Los árboles y el bosque

1 de abril de 2022

El funcionamiento del cerebro humano es maravilloso, pero ante situaciones de riesgo extremo, todo el cerebro se centra en una única función: sobrevivir. Por eso, ante este primer trimestre de 2022 lleno de “shock externos” y cisnes negros las empresas y sus directivos deben encontrar la manera de hacer mindfulness estratégico, y mirar más allá del día a día.

Preparar el futuro es clave para toda empresa, y el plan estratégico se nutre de las tendencias que todavía se están formando, para identificar nuevas líneas de negocio y redefinir las existentes. Y las tendencias, hoy por hoy, se nutren de tecnologías.

Según la revista MIT Technology Review, en 2022 hay 10 tecnologías disruptivas a tener en cuenta, en los sectores salud, bio, tecnología y energías renovables, las cuales detallo a continuación:

a) SECTOR SALUD:

1.Seguimiento variantes COVID19. Hay varios laboratorios de investigación y farmacéuticos centrados en el seguimiento y análisis de las diferentes variantes del COVID19.

Quiénes: GISAID, Golab (Valencia), Illumina, y Nextrain.

Cuándo: ahora.

2.Pastilla contra COVID19 y próximas pandemias. Hay varios laboratorios de investigación y farmacéuticos centrados en el desarrollo de la pastilla contra el COVID19, así como prevención y monitorización de futuras pandemias. Por ejemplo, la pastilla desarrolla por Pfizer adhiere y bloquea la proteína crucial para la maquinaria de replicación amenazante del virus Covid19.

Quiénes: Merck, Pfizer, Pardes BioSciences.

Cuándo: Ahora.

3.Vacuna contra Malaria. Hay varios laboratorios farmacéuticos y la propia Organización Mundial de la Salud centrados en conseguir una vacuna contra la malaria, que supondría una reducción sustancial de las muertes generadas por esta enfermedad, con un impacto potencial de reducción del 70% sobre todo en niños. Sus desarrollos van principalmente enfocados a sus efectos en países emergentes (Africa y Asia), en zonas con elevado crecimiento demográfico y grandes desigualdades sociales.

Quiénes: GlaxoSmithLine, OMS.

Cuándo: Ahora (con efecto limitado)

b) SECTOR BIOTECNOLOGIA:

4. La IA Plegamiento de proteína. Existe un gran interés en la comunidad investigadora por poder desarrollar un mapa de las proteínas que permita predecir su forma, y a partir de ellas, poder desarrollar nuevos fármacos, resolviendo un problema pendiente los últimos 50 años.

La IA AlphaFold2 de DeepMind puede predecir la forma de las proteínas. Es la primera vez que un ordenador iguala a las técnicas de laboratorio. En 2023 contará con una base de datos con casi todas las proteínas conocidas.

A finales de 2020, DeepMind, el laboratorio de inteligencia artificial (IA) con sede en Reino Unido, ya había conseguido muchos logros impresionantes en IA. Aun así, cuando en noviembre de ese año lanzó su programa para predecir el plegamiento de proteínas, los biólogos quedaron sorprendidos por lo bien que funcionaba.

Casi todo lo que hace nuestro cuerpo, lo hace con proteínas. Por lo tanto, comprender el funcionamiento de las proteínas individuales es crucial para el desarrollo de la mayoría de fármacos y para entender muchas enfermedades. Y lo que hace una proteína está determinado por su forma tridimensional.

Una proteína se compone de una cadena de aminoácidos, que se repliega con muchos giros, vueltas y enredos complejos. Determinar esa estructura -y por tanto la función de la proteína- puede llevar meses de trabajo en un laboratorio. Durante años, los científicos han probado métodos computarizados de predicción para facilitar ese proceso, pero ninguna técnica ha estado cerca de igualar la precisión lograda por los humanos.

Eso cambió con AlphaFold2 de DeepMind. El software, que utiliza la técnica de inteligencia artificial llamada aprendizaje profundo, puede predecir la forma de las proteínas hasta el átomo más pequeño. Es la primera vez que un ordenador iguala las técnicas lentas pero precisas que se usan en un laboratorio.

Muchos equipos científicos de todo el mundo han empezado a utilizarlo para investigar el cáncer, la resistencia a antibióticos y la COVID-19. DeepMind también ha creado una base de datos pública llena de estructuras de proteínas tal y como las predice AlphaFold2. Actualmente tiene alrededor de 800.000, y DeepMind asegura que en el próximo año añadirá más de 100 millones, casi todas las proteínas conocidas por la ciencia.

DeepMind ha derivado este trabajo a su empresa subsidiaria Isomorphic Labs, que afirma que colaborará con empresas farmacéuticas y de biotecnología. El verdadero impacto de IA AlphaFold2 puede tardar uno o dos años en mostrarse claramente, pero su potencial se está desarrollando rápidamente en los laboratorios de todo el mundo.

Quiénes: Bakerlab, Deepmind, Isomorphic labs.

Cuándo: Ahora.

c) SECTOR TECNOLOGIA:

5. Datos sintéticos para IA. Esta tecnología permite crear realidades idénticas a los objetos originales a partir de la Inteligencia Artificial, y permitirá el acceso de la Inteligencia Artificial en áreas con datos escasos o sensibles por su privacidad.

Quiénes: Datagen, Synthetic Data Vault, Syntegra, Synthesis AI.

Cuándo: Ahora.

6. El fin de las contraseñas. Las contraseñas alfanuméricas son inseguras y el desarrollo de los ordenadores cuánticos las hará mas vulnerables. El desarrollo de otros métodos de autenticación más sofisticados (renacimiento fácil, iris del ojo) van sofisticándose y permitirán un entorno más seguro en el futuro.

Quiénes: Duo, Facephi, Google, Microsoft, okta.

Cuándo: Ahora.

d) SECTOR CRYPTO:

7. La prueba de participación. El desarrollo de esta tecnología permitirá reducir significativamente los costes de la computación. La sustitución de algoritmos, y la prueba de trabajo actual podría permitir el desarrollo de monedas digitales sostenibles (sin elevado consumo de energía).

Además de otros retos pendientes, las criptomonedas, hoy en día, no son respetuosas con el medio ambiente. Criptomonedas como Bitcoin consumen grandes cantidades de electricidad. En 2021, la red Bitcoin consumió más de 100 teravatios hora,más que el balance energético anual típico de Finlandia.

La prueba de participación (proof of stake) ofrece una forma de configurar una red de este tipo sin requerir tanta energía. Si todo sale según lo planeado, Ethereum, que ejecuta todo tipo de aplicaciones además de ser la segunda criptomoneda más grande del mundo, hará esa transición en la primera mitad de 2022. Se ha previsto que el cambio reduzca el uso de energía en un 99,95 %.

Las criptomonedas funcionan con libros de contabilidad digitales de transacciones en blockchain (cadena de bloques) que deben estar protegidos ante trampas, estafas y hackeos. Bitcoin y Ethereum actualmente garantizan la seguridad gracias a algoritmos de prueba de trabajo: los «mineros» resuelven acertijos criptográficos, compitiendo por el derecho a verificar un nuevo bloque de transacciones. Los mineros exitosos son recompensados ​​​​por su trabajo con criptomonedas.

Encontrar soluciones a los acertijos de prueba de trabajo requiere cantidades masivas de potencia computacional y, por lo tanto, electricidad.

Con la prueba de participación, los validadores no tienen que competir entre sí, gastando tanto en energía y hardware informático. En cambio, su caché de criptomonedas, o la participación, les permite entrar. Los elegidos obtienen la autoridad para verificar un conjunto de transacciones y ganar así más criptomonedas. En algunas redes, los validadores que muestran un mal comportamiento son penalizados y pierden una parte de su participación.

Parece que Ethereum será la red más grande en usar la prueba de participación. Ha construido una nueva cadena de bloques para el sistema, que se ha estado ejecutando en paralelo. Ahora, todo lo que debe pasar es «La Fusión»: transferir la capa que realmente ejecuta las transacciones y retiene los activos de los usuarios y eliminar la prueba de trabajo en el proceso.

Si tiene éxito, la cadena de bloques de la prueba de participación de Ethereum podría preparar el terreno para una adopción más amplia de esta tecnología que ahorra energía. Otras redes han contemplado ese cambio, pero parecen estar tomando el enfoque de observar y esperar.

Quiénes: Algorand, Ethereum, KEY Cardano, Solane

Cuándo: A lo largo de 2022.

e) ENERGIAS RENOVABLES/TRANSPORTE/CAMBIO CLIMATICO:

8. Baterías de red de larga de duración. El desarrollo de baterías de hierro (frente a las actuales de ion-litio) permitirá el almacenamiento de energía de forma asequible, ganando horas de independencia por parte de sus usuarios de medios de transporte sostenibles.

Durante unos segundos en una tarde soleada de abril del año pasado, las energías renovables batieron un récord de la principal red eléctrica de California (EE. UU.), proporcionando suficiente energía para satisfacer el 94,5 % de la demanda. Ese momento fue aplaudido como un hito en el camino hacia la descarbonización. Pero, ¿qué sucede cuando se pone el sol y desaparece la brisa?

Manejar la producción fluctuante de electricidad de las energías renovables requerirá un almacenamiento barato durante horas o incluso días cada vez que sea necesario. Los nuevos tipos de baterías a base de hierro podrían estar a la altura.

ESS, con sede en Oregón (EE. UU.), cuyas baterías pueden almacenar energía entre 4 y 12 horas, lanzó sus primeros proyectos a escala de red en 2021. Form Energy, con sede en Massachusetts (EE. UU.), que en 2021 recaudó 240 millones de dólares (212 millones de euros), tiene baterías que almacenan energía hasta 100 horas. Su primera instalación será una central piloto de un megavatio en Minnesota (EE. UU.), cuya finalización está prevista para 2023.

Ambas empresas utilizan baterías de hierro, uno de los materiales más abundantes del planeta. Esto significa que sus ofertas podrían llegar a ser más baratas que las de otros candidatos de almacenamiento en red, como las baterías de ion litio y las de flujo de vanadio. Form Energy asegura que sus baterías podrían costar solo 20 dólares (17,6 euros) por kilovatio hora, incluso menos que las proyecciones optimistas para las baterías de ion litio en las próximas décadas.

Pero todavía hay desafíos que abordar, las baterías de hierro suelen tener una baja eficiencia, lo que significa que una buena parte de la energía que se almacena no se puede recuperar. Algunas reacciones secundarias no deseadas también pueden degradarlas con el tiempo. Pero si las baterías a base de hierro se pueden implementar ampliamente, a un coste suficientemente bajo, podrían ayudar a alimentar una mayor parte del mundo con energía renovable.

Quiénes: ESS, Form Energy.

Cuándo: Ahora.

9. Reactores de fusión viables: La tecnología de desarrollo de superconductores para cargar electroimanes puede permitir elevar sustanciales la fuerza almacenada en campos electromagnéticos hasta una capacidad de 20 teslas. Un avance necesario para poder desarrollar reactores de fusión asequibles, permitiendo a través de la fusión generar energía barata continua, sin colapsos y sin generación de CO2.

Uno de los enfoques utiliza los imanes para confinar el gas de iones y electrones, conocido como plasma, dentro de los reactores en forma de dónut. Los imanes más potentes consiguen que escape menos calor, algo que permite que ocurran más reacciones de fusión dentro de una instalación más pequeña y económica. No es una diferencia menor: duplicar la fuerza del campo magnético reduce el volumen de plasma necesario para generar la misma cantidad de energía en un factor de 16.

A pesar de décadas de investigación y miles de millones de euros de inversión en el pasado, nadie ha logrado construir una planta de fusión capaz de producir más energía de la que consume. Sin embargo, Commonwealth y sus patrocinadores tienen esperanza, y otras start-ups de fusión y grupos de investigación también han informado sobre sus avances recientes.

Commonwealth está construyendo una fábrica para producir imanes a gran escala y sentar las bases para un prototipo de reactor. Si todo sale según lo esperado, la start-up planea entregar energía de fusión a la red eléctrica a principios de la década de 2030.

Quiénes: Commonwealth Fusion Systems, General Fusion, Helion Energy, Instituto Nacional de Ignición, Laboratorios Lawrence, Livermore, Tocawak Energy,

Cuándo: En 10 años.

10.Fabricas de eliminación de CO2. La gran esperanza del cambio climático es generar agujeros negros que permitan la absorción del CO2 y otros gases tóxicos generados por el ser humano en el planeta tierra. Pero dada la velocidad de deterioro generado en el planeta, hace falta que sean muchas más y mucho más grandes.

En septiembre del 2021, los investigadores de Commonwealth Fusion Systems cargaron lentamente un imán en forma de D de 10 toneladas, elevando la fuerza del campo magnético a 20 teslas, un récord para un imán de este tipo. Los fundadores de la empresa afirman que esa hazaña abordó el principal desafío de ingeniería requerido para desarrollar un reactor de fusión compacto y económico.

La energía de fusión ha sido el sueño de los físicos durante décadas. A temperaturas muy por encima de los 100 millones de grados, como en el Sol, los núcleos atómicos se mezclan, liberando una enorme cantidad de energía en el proceso. Si los investigadores consiguieran provocar estas reacciones de manera controlada y sostenida en la Tierra, podrían proporcionar una fuente crucial de electricidad barata, continua y libre de CO2, con fuentes de combustible casi ilimitadas.

En septiembre del año pasado, Climeworks puso en marcha Orca, la fábrica más grande hasta la fecha diseñada para eliminar el CO2 del aire.

La instalación, situada en las afueras de Reikiavik (Islandia), puede capturar 4.000 toneladas métricas de dióxido de carbono al año. Grandes ventiladores aspiran el aire a través de un filtro, donde los materiales se unen con las moléculas de CO2. El socio de la empresa, Carbfix, mezcla después el dióxido de carbono con agua y lo introduce bajo tierra, donde reacciona con la roca basáltica y finalmente se convierte en piedra. La fábrica funciona completamente con electricidad libre de carbono, que proviene principalmente de una central geotérmica cercana.

Está claro que 4.000 toneladas no es mucho. Es menos que las emisiones anuales de CO2 generadas por 900 coches. Y es solo una pequeña fracción de los miles de millones de toneladas de CO2 que el mundo probablemente debería extraer de la atmósfera para evitar que el calentamiento global supere los 2 °C por encima de los niveles preindustriales, según varios estudios.

La esperanza es que la construcción de más y mayores plantas para capturar carbono del aire ayude a las empresas a descubrir cómo optimizar las operaciones, reducir los costes y conseguir economías de escala. Climeworks estima que para finales de la década de 2030 reducirá los costes entre 600 y 800 $ (530 y 706 €) por tonelada de carbono a alrededor de 100 a 150 dólares (88 y 132 €).

Un número cada vez mayor de personas y empresas, incluidas Microsoft, Stripe y Square, ya están pagando los elevados precios actuales para eliminar el carbono del aire mientras se esfuerzan por anular sus emisiones. Eso está proporcionando unos primeros ingresos cruciales.

Quiénes: Carbon Collect, Carbon Engineering, Climeworks.

Cuándo: Ahora.

El tratamiento de la COVID-19, la inteligencia artificial y el futuro de la energía son las grandes protagonistas de las tecnologías a seguir elaboradas por la revista de tecnología del MIT en 2022, demostrando el dominio de la tecnología en la sociedad actual, y su gran impacto diario, afectando en la construcción de un mañana mejor.

Isabel Giménez Zuriaga. Directora General. FEBF.