LAS 10 TECNOLOGÍAS EMERGENTES QUE CAMBIARÁN A ESPAÑA
INTEC 2022 es un informe que establece un diagnóstico preciso del momento que vive España en relación con la economía del conocimiento y propone diez tecnologías concretas para dar ventajas competitivas al tejido productivo.
El equipo está liderado por Javier García, catedrático de la Fundación Rafael del Pino y de la Universidad de Alicante, donde dirige el laboratorio de nanotecnología molecular, y presidente de La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).
Ha contado con la asesoría de investigadores del campo de la biotecnología, la ciencia de datos, la energía, la tecnología espacial, la visión artificial, la economía, la educación y las matemáticas.
Ángela Nieto, Lina Gálvez, Susana Marcos, María Blasco, Nuria Oliver, Laura Lechuga, María José Alonso, Emma Fernández, Fernando Temprano, Manuel de León, Javier Ventura-Traveset, Héctor Perea, Pablo Artal o Andrés Pedreño integran el comité de expertos que han participado en la selección de las tecnologías y han supervisado el informe, redactado por Fernando Gomollón Bel y Eugenio Mallol y coordinado por Jordi Sánchez Navas.
Después de la traumática convulsión del mercado a raíz de la pandemia, de las heridas abiertas por las tensiones geopolíticas y del desacoplamiento de la cadena de suministro, que ha pasado de regirse por el principio del coste a hacerlo por el principio de seguridad, el concepto de glocalización, que permanecía agazapado, se impone como el nuevo marco de referencia.
El Índice de Complejidad Económica (ECI) que elabora el Growth Lab de la Universidad de Harvard sitúa a España en el puesto 32 del mundo, ocho posiciones peor que una década antes y por debajo de la posición que le correspondería por nivel de renta. Atribuye ese empeoramiento de la complejidad a la falta de diversificación de las exportaciones e insta en el futuro a diversificar la producción de su tejido empresarial utilizando el conocimiento existente. Sin una reacción inmediata, las proyecciones para 2029 prevén un crecimiento en España del 2,8% anual del ECI durante la próxima década. De confirmarse esta previsión, seguirá ubicándose en la mitad inferior de los países a nivel mundial.
Una parte sustancial de nuestras comunidades autónomas se encuentran inmersas en lo que los especialistas describen como “trampa del desarrollo”. Tras alcanzar un nivel de PIB per cápita del 75-100% de la media de la UE en los 2000, sus economías se han estancado y, como si de arenas movedizas se tratara, la subida de categoría se vuelve cada vez más complicada. La trampa de desarrollo se produce cuando en una región los costes tienden a ser demasiado altos para competir con los territorios menos desarrollados y sus sistemas de innovación no son lo suficientemente fuertes como para competir con los más avanzados.
La brecha regional en materia de innovación en Europa, y especialmente en España, ha aumentado, lo que demuestra que el problema no se limita a la falta de inversión en I+D, sino también a deficiencias en los ecosistemas regionales de innovación. País Vasco (un 16,7% por encima de la media), Comunidad de Madrid (13,3%), Comunidad Foral de Navarra (8,3%) y Cataluña (2,0%), son las únicas comunidades autónomas españolas con niveles de productividad superiores al promedio de la UE-27. La distancia entre la primera de ellas y la menos productiva de nuestro país, la Región de Murcia, es de 1,5 veces. Durante las próximas tres décadas, el crecimiento de la UE vendrá condicionado por las transiciones ecológica y digital. Por la batalla para conquistar la descarbonización, la electrificación basada en fuentes de energía limpias y la consolidación de la economía circular, por un lado; y por la cada vez mayor presencia de la automatización inteligente, tanto en el ámbito del software como en el del hardware, en una dinámica que acabará elevándose desde los procesos más simples, ya sea la medicina de precisión o el transporte de última milla, hasta la automatización de ecosistemas enteros. El reto es que las medidas que se adopten no agraven las disparidades regionales heredadas de nuestra incapacidad para responder al cambio de paradigma que produjo el estallido de la revolución tecnológica desde finales de los 90 del pasado siglo.
El imperativo ‘security by design’ en el que tanto se lleva insistiendo desde el ámbito de la ciberseguridad para minimizar las vulnerabilidades del software y de los dispositivos físicos (sin la deseable receptividad por parte de las empresas y la Administración), cobra nueva relevancia en un tiempo de inestabilidad geopolítica dominado por la inteligencia y la gestión de datos. Y de igual forma que se reclama ese diseño seguro desde el principio, para no desvirtuar el potencial de la unión de conectividad e inteligencia, la sociedad va a exigir que el nuevo ciclo tecnológico que ahora se abre, que cambiará por completo sectores económicos y formas de cohesión social, sea ‘human by design’.
La brecha regional en materia de innovación en Europa, y especialmente en España, ha aumentado, lo que demuestra que el problema no se limita a la falta de inversión en I+D, sino también a deficiencias en los ecosistemas regionales de innovación. País Vasco (un 16,7% por encima de la media), Comunidad de Madrid (13,3%), Comunidad Foral de Navarra (8,3%) y Cataluña (2,0%), son las únicas comunidades autónomas españolas con niveles de productividad superiores al promedio de la UE-27. La distancia entre la primera de ellas y la menos productiva de nuestro país, la Región de Murcia, es de 1,5 veces. Durante las próximas tres décadas, el crecimiento de la UE vendrá condicionado por las transiciones ecológica y digital. Por la batalla para conquistar la descarbonización, la electrificación basada en fuentes de energía limpias y la consolidación de la economía circular, por un lado; y por la cada vez mayor presencia de la automatización inteligente, tanto en el ámbito del software como en el del hardware, en una dinámica que acabará elevándose desde los procesos más simples, ya sea la medicina de precisión o el transporte de última milla, hasta la automatización de ecosistemas enteros. El reto es que las medidas que se adopten no agraven las disparidades regionales heredadas de nuestra incapacidad para responder al cambio de paradigma que produjo el estallido de la revolución tecnológica desde finales de los 90 del pasado siglo.
El imperativo ‘security by design’ en el que tanto se lleva insistiendo desde el ámbito de la ciberseguridad para minimizar las vulnerabilidades del software y de los dispositivos físicos (sin la deseable receptividad por parte de las empresas y la Administración), cobra nueva relevancia en un tiempo de inestabilidad geopolítica dominado por la inteligencia y la gestión de datos. Y de igual forma que se reclama ese diseño seguro desde el principio, para no desvirtuar el potencial de la unión de conectividad e inteligencia, la sociedad va a exigir que el nuevo ciclo tecnológico que ahora se abre, que cambiará por completo sectores económicos y formas de cohesión social, sea ‘human by design’.
Tecnologías clave para la innovación en España en 2022
La Cátedra Ciencia y Sociedad de la Fundación Rafael del Pino ha reunido a un comité de expertos científicos para identificar 10 tecnologías emergentes en las que España puede posicionarse como referente de la innovación a nivel global.
Los participantes han sido: María José Alonso, Pablo Artal, María Blasco, Lina Gálvez, Laura Lechuga, Nuria Oliver, Manuel de León, Susana Marcos, María Ángeles Nieto, Andrés Pedreño, Héctor Perea, Emma Fernández, Javier Ventura-Traveset y Fernando Temprano. Y estas han sido las tecnologías identificadas en el presente estudio:
Captura y valorización del CO2
Hacia una economía circular: el dióxido de carbono como materia prima
En la batalla contra el CO2, uno de los problemas de raíz es que utilizamos un sistema energético articulado sobre unas infraestructuras que tardaron más de un siglo en adoptar su forma actual, pero la transición energética requiere construir otra de nuevo con redistribuciones geográficas radicalmente diferentes de sus elementos.
Porque el suministro de energía fósil predominante no ha requerido hasta ahora ni de tecnologías de almacenamiento ni de procesos químicos para dividir el agua y activar el CO2 a gran escala.
En paralelo a ese monumental trabajo hay que promover la implantación de tecnologías que incrementen las posibilidades de mineralizar y transformar el CO2 en otros compuestos de más valor añadido como plásticos, combustibles o material de construcción. La financiación disponible en todas las fases de desarrollo aún es inadecuada o no está suficientemente enfocada.
Tecnologías para la detección de bacterias resistentes
Avances clave en nanotecnología, microfluídica y técnicas moleculares
Las compañías que quieren innovar en tratamientos tienen que superar todavía a un complejo Valle de la Muerte porque el coste total de desarrollar un antibiótico con diez años en el mercado se estima en 1.700 millones de dólares, pero no resulta fácil obtener ingresos para recuperar la inversión durante la primera década de vida del nuevo tratamiento.
Una parte sustancial de la innovación debería consistir en encontrar fórmulas adecuadas para financiar esa I+D que impida que el número anual de muertes alcance los 10 millones en 2050, como apuntan las estimaciones actuales, con especial incidencia en países de ingresos bajos y medianos.
Muchas tecnologías de diagnóstico actuales son efectivas, pero costosas; consumen mucho tiempo; no detectan marcadores de resistencia emergentes; no logran un cultivo vivo y puro de la bacteria; y no discriminan rápidamente las infecciones bacterianas o fúngicas de las virales. Se necesitan investigaciones e inversiones adicionales para mejorar las pruebas de diagnóstico y los datos que generan.
Tener información sobre la resistencia en el momento en que el paciente recibe tratamiento por primera vez ayuda a orientar el uso de antibióticos de amplio espectro a aquellos pacientes con infecciones resistentes cuando lo necesitan y evita su uso innecesario en aquellos que no los precisan.
Movilidad inteligente
Electrificación y conducción autónoma en vehículos inteligentes para ciudades conectadas y sostenibles
El desafío tecnológico de definir cómo será la nueva arquitectura del crecimiento económico medioambientalmente sostenible se completa con la movilidad inteligente. Su impacto va más allá de la electrificación y conectividad de vehículos con un grado creciente de autonomía, y el desarrollo de toda una industria de nuevos servicios asociada a ello.
Alcanza otros ámbitos más próximos a la cohesión social como los relacionados con la implicación del urbanismo en la lucha contra la desigualdad y la democratización del acceso a servicios básicos y financieros en todas las áreas de las grandes ciudades y en los entornos rurales.
También incidirá en la reconfiguración de la cadena de suministro global, que evoluciona hacia una estructura reticular y empujará a muchos sectores a adentrarse en fórmulas de fabricación distribuida, cada vez más próxima al usuario final y personalizable gracias a las tecnologías digitales.
Elementos críticos
Materiales abundantes, tecnologías alternativas y sistemas de reciclaje
La sustitución de materias primas escasas o de acceso complejo por motivos geoestratégicos, pero fundamentales para la producción de los componentes de la economía digital y electrificada, por otros elementos abundantes, representa uno de los grandes desafíos científico-tecnológicos de la actualidad.
Es una de las más fenomenales tendencias de innovación ya que la sostenibilidad está directamente comprometida en ello. De hecho, en 40 tecnologías ambientales, 38 materiales escasos podrían desempeñar un papel clave en un escenario de economía verde hasta 2050. Las opciones de sustitución más relevantes se sitúan en la mayoría de los casos en fases de desarrollo iniciales, y no resultarán viables hasta que se produzcan avances y casos de uso justificados.
De ahí que muchos de los esfuerzos en investigación se centren en el reciclado de componentes que contienen las materias primas de mayor interés. Menos del 1% de las materias primas escasas se devuelven al sector productivo y pese a que los residuos de los aparatos eléctricos y electrónicos aumentan a un ritmo del 2% anual en Europa, menos del 40% de ellos se reciclan.
Matemáticas para un mundo sostenible
Sistemas más eficientes para la generación de energía, la digitalización, el estudio de los ecosistemas y el cambio climático
Desde el internet de las cosas a la movilidad inteligente, desde la agricultura hasta la industria, desde el retail al turismo, una parte sustancial de los esfuerzos de transformación van en la línea de aprovechar las oportunidades que abre la digitalización de forma medioambientalmente sostenible, pero sin comprometer la viabilidad económica y el déficit público.
De ahí la importancia de implicar a las matemáticas en el modelado prospectivo de las decisiones políticas y empresariales relacionadas con la sostenibilidad. Las inundaciones fluviales son el riesgo climático generalizado más relevante desde el punto de vista económico en la UE durante las próximas dos décadas, según un análisis sobre los factores de riesgo físico llevado a cabo en 1,5 millones de empresas de la zona del euro que advierte de que hasta al 30% de las exposiciones corporativas bancarias pueden verse afectadas por la incapacidad para predecir fenómenos vinculados al clima y en medio ambiente.
El sector asegurador no amortiguaría un shock sistémico de esa naturaleza porque solo el 35% de las pérdidas climáticas económicamente relevantes de media están actualmente aseguradas en la UE. El reto es, de nuevo, asegurar mediante la tecnología que los datos son fiables y consiguen monitorizar adecuadamente el planeta en tiempo real, también desde el espacio, y a continuación utilizar herramientas de supercomputación aplicando matemáticas y algoritmia de última generación para tomar las decisiones más precisas.
El metaverso
Sistemas más eficientes para la generación de energía, la digitalización, el estudio de los ecosistemas y el cambio climático
El Metaverso tecnológico, sobre el nuevo paradigma de la Web3 impacta en sectores como el ocio, las redes sociales, las finanzas, el inmobiliario o la formación. En su dimensión comercial y minorista, la sociedad digital se alimenta y gira en buena medida en torno a la monetización de la información que se obtiene del usuario.
El intercambio de datos y de privacidad a cambio del acceso a nuevos medios digitales de socialización, proyecta desafíos enormes y puede contaminarse, sin un diseño adecuado, si se aleja de los mandatos asociados al principio know your customer (KYC) que rigen en la relación de las personas con las empresas de determinados sectores económicos y con la Administración.
Los consumidores necesitan transparencia sobre qué datos entregarán libremente para estas nuevas tecnologías, para poder tomar decisiones informadas, pero también el respaldo de medios fiables de verificación de la identidad digital que le permitan saber con quién están interactuando. Una investigación de la Universidad de Harvard muestra que después de solo 5 minutos de juego en un dispositivo de realidad virtual se puede identificar perfectamente a una persona a través de la sutileza de sus movimientos corporales y un estudio de The Extended Mind sobre las experiencias de las mujeres en la realidad virtual social reveló que el 49% de ellas había experimentado al menos un incidente de acoso.
El Metaverso conecta, además, con otros ámbitos prometedores de la revolución tecnológica como el gemelo virtual o las monedas digitales, y con sistemas de gestión descentralizada de información como el blockchain.
Fertilizantes inteligentes
Liberación gradual de ingredientes activos para una agricultura productiva y sostenible
Resolver el reto de la alimentación mundial sin comprometer la sostenibilidad obligará a intensificar la innovación en el ámbito de los fertilizantes, para hacerlos más inteligentes y menos dañinos para el medio.
La energía innovadora debe orientarse a consolidar a esa nueva generación de nutrientes como una alternativa real y atractiva, para lo cual debe resolver las dificultades tecnológicas para liberar exactamente la cantidad que requieren las necesidades puntuales de cada cultivo, para reducir la diferencia de coste por unidad de nitrógeno en comparación con los fertilizantes convencionales y para minimizar el riesgo de acumulación de residuos de materiales sintéticos en el suelo derivado de su uso.
En cultivos de alto valor añadido, los fertilizantes inteligentes ya son rentables y su coste ha disminuido gracias la mayor capacidad de producción de urea recubierta de azufre (SCU) en China y al desarrollo de nuevos fertilizantes de urea revestida por polímeros (PCU) en EE.UU.
Materiales teragnósticos
Identificación mediante receptores ‘diana’ y tratamiento de alta precisión y menos invasivo
Las terapias teragnósticas combinan las actividades de diagnóstico y detección con el tratamiento de enfermedades tan graves como el cáncer. En el ámbito de la nanotecnología aplicada a la salud, muchas empresas farmacéuticas se enfrentan a altas presiones financieras debido a la expiración de sus patentes sobre fármacos de éxito y a la mayor competencia por sus genéricos, lo que podría provocar una caída sustancial de sus ingresos y un aumento de las inversiones asociadas a productos innovadores.
Sin embargo, las terapias teragnósticas se ven ralentizadas en ocasiones porque no resulta fácil determinar la norma aplicable cuando su principal modo de acción no es obvio, o cuando intervienen dos o más componentes regulados bajo varios marcos normativos.
También por la escasez internacional de equipos de profesionales médicos, en especial, radioteragnósticos con experiencia adicional en el campo de la radiofarmacia, interdisciplinarios, capaces de trabajar con protocolos estandarizados y eficientes como los que rigen el uso de sustancias radiactivas. De ahí que se pida una gobernanza armonizada que garantice un acceso rápido a soluciones terapéuticas.
El mundo de los robots
Robots que protagonizan la salud y los cuidados y transforman la industria
La nueva robótica colaborativa está concebida en muchos casos a escala nano y orquestada cada vez más en soluciones de Internet Of Robotic Things (IORT), con inspiraciones biológicas, incluidas las características sociales de insectos y animales como parte del diseño de sistemas de robots múltiples.
Por su parte, uno de los desafíos tecnológicos para la robótica en general, y para la robótica blanda en particular, en ámbitos como la salud, el industrial y el de servicios es la capacidad de manipular objetos deformables. Se requiere innovación en nuevos desarrollos en hardware, detección, modelado, planificación y control.
En ambos casos, se abren crecientes campos de necesidad, ya sea por el envejecimiento de la población o por los avances en medicina de precisión, pero todavía hay que despejar obstáculos regulatorios, promover las interfaces que favorezcan la relación con las máquinas de un abanico mayor de usuarios, añadir inteligencia y funcionalidad a los materiales y seguir caminando hacia la robótica de bajo coste.
El turismo de las cosas
Internet de las cosas, inteligencia artificial, "big data", realidad virtual y aumentada para ofrecer al turista experiencias personalizadas y más enriquecedoras
En España falta una visión orquestada del ecosistema de innovación y una gobernanza que se aplique en la promoción de nuestras ventajas competitivas y que fomente la conexión entre sistemas de conocimiento. Esa gobernanza debe impulsar también un aggiornamento del entorno regulatorio, para que no se convierta en el lastre que frena la innovación en ámbitos que, en paradójica circunstancia, están directamente vinculados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible que con tanto compromiso se promueven desde la propia Administración. El sector turístico es uno de los pocos ejemplos de actuación coordinada en el desarrollo tecnológico de un área de actividad clave para nuestro país.
No obstante, se enfrenta al desafío de incorporarse a la industria hotelera 4.0, un turismo de las cosas que aplica inteligencia a los sistemas físicos y fomenta la automatización de un número creciente de procesos de relación con los usuarios finales, cuyo objetivo es dejar atrás el turismo de masas y ofrecer experiencias a medida en paralelo a su transición hacia una experiencia viajera cada vez más sostenible.
Sin sistemas interoperables e interconectados de compartición de datos, a través de plataformas digitales, se corre el riesgo de generar una brecha tecnológica entre las pymes y las grandes empresas turísticas, entre los nuevos actores y la parte más tradicional del sector. La llamada a la reacción alcanza a todos los sectores.
