El papel de los ingenieros hacia el futuro
Introducción:
La innovación tecnológica continúa su rápido paso, el mundo estará intensamente interconectado. Aquellos involucrados con tecnología necesitarán ser multidisciplinarios; fuerzas sociales, culturales, políticas y económicas impactarán en la innovación tecnológica, ciclos de desarrollo de productos cada vez más cortos a través de la innovación ayudarán a que la economía social crezca, y oportunidades resaltadas surgirán a través de nuevos desarrollos en nanotecnología, logística, biotecnología, y computación de alto rendimiento.
Un ingeniero exitoso necesitará fuertes habilidades analíticas, ingenio práctico, creatividad, buena comunicación, conocimientos administrativos y de negocios, liderazgo, estándares éticos, profesionalismo, flexibilidad y resistencia, y la búsqueda del continuo aprendizaje.
Algunos de los problemas que considero importantes para que los ingenieros resuelvan para incrementar la calidad de vida son:
- Hacer la energía solar económica.
- Proveer energía de la fusión.
- Proveer acceso a agua limpia.
- Avances informáticos en el sector salud.
¿Por qué la energía solar es importante?
Actualmente la contribución del sol es esencial para la energía que los humanos usamos, puesto que los combustibles fósiles no podrán durar para siempre, y pese a que el carbón está disponible en abundancia, genera problemas de contaminación en el aire y en el agua. Es una fuente de energía sustentable por un largo tiempo, limpia para el medio ambiente, y es transmitida del sol a la tierra sin cargos.
Sin embargo explotar la energía del sol representa retos. Requiere innovaciones ingenieriles en diversas áreas para capturarla, convertirla en formas usables, y almacenarla para su uso cuando haya oscurecido.
Algunas tecnologías ya están es uso.
- Antenas que concentran los rayos del sol y calientan fluidos para mover engranes y producir energía.
- Otro popular método es la producción directa de corriente eléctrica capturada de la luz solar, lo cual es posible con celdas solares fotovoltaicas.
¿Cómo hacer la energía solar más barata?
El desarrollo de nuevos materiales para producir las celdas solares ayudaría a reducir los costos de fabricación
“This area is where breakthroughs in the science and technology of solar cell materials can give the greatest impact on the cost and widespread implementation of solar electricity,” (Caltech chemist Nathan Lewis writes in Science).
Un problema clave, es la pureza del material. Los actuales diseños de celdas solares requieren una alta pureza, y por lo tanto materiales costosos; las impurezas bloquean el flujo de la cargas eléctricas, este problema puede ser disminuido si las cargas pudieran viajar una distancia corta a través de una delgada capa de material. Pero las capas delgadas no absorberían tanta luz solar.
¿Qué es fusión?
Fusión es la fuente de energía del Sol, y claro que producir fusión en el planeta Tierra es más difícil que en el Sol. El enorme calor y la presión gravitacional del Sol comprimen el núcleo de ciertos átomos en un núcleo más pesado, liberando energía.
Los reactores terrestres no pueden lograr las altas presiones del interior del Sol. Pero temperaturas más altas pueden ser creadas para compensar la menor presión.
¿Podemos controlar la reacción de fusión?
La ingeniería humana ha demostrado reacciones de fusión en pequeña escala. El reto que enfrenta la comunidad ingenieril, es encontrar la forma de escalar el proceso de fusión a proporciones comerciales, de manera eficiente, económica y amigable al medio ambiente.
Proveer acceso a agua limpia.
Actualmente el suministro mundial de agua se enfrenta a nuevas amenazas; tecnologías avanzadas y accesibles podrían hacer la diferencia.
¿Pero de dónde viene nuestro suministro de agua?
Desde que se excavaban pozos y hasta la construcción de presas, los ingenieros han sido piezas clave para proveer los principales métodos de abastecimiento de agua y calidad de la misma. Y ahora para la preservación, mejoramiento de los ecosistemas y satisfacer las necesidades actuales.
Un método común es desviar el flujo de agua de las regiones donde es abundante a donde es escaso. Estos proyectos ofrecen una solución a corto plazo para las ciudades, pero no parecen ecológicamente sólidas y esto no podrá satisfacer las necesidades agrícolas.
¿Qué es la desalinización?
Bueno, esto es, extraer la sal del agua de mar. No es una nueva idea, pero las plantas de desalinización son caras y requieren mucha energía para operar, por lo tanto, es limitada para las zonas con costa de los países ricos, dejando a un lado países empobrecidos, donde los problemas de abastecimiento de agua son más graves.
Entonces necesitaríamos pensar en tecnologías que disminuyan el uso de energía y con esto los costos. He leído acerca de la nanofiltración y ósmosis inversa.
La nanofiltración es un proceso relacionado con la presión durante el cual ocurre una separación basada en el tamaño molecular. Las membranas producen la separación. La tecnica es principamente aplicada para la eliminación de sustancias orgánicas, tales como micro contaminantes e iones multivalentes. Las membranas de nanofiltración retienen moderadamente las sales univalentes.
La ósmosis inversa está basada en la búsqueda fundamental del equilibrio. Si dos fluídos que contienen diferente concentración de sólidos disueltos son puestos en contacto, estos se mezclarán hasta que la concentración se uniformice. Cuando estos dos fluídos están separados por una membrana semi-permeable (que deja pasar el fluído y no los sólidos disueltos), un fluído que contenga una menor concentración se moverá a través de la membrana hacia el fluído que contenga una mayor concentración de sólidos disueltos. (Binnie e.a., 2002)
“Nanofiltración Y Ósmosis Inversa”. Lenntech.es. N.p., 2017. Web. 10 Feb. 2017.
- Avances informáticos en el sector salud.
Este tema me ha llamado mucho la atención desde que un compañero (ALAN ESPINOSA) comentó que quiere hacer su proyecto final utilizando una base de datos del historial clínico de las personas, como él comenta, esto ayudará a tener un mejor diagnostico cuando se presenten problemas de salud, puesto que al tener un registro de diversos factores que influyen en el cuerpo de los pacientes, el tratamiento será de menor riesgo; el punto es mantener la información mejor ordenada, de con rápido acceso e integra. Ejemplos como el que se describe anteriormente aunado a sistemas de monitoreo diario como son los wearables ayudarán al desarrollo en el sector salud; aquí se presenta una gran área de oportunidad para los ingenieros que se debe explotar con el avance de métodos más claros con mayor información y menos invasivos.
Junto con este punto se conecta íntimamente el desarrollo de ingeniería en el cerebro, con lo cual me viene a la mente el avance de nootropicos que comentaba en la publicación pasada de Medium.
Conclusión:
Como podemos notar el papel de los ingenieros hacia el futuro tiene grandes áreas de desarrollo y de responsabilidad. Sólo por mencionar algunos ejemplos de los que se escribió arriba nos damos cuenta de que hay muchos temas más con la contribución ingenieril, todas estas ideas las hemos comentado alguna vez durante la clase, y aunque aún faltan muchos puntos más de los cuales hablar, me doy cuenta que de tan pocos tópicos hay mucho progreso que debemos hacer.
