En enero de 2023 los miembros del Bulletin of the Atomic Scientists movieron el minutero del Reloj del Apocalipsis (Doomsday Clock) a 90 segundos antes de la medianoche, lo más cerca que esta alarma simbólica del riesgo de una catástrofe global ha estado de ese posible fin. Los científicos responsables nos advertían de que nos hallamos en “un tiempo de peligro sin precedentes”, debido sobre todo a la guerra de Ucrania y el riesgo nuclear que conlleva, pero también a amenazas en crecimiento como la emergencia climática, nuevas pandemias, crisis energéticas o tecnologías disruptivas. Vivimos tiempos de gran riesgo existencial, y poco puede protegernos el ingenio humano si alguna potencia inicia una guerra nuclear o un ciberataque a escala global. Pero al menos la ciencia y la tecnología sí pueden ofrecernos innovaciones cruciales para luchar contra algunas de las mayores amenazas de este siglo. Repasamos aquí algunas de estas nuevas tecnologías en desarrollo.
Contra las pandemias, vacunas universales
El gran poder de una vacuna es actuar específicamente contra un patógeno concreto, idealmente sin ningún otro efecto. Pero teóricamente nada impide que puedan obtenerse vacunas que nos protejan contra varias infecciones al mismo tiempo. Ya existen vacunas que actúan contra hasta seis patógenos distintos, hexavalentes, aunque en este caso se trata de una combinación de vacunas individuales. Pero el gran impulso financiero dedicado a la creación de las vacunas contra la pandemia de COVID-19 ha dado como resultado un desarrollo que en el futuro facilitará la obtención rápida de vacunas de amplio espectro.
Los virus tienen facilidad para mutar y eludir así la acción de las vacunas. Pero actuando contra proteínas virales que muten menos y mediante otras estrategias, los investigadores tratan de obtener vacunas universales contra cualquier posible variante de COVID-19 o incluso contra distintos coronavirus. Algo similar se intenta contra la gripe, que actualmente requiere vacunas nuevas cada año.
En particular, las vacunas de ARN como las de Pfizer-BioNTech y Moderna-NIH, que han sido las grandes triunfadoras contra la pandemia, tienen la ventaja de que ofrecen una plataforma que puede adaptarse rápidamente contra nuevos patógenos o variantes de ellos; es lo que se denomina una tecnología Plug and Play. Algunos grupos de investigadores están desarrollando otras plataformas, utilizando nanopartículas o virus modificados. Por otra parte, los algoritmos avanzados de inmunoinformática permiten predecir con más acierto las formulaciones de vacunas más prometedoras. Todas estas tecnologías nos acercan a la obtención de vacunas universales o de desarrollo rápido que no solo nos prepararían contra futuras pandemias, sino también contra posibles ataques con armas biológicas.
Contra la emergencia climática, fusión nuclear e hidrógeno
La crisis del cambio climático se combate en infinidad de frentes, aunque el principal y que engloba a casi todos los demás es la necesidad de abandonar los combustibles fósiles. Hoy este es un objetivo aún muy lejano, tanto en las industrias como en los hogares y el transporte, dado que incluso la sustitución de estas fuentes por electricidad en muchos casos acaba dependiendo de una generación eléctrica contaminante y con un gran impacto climático.
La emergencia climática ha llevado a muchos a reconsiderar la energía nuclear como una posible alternativa, aunque sus riesgos siguen muy presentes. Recientemente los avances en la fusión nuclear, sobre todo la ganancia neta de energía obtenida por primera vez en diciembre de 2022, han reavivado el interés por esta nueva fuente que tendrá su mayor prueba de fuego en la década de los 30 cuando en el sur de Francia comience a funcionar el ITER, el mayor reactor del mundo, fruto de una gran colaboración internacional. Sin embargo, los expertos calculan que no tendremos electricidad de fusión hasta la segunda mitad del siglo.
Tecnologías como la fusión nuclear son esenciales para garantizar que la electrificación se vincule a una generación limpia, pero otras alternativas buscan su propio camino. El hidrógeno verde, una de las fuentes ambicionadas hoy —aunque no libre de posibles efectos adversos—, ya se aplica a los transportes terrestres. En el futuro podría ser una solución para vehículos en los que la electrificación parece improbable, como los buques de carga o las grandes aeronaves comerciales. Algunos expertos ven en los aviones alimentados por hidrógeno el futuro de la aviación que podría hacerse realidad a partir de 2035 gracias a diversos proyectos en desarrollo; Fly Zero, del gobierno británico y el Aerospace Technology Institute, apunta a una aeronave capaz de transportar 279 pasajeros en vuelos intercontinentales sin repostar.
Contra la crisis energética, autogeneración limpia
Aunque tecnologías como la fusión nuclear se esperan como la gran revolución energética definitiva, esta opción continuará basándose en la producción centralizada dependiente de redes de distribución. Pero no pocos expertos apuntan a la autogeneración de energía limpia como el verdadero cambio radical. De hecho, ya lo ha sido para muchas regiones del mundo —sobre todo en los países en desarrollo— donde no llega una red o es precaria, y que gracias a la energía solar han pasado de alumbrarse con lámparas de queroseno a tener luz eléctrica y poder cargar dispositivos que prestan infinidad de servicios a los ciudadanos y las comunidades.
La energía solar ha mejorado en eficiencia y en impacto ambiental desde sus comienzos, pero los investigadores exploran nuevas tecnologías que consigan ampliar y facilitar la implantación de esta fuente. Por ejemplo, las nuevas células fotovoltaicas transparentes en desarrollo permitirán convertir cualquier ventana en un panel solar, con bajo coste y alta eficiencia, además de poder instalarse sobre invernaderos o campos de cultivo. Otra innovación en curso es la pintura fotovoltaica, capaz de transformar cualquier superficie en un panel solar, y sobre la que hoy giran al menos tres líneas distintas: las células solares de punto cuántico, que utilizan nanopartículas fotovoltaicas semiconductoras; la pintura solar productora de hidrógeno, que rompe el agua en sus componentes; y las células solares de perovskita, un mineral que puede aplicarse en forma líquida. Por último, la fotosíntesis artificial, aprovechar la luz solar imitando a las plantas, no solo ofrecería una alternativa energética más, sino que además podría ayudar a retirar el CO2 sobrante de la atmósfera.
El enfriamiento radiativo permite acumular durante el día el calor del sol y utilizarlo por la noche para generar electricidad
Sin embargo, la energía solar tiene otra limitación práctica, y es la noche. También los investigadores trabajan intensamente para diseñar nuevas soluciones que permitan utilizar esta fuente de energía las 24 horas del día y durante todo el año. Múltiples líneas exploran nuevas tecnologías de baterías más potentes, duraderas y sostenibles, pero otras propuestas prescinden de ellas: es el caso del enfriamiento radiativo, consistente en acumular durante el día el calor del sol y utilizarlo por la noche para generar electricidad.
Javier Yanes
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