Las nuevas tecnologías ambientales. Tecnologías genéricas en Tecnologías ambientales

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Wikilibro: Tecnologías ambientales > Capítulo 2: Desarrollo europeo de las tecnologías ambientales

Sección 6

Las nuevas tecnologías ambientales. Tecnologías genéricas
Existe un número limitado de áreas de investigación científico-tecnológicas que tengan un impacto generalizado en nuestras actividades industriales. Los propósitos generales o tecnologías genéricas son:

• Nuevas tecnologías de materiales

• Tecnologías de la información y la comunicación

• Biotecnología y ciencias de la vida

• Nanotecnología

Se tiende a adoptar y adaptar las tecnologías genéricas a una amplia gama de sectores y áreas de aplicación. Su desarrollo está fuertemente influenciado por la investigación científica y sin duda alguna influenciado hasta cierto punto por las necesidades que forman parte de las Tecnologías Ambientales. Además, como habrá distintos informes sobre estas cuatro áreas genéricas de C&T éstas sólo serán analizadas brevemente en relación con su papel como Tecnologías Ambientales. Una visión general de los desarrollos clave en la nanotecnología, biotecnología y TICs se identifica en los últimos ejercicios en ocho países.

Biotecnología

Los procesos tecnológicos tienen la capacidad de reducir el consumo de materias primas y energía y a veces hacer posible la producción de diferentes y nuevos productos y procesos. Con respecto al medio ambiente, se deberían distinguir cuatro áreas principales de biotecnología. La primera de todas, la biomasa se puede utilizar como sustituto de los combustibles fósiles en una amplia gama de procesos de producción químicos. Este cambio de materias primas requiere diferentes procesos en las bio-refinerías. En segundo lugar, las biotecnologías que hacen posible los procesos de producción son prometedoras, por su gran aumento, en la eficiencia si lo comparamos con su equivalente en química y se pueden usar en una gran variedad de procesos industriales: farmacéuticas, químicas, de procesamiento de alimentos, pulpa y papel, etc., especialmente el uso de organismos modificados genéticamente en los procesos de producción de, por ejemplo, la industria farmacéutica que ofrece un potencial mayor pero no disputado. En tercer lugar, la biotecnología agrícola juega ya un papel importante a la hora de ayudar a reducir la necesidad de pesticidas a través del desarrollo de cultivos resistentes. Existe un potencial importante para mejorar las características de los cultivos en cuestión de ingeniería genética, una tecnología que está sin embargo en tela de juicio. En cuarto lugar, la biotecnología (p. ej: microorganismos) se puede emplear para depurar el agua contaminada, la atmósfera y el suelo.

De acuerdo con el proyecto “Danish Green Technology Foresight” (GTF 2005) es necesario subrayar seis áreas de biotecnología, debido a sus prometedoras características, en lo que se refiere a reducir el impacto ambiental: • Producción y aplicación de enzimas

• Eficiencia en la fermentación

• Biopolímeros

• Bioetanol

• Sustancias químicas de base biológica

• Bio-recuperación

Con respecto al medio ambiente, estos tipos diferentes de biotecnología continuarán siendo de una crucial importancia. Para asegurar el avance, se tendrán que dirigir las barreras relacionadas con la I+D (acceso a la financiación, derechos de la propiedad industrial e intelectual, colaboración de la ciencia en la industria, opinión pública) y las barreras para la adopción y difusión.

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Nuevos materiales

Los nuevos materiales son los “clásicos” para los objetivos generales de la tecnología. En el proyecto reciente de FutMan se ha llevado a cabo un análisis sobre los futuros caminos para las nuevas tecnologías de materiales basadas en una encuesta a expertos. Las principales perspectivas para las tecnologías de materiales se registran en la figura 4. Se distinguen tres vías o perspectivas principales que pueden también coexistir. Con el punto de referencia en la perspectiva tecnológica, se espera que la especialización de las tecnologías tradicionales de materiales crezca.

Las dos perspectivas tecnológicas alternativas se llaman Convergencia e Integración. La Convergencia introduce un pensamiento lateral pluridisciplinario tanto en el desarrollo de bienes/productos nuevos como su proceso de manufacturación. La Convergencia ya está avanzada y se apoya en la política tecnológica de la UE. Los materiales híbridos representativos de esta perspectiva pueden ser los materiales.

Para ver una evaluación más general del impacto medioambiental de las tecnologías de materiales. Se distinguen dos perspectivas: por una parte, asumiendo la puesta en práctica de las mejores tecnologías disponibles con que se cuenta (“Best Available Technologies”), y por otra parte, asumiendo un avance más rápido de las tecnologías de materiales en su posterior puesta en práctica de una manera generalizada. Compuestos tradicionales como los basados en polímeros, cerámicas o compuestos basados en metales. Se espera que otros materiales híbridos emerjan en áreas de biomateriales, materiales sándwich y optoelectrónicos.

La vía de la integración tecnológica es la más próspera para el futuro. Está basada en el principio de que la función determinará en la forma no sólo de los materiales sino también de su proceso de manufacturación. El nuevo paradigma estará basado en la generalización de la nanotecnología y requerirá una inversión sustancial en I+D. Asociado a esta perspectiva se encuentran desarrollos tales como el proceso de producción adaptado que integra un diseño innovador, tecnologías de materiales y procesos de producción: producción en el momento y en el tiempo, la miniaturización de la producción, ahorros energéticos y almacenamiento energético.

En general, esta perspectiva tecnológica parece ser la ideal teniendo en cuenta los factores sostenibles y las oportunidades de innovación tecnológica, pero también es la más insegura ya que exige los cambios más significativos en tecnología pero también en organización.

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Tecnología de la Información y Comunicación TICs

Hoy en día las TICs se han aplicado de una manera generalizada en todos los sectores de la industria y servicios y han revolucionado el trabajo, la vida y la producción en muchos aspectos. El control, los sensores, el tratamiento de datos y la simulación tecnológica ayudan a optimizar la operación de los procesos de producción y de esta manera reducen el impacto ambiental. Sin embargo, ha habido otros aspectos de las TICs que no se han hecho realidad. El menor uso de papel en la oficina se convirtió en una mera ilusión, el impacto beneficioso de las teleactividades sobre la demanda de viajes es menor si es que se puede medir en cualquier caso.

Sin embargo, poca duda hay de que las TICs sean la clave para llevar a cabo unas tecnologías ambientales más eficientes. En general, se esperan beneficios ambientales más importantes que surjan de desarrollos futuros.:

• Desaparición del ordenador

• Conectividad siempre presente y sin interrupciones

• Arriesgar patrones de tráfico

• Productos desechables

• Sistemas autónomos

• De la producción al empaquetamiento

• Aparición de infraestructuras virtuales

En el área de producción, concretamente los intentos de generar productos y servicios ecológicos dependerá de la capacidad para supervisar y coordinar la cadena de producción desde la extracción de la materia prima al servicio final. Esto resultaría impensable sin un uso generalizado de las TICs.

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Nanotecnología

Se espera que la nanotecnología, un área emergente de las tecnologías de uso general, forme la base de la próxima revolución industrial. Se trata de un área muy heterogénea de la ciencia y tecnología que engloba las tecnologías de superficie así como los materiales nanoestructurados, los sensores, los microprocesadores nanoestructurados y los dispositivos médicos. Se dice que el potencial del medio ambiente reside, de manera predominante, en el posible aumento de la eficiencia de los recursos que podríamos conseguir siendo pequeños, eficientes, más ligeros y duraderos. A este potencial se le añade la capacidad de desarrollar productos inteligentesempleando la nanotecnología y la capacidad de adaptar estos productos a aplicaciones específicas. El impacto de estos desarrollos es de gran alcance. Por ejemplo, los nuevos materiales basados en la nanotecnología, los cuales poseen propiedades nuevas, pueden emplearse para el aumento de la eficiencia de los sistemas energéticos, abarcando tanto los recursos convencionales de origen fósil, como los recursos de energías renovables. Otro ejemplo con un impacto potencial significativo es que la nanotecnología permite fijar dosis más específicas, una tecnología que puede usarse para aplicaciones médicas y para corregir los daños ambientales.

Sin embargo, la aplicación extensiva y dominante de los dispositivos nanotecnológicos genera la duda sobre si los efectos secundarios tendrán más peso que los beneficios potenciales. No obstante, en algunos campos, el potencial para el medio ambiente es bastante evidente. Los materiales nanoestructurados pueden ayudar a aumentar la eficiencia de la generación de energía (p. ej. posibilitando la superconductividad) y además, las nanosuperficies requieren menos limpieza.

A pesar de que algunas nanotecnologías ya han alcanzado la fase de aplicación, este campo se caracteriza por un alto grado de apertura y dinamismo. Muchas tecnologías aún se encuentran en la fase experimental, lo cual implica que su importancia ambiental sea incierta y se precise una mayor observación. Esta no es la única razón que explica que la atención que actualmente se presta a las nanotecnologías no provenga de su potencial medioambiental, sino de la promesa de desempeñar un papel clave para la competitividad futura de aquellos que la dominan.

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