Tres tecnologías innovadoras para luchar contra el cambio climático

En un panorama global donde los desafíos climáticos se intensifican y las secuelas del cambio climático se vuelven más evidentes, la necesidad de innovación y colaboración internacional nunca ha sido tan crucial. La búsqueda de soluciones efectivas que mitiguen el impacto ambiental y promuevan un desarrollo sostenible se convierte en la piedra angular de nuestros esfuerzos por un futuro más verde.

En un interesantísimo artículo del World Economic Forum hemos visto cómo tres innovaciones están no solo enfrentando, sino también modelando las soluciones para los desafíos climáticos más apremiantes, allanando el camino hacia un futuro más sostenible y resiliente.

Como veremos más adelante con mayor detalle, desde la implementación de observación terrestre mediante sensores remotos, que se está consolidando como una herramienta esencial para la comprensión y gestión de ecosistemas, hasta el uso revolucionario de la inteligencia artificial en la descarbonización, estas tecnologías no solo están transformando nuestras capacidades de intervención, sino que también están reformando las energías renovables y protegiendo los ecosistemas del planeta.

Este enfoque integrador, impulsado por la urgencia de la situación y la colaboración sin fronteras, ilustra cómo la tecnología y la cooperación internacional pueden acelerar de manera significativa los esfuerzos hacia la sostenibilidad. Estos esfuerzos no solo representan avances tecnológicos, sino que también resaltan el imperativo económico y social de adaptar nuestras industrias y sociedades a prácticas más sostenibles.

Con cada innovación, estamos un paso más cerca de un modelo de desarrollo que respeta y protege los recursos naturales, proporcionando al mismo tiempo un nuevo marco para el crecimiento económico y la reducción de la pobreza global.

🌍Observación terrestre: un vistazo al futuro

La Observación Terrestre (OT) es el proceso mediante el cual se recopila información sobre la superficie terrestre, los océanos y la atmósfera de la Tierra a través de plataformas de sensores remotos basados en tierra, aéreos y/o satelitales. Los datos adquiridos se procesan y analizan para extraer diferentes tipos de información que se utilizan para monitorear y evaluar el estado y los cambios tanto en entornos naturales como humanizados.

Los datos de OT son fundamentales para una amplia gama de aplicaciones e industrias, incluyendo: protección ambiental, energía, gestión de áreas urbanas, planificación regional y local, agricultura, silvicultura, pesca, salud, transporte, cambio climático, desarrollo sostenible, protección civil, turismo, y más.

El programa de Observación Terrestre de Europa se llama Copernicus. Utilizando una combinación de satélites, sensores in situ y sensores aéreos y marinos, Copernicus observa nuestro planeta y su entorno, proporcionando datos e información que benefician a todos los ciudadanos europeos

La observación terrestre mediante sensores remotos se está estableciendo como una herramienta esencial para la comprensión y gestión de los ecosistemas terrestres y marinos. Utilizando una variedad de sensores instalados en satélites y drones, esta técnica capta información crítica sobre la superficie de la Tierra y los océanos, facilitando la conservación del medio ambiente y la gestión de los recursos naturales con una precisión sin precedentes.

Beneficios ambientales y económicos

La capacidad para monitorear extensas áreas en tiempo real permite identificar y responder rápidamente a problemas ambientales críticos, como la deforestación, la desertificación o la contaminación marina. Estos datos no solo son fundamentales para la conservación efectiva de los ecosistemas, sino que también juegan un papel crucial en el diseño de estrategias para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la planificación urbana y agrícola.

El informe “Amplifying the Global Value of Earth Observation” del Foro Económico Mundial, en colaboración con Deloitte, destaca el inmenso potencial económico de la observación terrestre (EO) para el año 2030. Se estima que el valor económico de los datos de EO podría superar los $700 mil millones anuales, con una contribución acumulada de $3.8 billones al PIB global entre 2023 y 2030. Esta cifra refleja un crecimiento significativo respecto al valor actual de $266 mil millones en 2023.

Factores impulsando el crecimiento económico

1. Adopción por nuevos usuarios: Un aumento del 1% en la adopción de EO por usuarios finales podría generar un valor adicional de $9.8 mil millones. Se proyecta que la adopción global de EO crezca del 39% actual al 72% en 2030, impulsando gran parte del valor económico estimado.
2. Ahorro de costos y mejora de la productividad: Los datos de EO permiten a las industrias reducir costos operativos y mejorar la eficiencia. Esto incluye la optimización de la producción agrícola, la gestión de riesgos en infraestructuras críticas y la mejora en la planificación y operación de proyectos de energías renovables.
3. Innovación en modelos de negocio: La integración de EO con tecnologías avanzadas como la inteligencia artificial y el big data está creando nuevas oportunidades de mercado y aplicaciones industriales, desde la agricultura de precisión hasta la monitorización de cadenas de suministro.

Beneficios económicos sectoriales

1. Agricultura: La EO puede transformar la agricultura mediante la optimización del uso de recursos como el agua y los fertilizantes, lo que no solo mejora la productividad, sino que también reduce el impacto ambiental. Se estima que la agricultura podría capturar más del 50% del valor económico proyectado para 2030.
2. Energía y servicios públicos: Las compañías de electricidad y servicios públicos pueden usar EO para seleccionar sitios óptimos para proyectos de energías renovables y gestionar mejor la demanda y la oferta de energía. La EO podría generar $47 mil millones en valor económico para este sector en 2030.
3. Servicios financieros y de seguros: Las empresas de seguros utilizan EO para evaluar riesgos y gestionar reclamaciones de manera más eficiente. En los servicios financieros, la EO permite la verificación de prácticas sostenibles y la toma de decisiones de inversión basadas en datos precisos, contribuyendo a una gestión más eficiente de riesgos y oportunidades.

Impacto ambiental positivo

Además del valor económico directo, la EO tiene el potencial de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en más de 2 gigatoneladas anuales para 2030. Esto equivale aproximadamente al 3.6% de las emisiones globales actuales, subrayando el papel crucial de la EO en la lucha contra el cambio climático.

Casos de uso de la observación terrestre

🔹Gestión de desastres naturales: La observación terrestre es crucial para el monitoreo y respuesta rápida ante desastres naturales como huracanes, inundaciones y erupciones volcánicas. Los datos recopilados ayudan a predecir la trayectoria de estos eventos y evaluar su impacto, lo que permite a las autoridades tomar decisiones informadas sobre evacuaciones y otras medidas de seguridad.

🔹Conservación de la biodiversidad: En áreas de alta biodiversidad, especialmente en regiones remotas o de difícil acceso, la observación desde satélites permite un seguimiento constante de los cambios en los hábitats y la detección temprana de actividades ilegales como la tala y la caza furtiva. Esto facilita la implementación de acciones de conservación más efectivas y la protección de especies en peligro.

🔹Agricultura de precisión: La observación terrestre transforma la agricultura permitiendo una gestión más eficiente del agua y el suelo. Los agricultores pueden utilizar datos sobre la humedad del suelo y las condiciones climáticas para optimizar el riego y la aplicación de fertilizantes, lo cual no solo aumenta los rendimientos de los cultivos, sino que también minimiza el impacto ambiental de las prácticas agrícolas.

Estos casos ilustran cómo la observación terrestre se está convirtiendo en una herramienta indispensable para abordar algunos de los desafíos más urgentes del mundo, combinando innovación tecnológica con un impacto significativo en la sostenibilidad global y el desarrollo económico.

El potencial económico y ambiental de la observación terrestre es vasto y promete transformar múltiples industrias. Sin embargo, la realización de estos beneficios dependerá de la adopción y el uso eficaz de las tecnologías de EO por parte de gobiernos, empresas y organizaciones de todo el mundo. La inversión en innovación, el aumento de la conciencia y el desarrollo de capacidades serán cruciales para desbloquear el valor completo de la EO para 2030 y más allá.

 

🤖Inteligencia artificial en la descarbonización

La inteligencia artificial (IA) está catalizando cambios importantes en la investigación científica, especialmente en disciplinas que aceleran la descarbonización. Empresas como Insilico Medicine aplican la IA no solo en el desarrollo de nuevos medicamentos sino también en la creación de técnicas de captura de carbono más eficientes y menos costosas.

La innovación en la captura de carbono utilizando inteligencia artificial (IA) está revolucionando la manera en que abordamos las emisiones de CO2. Gracias a los avances en IA, es posible simular y optimizar procesos químicos para desarrollar tecnologías que mejoran significativamente la captura y liberación del carbono. Esta tecnología promete reducir los costos y aumentar la eficiencia, facilitando la adopción a gran escala de estas soluciones.

La IA permite acelerar el diseño y descubrimiento de materiales más eficientes para la captura de carbono. Por ejemplo, IBM ha desarrollado modelos generativos moleculares que identifican estructuras moleculares prometedoras para crear membranas poliméricas más eficientes en la separación del CO2 de los gases de combustión. Esta tecnología no solo mejora la eficiencia de la captura, sino que también reduce los costos asociados con el proceso​.

En otro avance significativo, la Universidad Heriot-Watt ha reducido el tiempo necesario para modelar métodos de captura y almacenamiento de carbono (CCS) de 100 días a solo 24 horas, utilizando simuladores avanzados de IA. Este progreso abre nuevas posibilidades para hacer del CCS una opción económica viable, permitiendo a industrias tradicionales como la del acero, cemento y productos químicos, descarbonizarse de manera más efectiva​.

Casos de uso de la IA en la descarbonización

🔹 Optimización de procesos industriales: La IA permite analizar y optimizar los procesos industriales para reducir significativamente las emisiones de carbono. En la industria del cemento, algoritmos de IA ajustan las operaciones de los hornos para disminuir el consumo de energía y las emisiones de CO2, facilitando el cumplimiento de normativas ambientales más rigurosas.

🔹Desarrollo de materiales sostenibles: Se emplea la IA para diseñar materiales porosos, como los marcos organometálicos, que capturan eficazmente el CO2. Estos materiales tienen aplicaciones en la construcción y en sistemas de filtración ambiental, contribuyendo a la sostenibilidad en diversas industrias.

🔹Gestión de energía renovable: En el sector energético, la IA optimiza la operación y mantenimiento de instalaciones renovables, como parques eólicos y solares. Los algoritmos predicen patrones de viento y solar ajustando la producción energética para maximizar la eficiencia y reducir la variabilidad, crucial para integrar más energías renovables en la red.

La integración de la inteligencia artificial en la descarbonización no solo impulsa la innovación, sino que también proporciona soluciones prácticas y efectivas para combatir el cambio climático, facilitando un futuro más sostenible y con menores emisiones de carbono.

 

✈️Aviación para la energía verde: el proyecto WindRunner

El transporte de grandes componentes de turbinas eólicas enfrenta significativos desafíos logísticos que restringen su instalación en tierra. Estos componentes, como las palas del rotor, son extremadamente voluminosos y su transporte por carretera y ferrocarril está limitado por la infraestructura existente, como puentes bajos y túneles estrechos.

Consciente de esta limitación, la startup Radia ha introducido una solución revolucionaria: el desarrollo de WindRunner, el avión más grande del mundo diseñado específicamente para transportar estos componentes masivos directamente a los sitios de instalación.

Las turbinas eólicas modernas son cada vez más grandes para maximizar la captura de energía eólica y mejorar la eficiencia. Sin embargo, su tamaño presenta un desafío considerable para su transporte e instalación. Las restricciones de tamaño en las rutas terrestres limitan la capacidad de llevar componentes grandes a las ubicaciones óptimas para la generación de energía eólica, especialmente en áreas remotas o de difícil acceso.

Innovación en transporte aéreo: WindRunner

WindRunner está diseñado para superar estos desafíos logísticos mediante el transporte aéreo de componentes de turbinas eólicas. Este avión gigante tiene la capacidad de transportar volúmenes hasta doce veces mayores que un Boeing 747 y puede aterrizar en pistas más cortas que cualquier avión comercial actual. Este diseño innovador permitirá la entrega directa de componentes gigantes a los sitios de instalación, eliminando las restricciones impuestas por la infraestructura terrestre tradicional.

El diseño de WindRunner promete transformar el panorama de la energía eólica en tierra al permitir la instalación de turbinas eólicas más grandes y eficientes. Este enfoque podría duplicar la capacidad actual de las turbinas eólicas y expandir considerablemente las zonas disponibles para el aprovechamiento de la energía eólica. Además, este avance tecnológico no solo mejorará la infraestructura de energía renovable, sino que también generará nuevas oportunidades económicas y contribuirá significativamente a la reducción de emisiones de carbono a nivel global.

El transporte de grandes componentes de turbinas eólicas enfrenta significativos desafíos logísticos que restringen su instalación en tierra. Consciente de esta limitación, la startup Radia ha introducido una solución revolucionaria: el desarrollo de WindRunner, el avión más grande del mundo diseñado específicamente para transportar estos componentes masivos directamente a los sitios de instalación.

Casos de uso del WindRunner

🔹Instalación en áreas remotas: Tradicionalmente, las áreas montañosas o de difícil acceso han presentado retos insuperables para el transporte de grandes turbinas eólicas. Con WindRunner, se podrán entregar componentes a estas ubicaciones, abriendo nuevos terrenos para proyectos de energía renovable.

🔹Respuesta rápida a desastres: En situaciones de desastre donde la infraestructura energética necesita ser rápidamente restaurada o mejorada, WindRunner puede transportar rápidamente los componentes necesarios para restablecer o incrementar la capacidad energética de una zona afectada.

🔹Expansión de la capacidad eólica: En regiones donde las restricciones logísticas han limitado la instalación de turbinas más grandes, WindRunner facilita el transporte y la instalación de turbinas de mayor capacidad, lo que resulta en una producción de energía más eficiente y extensiva.

En un mundo donde los desafíos climáticos se intensifican, la innovación se convierte en la piedra angular para diseñar soluciones efectivas que mitiguen el impacto ambiental y promuevan un desarrollo sostenible. Desde la implementación de tecnologías avanzadas hasta la cooperación internacional, los esfuerzos innovadores están allanando el camino hacia un futuro más verde.

Cada paso hacia la implementación de estas soluciones tecnológicas nos acerca más a un futuro sostenible, donde la energía limpia y renovable es accesible para todos, y el impacto del cambio climático se mitiga de manera efectiva. La ingeniería y la innovación seguirán siendo fuerzas motrices cruciales en esta transición hacia un mundo más verde y sostenible.