones de neuronas de nuestra cabeza. Pero, ¿cuál es ese código? Todavía hay muchas incógnitas y acertijos para comprender la forma en que nuestros cerebros almacenan y comunican nuestros pensamientos. Descifrar ese código podría conducir a avances en la forma en que tratamos los trastornos mentales como la esquizofrenia y el autismo. Podría permitirnos mejorar las interfaces directas que se comunican directamente desde nuestros cerebros a las computadoras, o incluso a otras personas, un desarrollo que cambia la vida de las personas que están paralizadas por lesiones o enfermedades degenerativas.

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