20 tecnologías innovadoras en las que invertir para acelerar la descarbonización

Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), la innovación tecnológica desempeñará un papel crucial para lograr emisiones cero netas para 2050. En su "Caso de innovación más rápida", la AIE proyecta que el 45% de todas las reducciones de emisiones para ese periodo vendrán de la mano de tecnologías que aún no están disponibles comercialmente.

"Esto destaca la necesidad de una inversión continua y apoyo para el desarrollo y despliegue de nuevas tecnologías energéticas", afirman desde Credit Suisse.

Por ello, desde la entidad helvética ponen el foco en soluciones menos conocidas para resaltar nuevas perspectivas sobre los desafíos tecnológicos en la lucha contra el cambio climático, puesto que "creemos que tienen el potencial no solo de ayudar a abordar el desafío climático, sino también de brindar una amplia gama de beneficios adicionales en la economía, la sociedad y el medio ambiente".

1. Satélites interferométricos

Varias organizaciones con y sin fines de lucro están introduciendo estas soluciones satelitales en el mercado. La disponibilidad de imágenes mejoradas de la Tierra es clave para nuestra capacidad de gestionar los fenómenos naturales y las actividades antropogénicas.

"El análisis de imágenes frecuentes y de alta resolución con técnicas avanzadas, como imágenes interferométricas, ahora se utiliza para identificar la deforestación y monitorear las emisiones de gases de efecto invernadero", indican en Credit Suisse. Además, destacan que el despliegue de esta tecnología es posible gracias a satélites más pequeños, así como a un acceso más económico al espacio gracias a innovaciones como los cohetes reutilizables.

2. Planta de energía virtual

La planta de energía virtual (VPP) es una plataforma digital que reúne numerosas fuentes distribuidas de generación y almacenamiento para proporcionar electricidad confiable con incentivos de participación en las ganancias para los participantes. Del mismo modo, pueden aprovechar la electricidad de los recursos energéticos como la generación solar y el almacenamiento de propiedad privada para distribuir energía durante los períodos de precios máximos de la red.

"Los VPP no están exentos de inconvenientes. Sigue existiendo una falta de regulación gubernamental a nivel mundial, sin embargo, es una tecnología prometedora que permite optimizar un segmento del mercado que actualmente está infrautilizado", dicen en Credit Suisse.

3. Energía de radiofrecuencia

La promesa de la energía inalámbrica para hacer que la electricidad esté disponible donde los cables convencionales son un inconveniente, nunca progresó debido a su tamaño y limitaciones de seguridad. No obstante, desarrollos recientes basados en los mismos principios, conocidos como recolección de energía de radiofrecuencia (RF), han renovado esta propuesta.

La energía de radiofrecuencia ambiental está disponible a nuestro alrededor, tanto en nuestro entorno natural como en el excedente de energía de los teléfonos móviles, las redes inalámbricas y las torres de radio.

"Una aplicación potencial es el desarrollo de 'polvo inteligente': pequeños sensores que se pueden dispersar en grandes cantidades para monitorear una amplia gama de condiciones, como temperatura, humedad, presión o calidad del aire", señalan los expertos.

4. Imanes superconductores

Los imanes superconductores mantienen la esperanza de hacer que los generadores de turbinas eólicas sean más compactos. La reducción de peso permite estructuras de soporte ligeras y reduce los costes de construcción.

Cuando se combinan con un software que coloca estas turbinas en una ubicación óptima, las más potentes pueden aprovechar mejor los recursos eólicos disponibles. De esta manera se consigue que los aerogeneradores tengan una mayor eficacia.

"Esto tendrá un impacto positivo tanto en las capacidades de generación de energía (maximizar la energía eólica) como en la construcción (minimizar los costes al tener un sitio con un acceso óptimo)", indican los analistas de la entidad.

5. Reactores modulares de sodio

La industria nuclear busca contrarrestar el alto coste de la energía a gran escala mediante el desarrollo de pequeños reactores modulares (SMR). La esperanza es que un factor de forma más pequeño pueda reducir los costes al obtener economías de escala a través de la estandarización del proceso de producción.

"Las innovaciones adicionales, como los reactores rápidos de sodio, también pueden utilizar barras de combustible gastado de la generación nuclear tradicional, convirtiendo así los desechos nucleares en energía adicional", aseveran.

6. Células solares de perovskita

Las perovskitas son una familia de materiales que ha demostrado potencial para tener un alto rendimiento y bajos costes de producción en células solares.

Estos materiales, según los expertos, se pueden usar solos, pero también pueden aumentar significativamente la eficiencia de las células solares convencionales basadas en silicio con costes adicionales mínimos. Varias empresas planean lanzarlas al mercado en los próximos años.

7. Superconductores de alta temperatura

La capacidad global de energía renovable dominará la combinación energética mundial para fines de la década. Para liberar todo su potencial, la electricidad generada a partir de diversas fuentes y ubicaciones renovables debe transmitirse de manera más eficaz a largas distancias.

"Las líneas eléctricas que utilizan superconductores de alta temperatura podrían ser una solución: al transportar altas densidades de corriente sin resistencia, esto minimizaría las pérdidas y aumentaría la resiliencia de la red", apuntan en Credit Suisse.

8. Baterías de hierro-aire

Las baterías de hierro-aire son una química alternativa prometedora para almacenar energía a gran escala. Esta tecnología podría hacer que una red dominada por energías renovables sea más viable al proporcionar un almacenamiento económico, de mayor duración y potencialmente estacional.

"Desempeñarán un papel importante en el apoyo a la variabilidad de la producción de energía de las fuentes de energía renovable. Dicho esto, es poco probable que reemplacen por completo a las baterías de iones de litio, que tienen otras ventajas de estabilización de la red, pero es probable que sean una tecnología complementaria que mejore la disponibilidad de almacenamiento de energía de mayor duración", estiman desde la entidad radicada en Suiza.

9. Perforación por rayos de sol

El núcleo de la Tierra, que es tan caliente como la superficie del sol, es una importante fuente de energía. Capturar incluso una fracción de la energía contenida debajo de la corteza terrestre podría satisfacer todas las necesidades energéticas del mundo.

La perforación con rayos de calor adopta una tecnología de fusión nuclear para vaporizar la roca y alcanzar profundidades que no se consideraban factibles hasta hace poco. "Si tiene éxito, la perforación con rayos de calor puede hacer que la energía geotérmica confiable sea abundante en casi cualquier lugar", valoran los expertos.

10. Tokamak

Un reactor tokamak es un dispositivo en forma de rosquilla que produce energía utilizando campos magnéticos para confinar el plasma con el fin de encender y mantener una reacción de fusión.

La promesa de la energía de fusión es proporcionar energía limpia prácticamente ilimitada sin muchas de las desventajas de la energía nuclear convencional, como los desechos nucleares de larga duración.

"Un número cada vez mayor de empresas de fusión privadas se han sumado a la carrera para tratar de acortar el camino hacia una producción neta positiva de energía de fusión. Podríamos llamar a esto la 'estampida de tokamak'", subrayan en Credit Suisse.

11. Procesadores DPU

Un nuevo tipo de procesador, la unidad de procesamiento de datos (DPU), está mejorando el consumo de energía y reduciendo los costes, ambos beneficios críticos dada la presión para hacer que los centros de datos que consumen mucha energía sean más eficientes.

"Dado que los servicios en la nube han aumentado de manera desproporcionada la carga en las unidades centrales de procesamiento (CPU) del host, la descarga de estas funciones de "limpieza" en procesadores DPU especializados ayuda a garantizar que los centros de datos estén optimizados para servicios intensivos en datos", prevén los expertos, para los que los proveedores de nube de hiperescala y las aplicaciones de telecomunicaciones/comunicaciones de datos serán los mercados clave.

12. Enfriamiento por desecante

El enfriamiento por desecante tiene el potencial de reducir significativamente el consumo de energía de los edificios. Esto se logra mediante un enfriamiento y una deshumidificación altamente eficientes a través de la absorción de la humedad del aire. A diferencia de las bombas de calor, no se utilizan refrigerantes nocivos y el enfriamiento por desecante utiliza menos energía que los sistemas de bomba de calor más conocidos que ya se consideran altamente eficientes.

"La ventaja de este enfoque es que la eficiencia del sistema es más alta cuando la temperatura externa es más alta, exactamente cuando más se necesita. El desecante líquido se puede calentar a una alta concentración, pero solo se usa para absorber la humedad para enfriarlo más tarde cuando sea necesario, lo que lo hace ideal para almacenar energía renovable", puntualizan desde la firma suiza.

13. Cemento electroquímico

Reducir sustancialmente las emisiones en el sector del cemento es prohibitivamente costoso con la tecnología actual. Sin embargo, se están desarrollando varias soluciones, desde capturar las emisiones de CO2 hasta reformular ingredientes.

Una alternativa prometedora es producir cemento electroquímico usando un proceso electrolítico para convertir piedra caliza en cal. "La electrificación del proceso de producción utilizando fuentes bajas en carbono podría resultar en una producción de cemento con emisiones de carbono cercanas a cero", avanzan desde Credit Suisse.

14. Gemelos digitales

Un gemelo digital es una representación virtual dinámica de un objeto, una máquina o un proceso completo. En la fabricación, la tecnología de gemelos digitales (DT) ya se ha adoptado ampliamente para optimizar los procesos industriales.

"La tecnología DT ahora se está aplicando para construir una réplica de la Tierra. Una réplica sofisticada de los sistemas de la Tierra permite que diferentes usuarios interactúen con grandes cantidades de datos socioeconómicos y naturales. Esto permite a las empresas, inversores y legisladores formular estrategias de adaptación y mitigación más sólidas", vaticinan los analistas.

15. Membranas de plástico

La separación de productos químicos a escala industrial mediante el uso de procesos como la destilación es un proceso que consume mucha energía.

En este sentido, los materiales de membrana de polímero innovadores podrían lograr un alto rendimiento y eficiencia de filtrado al tiempo que reducen sustancialmente el uso de energía.

"Al igual que con otras tecnologías de membranas, un obstáculo importante para la comercialización es la ampliación de los dispositivos del tamaño de un laboratorio a la producción industrial completa mientras se mantiene el mismo nivel de rendimiento", advierten.

16. Metanol verde

El metanol es un ingrediente clave en muchos procesos y productos industriales, así como un vector de energía potencial. El desafío actual es obtener y combinar estos elementos de manera sostenible para producir metanol verde.

"Si bien a menudo escuchamos sobre la 'economía del hidrógeno', los derivados del hidrógeno, como el metanol, en última instancia pueden respaldar una transición hacia moléculas más sostenibles debido a sus propiedades beneficiosas en términos de densidad de energía y manejo más fácil", dicen en Credit Suisse.

17. Electroextracción

Para satisfacer la creciente demanda de minerales críticos necesarios para los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía, necesitamos reciclar las baterías. Pero las baterías solo pueden hacerse sostenibles si se crea una infraestructura de economía circular para, en última instancia, "cerrar el ciclo" en el uso de minerales.

"Si bien los enfoques actuales para el reciclaje de baterías a menudo son dañinos para el medio ambiente, los nuevos planteamientos, como la extracción eléctrica, muestran que es posible reducir significativamente las emisiones de refinación y la demanda a largo plazo de materiales vírgenes", señalan.

18. Agricultura microbiómica

La agricultura microbiómica utiliza la biología sintética para crear una alternativa a los fertilizantes tradicionales que mitiga los impactos ambientales negativos.

"Utiliza microorganismos modificados que mejoran la capacidad de las bacterias del suelo para fijar naturalmente nutrientes críticos para las plantas, mejorando así la fertilidad general del suelo y reduciendo la necesidad de fertilizantes basados en combustibles fósiles", explican desde Credit Suisse.

No obstante, a medida que avanza la ciencia y la mejora de los microbios modificados genéticamente, así como su aplicación a una amplia gama de cultivos se podría promover una industria agrícola con menos emisiones de carbono, más productiva y sostenible.

19.Carne cultivada

Producir carne en una fábrica de alta tecnología tiene beneficios ambientales y de bienestar animal. La 'carne cultivada', como la llama ahora la industria, es parte de la transición hacia un sistema alimentario sostenible.

Sin embargo, la tecnología tiene varios obstáculos críticos que superar antes de que esto llegue a materializarse. "La producción requiere capacidades biotecnológicas avanzadas e insumos de alto coste, por lo que alcanzar la escala industrial sigue siendo el desafío clave", aseveran en la entidad helvética.

20. Madera vegetal

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una técnica pionera de cultivo de células vegetales en su laboratorio para generar condiciones para un cultivo similar a la madera a base de plantas que se puede cultivar para producir madera y productos derivados de la madera.

Para lograrlo se necesitan más mejoras en el desarrollo y la fabricación para llevar este concepto del laboratorio a la producción. Con todo, "el tejido vegetal cultivado en laboratorio crecerá considerablemente más rápido y puede encontrar mercados interesantes en áreas especializadas", concluyen en Credit Suisse.