Carta de Inglaterra 0124

¿Qué nos deparará el año 2024?

El alemán es un idioma maravilloso, con algunas palabras que simplemente no existen en español. Una de ellas es "Weltanschauung". ¿Qué nos depara el año 2024? Por supuesto, hay que intentar ser optimista, pero eso no es fácil hoy en día. Actualmente estamos viviendo dos guerras, una en Ucrania y otra en Gaza. Si miramos atrás en la historia, ha habido muchas guerras provocadas por motivos muy diversos, a veces por disputas fronterizas, a veces por disputas comerciales. Pero las guerras de Ucrania y Gaza tienen un motivo diferente. En ambos casos, el agresor busca simplemente la destrucción completa de un Estado reconocido. Las tres "H": Hamás, Hezbolá y los Houthis (con Irán detrás), quieren la destrucción del Estado de Israel. Y Vladimir Putin también quiere anexionarse Ucrania, quiere reintegrarla en una versión moderna de la Unión Soviética. Aquí en Europa podríamos recordar las vergonzosas palabras de un antiguo Primer Ministro británico cuando los Sudetes se vieron amenazados en 1938: "Una disputa en una tierra lejana entre gente de la que no sabemos nada".

Hoy podríamos decir lo mismo de Ucrania, Israel y la Franja de Gaza. Pero en las últimas semanas hemos aprendido que la guerra entre Israel y Gaza también nos afecta. Los Houthis están atacando barcos en el Mar Rojo, incluso los que no tienen conexión con Israel. Como consecuencia, algunas navieras han decidido enviar sus barcos a desvíos más largos, lo que supone tiempo y costes adicionales para las mercancías que importamos a Europa. En cierto modo, nos afectan menos las diversas guerras de África. Libia, Etiopía, Sudán, Níger, la República Democrática del Congo, Nigeria... todos estos países están plagados de guerras civiles. Putin se lo pensará dos veces antes de atacar a un país de la OTAN. Pero está observando de cerca el Ártico, donde el deshielo está dejando al descubierto enormes reservas de metales y minerales valiosos. Aparte de las guerras, este año nos enfrentamos a un problema que no es nuevo, pero que podría agravarse en 2024. Me refiero a la migración masiva de personas en busca de una vida mejor, ya sea en Norteamérica o aquí en Europa. En el caso de Norteamérica, proceden principalmente de Sudamérica: unos 2 millones en 2023, una cifra enorme que ni siquiera Estados Unidos puede absorber. En el caso de Europa, proceden principalmente de África y del subcontinente indio. ¿Cuál es la solución? El presidente Trump ha empezado a construir un enorme muro de acero de más de 1.000 kilómetros. Si es reelegido, ¿retomará este proyecto?

Solo los australianos han resuelto más o menos el problema. Los inmigrantes ilegales son enviados a una isla en alta mar donde se evalúan sus solicitudes de asilo, y los que no lo consiguen son devueltos a los países de los que proceden. Pero el cambio climático global y el crecimiento de la población -en algunos países africanos sigue habiendo un crecimiento demográfico de más de 5 hijos por familia- significan que la presión migratoria no hará sino aumentar.La última preocupación que me gustaría expresar son las próximas elecciones presidenciales en Estados Unidos en noviembre. En la actualidad, uno de los dos candidatos parece ser un hombre que ya ha sido condenado por varios delitos penales y tiene otros casos pendientes contra él, y que tendría 78 años cuando asuma el cargo. Su oponente tendría 82 años cuando asuma el cargo, y ya muestra los efectos de la edad. Ninguno de los dos puede calificarse de "proeuropeo". Aún hay tiempo para mejores candidatos, pero eso parece poco probable por el momento.

Nuevas ideas: no todas tienen éxito

Casi todas las semanas oímos hablar de nuevas y apasionantes ideas tecnológicas. El desarrollo de muchas de ellas cuesta cientos de millones de euros. Y no todas tienen éxito. En enero supimos que la empresa Hyperloop One había cerrado. Esta empresa se fundó para desarrollar el "Hyperloop", inventado por Elon Musk, quizá el hombre más rico del mundo. Como recordatorio, se trataba de un medio de transporte, un tubo evacuado de unos 2 metros de diámetro, en el que debía transportarse una cápsula con unas 40 plazas a una velocidad de hasta 1.000 km/h. La "cápsula" estaba suspendida mediante tecnología de levitación magnética y propulsada por campos magnéticos. La primera ruta debía conectar San Francisco con Los Ángeles. Se construyó una pequeña pista de pruebas (Fig. 1) en el desierto de California. No está claro por qué se abandonó el proyecto. Pero el Sr. Musk no se queda de brazos cruzados. No sólo dirige Tesla, sino que el año pasado también compró Twitter (ahora conocida como X) y es propietario de SpaceX, una empresa con un ambicioso programa de lanzamientos de cohetes.

Inteligencia artificial

La IA acaparó muchos titulares en 2023, y seguro que eso continuará este año. Hasta ahora, casi todos los avances importantes han sido llevados a cabo por empresas estadounidenses. La IA ya se utiliza en algunos ámbitos de la medicina, sobre todo en la interpretación de radiografías y otras exploraciones. Los abogados la utilizan para redactar contratos, y su uso en la industria cinematográfica de Hollywood fue en parte el motivo de una larga huelga el verano pasado. La IA no sólo es capaz de escribir guiones, sino que incluso puede sustituir, al menos parcialmente, a los actores. En la industria farmacéutica, se utiliza ahora para predecir nuevos tipos de medicamentos, mientras que -a un nivel inferior- la IA se utiliza en los "centros de llamadas" para sustituir a los operadores telefónicos humanos. ¿Cuál será el impacto de estos avances? Parece que la IA sustituirá a los empleados humanos en algunas situaciones. Ya se ha utilizado para escribir artículos de prensa. ¿Podría algún día sustituirme a mí y a mis colegas de Leuze-Verlag? ¿Y desempeñará algún papel en nuestra industria? En la oficina, el llamado En la oficina, la llamada "front office", seguro, aunque sólo sea para contestar al teléfono o procesar correos electrónicos. ¿Pero en el taller? Sin duda veremos la introducción gradual de robots, y algunos de ellos podrían incluir IA. En un hecho interesante, el Tribunal Supremo del Reino Unido dictaminó el mes pasado que la IA no puede figurar como inventora en una solicitud de patente. El Dr. Stephen Thaler había intentado que su IA, llamada Dabus, fuera reconocida como inventora de un recipiente para alimentos. Pero fue rechazado. El New York Times ha iniciado un litigio mucho más grave y potencialmente de mayor alcance: ha demandado a Microsoft y OpenAI, los creadores de la IA "ChatGPT". La demanda cuestiona toda la base de los llamados. "Big Language Models" y su uso en IA. Empresas como OpenAI escanean millones de libros, periódicos, revistas, patentes y otros materiales impresos (y visuales) en una enorme base de datos. Cuando al sistema se le encarga un trabajo, rebusca en este enorme banco de memoria y selecciona determinados elementos, que luego utiliza para crear un "texto original". El fundamento de la demanda es que el sistema de IA utilizó un texto que en parte procedía del New York Times y está protegido por derechos de autor. El New York Times reclama miles de millones de dólares por daños y perjuicios, y si gana, es casi seguro que otros editores le seguirán, y la empresa OpenAI (y otras como ella) se arruinarán. Es difícil imaginar un desafío mayor. No hay duda de que el texto generado por ChatGPT es "novedoso" y no infringe los derechos de autor en el sentido tradicional, es decir, al menos 120 palabras consecutivas idénticas a obras publicadas anteriormente. No soy abogado, pero creo que el New York Times perderá el caso. ¿Por qué? Todos hemos leído algo antes y luego quizá hayamos incorporado parte de lo que leímos en algo que luego escribimos nosotros mismos. Todo lo que ChatGPT y otros sistemas han hecho es automatizar este "recordar". En las próximas semanas se verá si estoy en lo cierto o no, y los lectores pueden unirse a mí para hacer sus propias predicciones. Y lo que es más preocupante, ya hay casos en los que los delincuentes han utilizado la IA, por ejemplo en una llamada telefónica o en un correo electrónico, para hacerse pasar por otra persona con el fin de engañar. ¿Conducirá la IA a un aumento del desempleo? El consenso general es que no, pero que en algunos casos cambiará el trabajo que hacen las personas. Sólo una cosa es segura: este año oiremos hablar mucho más de IA.

Los "early adopters", ¿no son tan listos?

Todos conocemos a alguien que ha comprado lo último en tecnología y lo enseña con orgullo a su familia y amigos. Puede que sea el último teléfono móvil, un ordenador portátil o un coche eléctrico. Algunas de estas tecnologías distan mucho de estar "maduras" y en menos de un año pueden quedarse obsoletas y ser sustituidas por una tecnología mucho mejor. Estoy pensando quizá en las bombas de calor, que muchos han comprado en los últimos años. Incluso he visto un aparato de este tipo hace más de 20 años. La mayoría de las personas que han comprado una bomba de calor (normalmente un calentador de aire) están razonablemente satisfechas. Mientras no haga mucho frío, tienen un coeficiente de rendimiento (COP) de alrededor de 3 sobre 5, pero a temperaturas bajo cero, el COP puede bajar a 1 sobre 5 en los aparatos más antiguos. La mayoría de las bombas de calor que se comercializan hoy en día producen agua caliente (y en algunos casos aire caliente) a unos 50 °C, lo que es inferior a la potencia típica de una caldera de gas, en torno a los 65 °C. En algunos casos, sobre todo en edificios mal aislados, esto requiere la instalación de radiadores más grandes, un gasto adicional no deseado. La última novedad es el uso de nuevos gases refrigerantes, como el R290 o el propano. El R290 es más respetuoso con el medio ambiente que los antiguos refrigerantes, por lo que las fugas no son tan perjudiciales para el cambio climático. También es hasta un 34% más eficiente, lo que permite a las bombas de calor suministrar temperaturas más altas sin sufrir grandes pérdidas de eficiencia. La empresa británica Octopus Energy ha lanzado recientemente una bomba de calor llamada Cosy 6, que puede calentar agua hasta 80 °C. La bomba de calor aroTHERM plus de Vaillant funciona a temperaturas exteriores de hasta -20 °C y puede suministrar agua caliente a una temperatura de hasta 75 °C. Para que siga siendo eficiente, la temperatura no debe superar los 55 °C, según el fabricante. Otra empresa, Vattenfall, fabrica una bomba de calor que utiliza un refrigerante distinto, el R744, o_CO2. Puede alcanzar temperaturas aún más altas, de hasta 85 °C. Y un portavoz de Daikin afirma que su bomba de calor Altherma, que utiliza R32 como refrigerante, puede alcanzar los 70 °C. La empresa tiene previsto lanzar una gama de bombas de calor basadas en R290 este mismo año. La organización independiente sin ánimo de lucro Energy Systems Catapult ha probado 742 bombas de calor de distintos modelos en varios edificios residenciales de Inglaterra y Escocia desde 2020. Informan de que las bombas de calor R290 que participaron en el estudio tuvieron un buen rendimiento. En un promedio anual, las bombas de calor de alta temperatura R290 tuvieron un rendimiento significativamente mejor que las que utilizaban el refrigerante R410A, ya eliminado. Estas bombas de calor alcanzaron sistemáticamente un coeficiente de rendimiento de alrededor de 3. A los precios actuales de la energía, se requiere un COP de alrededor de 3 o superior para que las bombas de calor compitan con las calderas de gas en términos de costes de funcionamiento. Aunque el R290 ofrece un mejor rendimiento a temperaturas más altas, los mejores COP se consiguen cuando la temperatura de salida es lo más baja posible. Existen algunas limitaciones con las bombas de calor R290, como el hecho de que no pueden instalarse cerca de conductos de aire o ventanas a nivel del suelo para eliminar el riesgo de que el refrigerante inflamable se filtre en esas zonas. Hace unos meses, un nuevo usuario hizo instalar una bomba de calor R290. Aunque no era absolutamente necesario, decidió instalar radiadores más grandes y mantener las temperaturas de impulsión a un máximo de 45 °C. Como resultado, la bomba de calor no funcionó correctamente. Como consecuencia, la bomba de calor tiene un coeficiente de rendimiento de casi 4. Los lectores ya han leído sobre una nueva generación de bombas de calor de alta temperatura en un número reciente del boletín. En resumen: la tecnología de las bombas de calor sigue desarrollándose y ofrece un futuro prometedor tanto a las empresas como a los hogares. En algunos casos, tendremos que cambiar nuestras instalaciones y/o procesos para aprovechar al máximo sus ventajas.Fig. 2: Aerogeneradores actuales y previstos en MW .

Energía eólica - El futuro, pero no todo es igual

2023 fue un buen año para los nuevos aerogeneradores y 2024 promete ser igual de exitoso. Esto se puede ver en la Figura 2 - y el crecimiento, como podemos ver, ¡es exponencial!

Pero, ¿es necesario utilizar acero para construir los mástiles de los aerogeneradores? Modvion(https://movion.com), una start-up sueca, acaba de construir la torre de turbina de madera más alta del mundo y afirma que el uso de la madera para la energía eólica es el futuro. La nueva turbina, situada a las afueras de Gotemburgo, tiene 150 metros de altura (hasta la punta de la pala) y una potencia de 2 MW. La empresa proyecta turbinas de madera aún más altas y potentes. La torre, de 105 metros de altura, debe su resistencia a las 144 capas de madera de chapa laminada (LVL) que componen sus gruesas paredes. Las figuras 3 y 4 muestran la torre en construcción. Modvion explica que, variando la veta de cada una de las capas de abeto de 3 mm de grosor, pudo controlar la resistencia y la flexibilidad de la pared. "Ésa es nuestra receta secreta", afirma el cofundador de la empresa, David Olivegren, antiguo arquitecto y constructor de barcos. En la fábrica de las afueras de Gotemburgo, las finas capas de madera se encolan y prensan para producir las secciones curvas. A continuación, estas piezas se pegan in situ para formar anillos circulares y luego se apilan unas sobre otras para construir la torre. "La madera y el pegamento son la combinación perfecta, lo sabemos desde hace cientos de años", dice Olivegren. "Y como la madera es más ligera (que el acero), se pueden construir turbinas más altas con menos material". No todos comparten esta opinión. El Dr. Maximilian Schnippering, responsable de sostenibilidad de Siemens Gamesa, uno de los mayores fabricantes de turbinas del mundo, afirma que más piezas significa probablemente más camiones, más personal y más tiempo de instalación. Está de acuerdo en que el sistema modular puede ofrecer una ventaja en determinadas circunstancias y que las torres de madera pueden "complementar" bien a las de armazón de acero. Me gustaría dejar al lector con dos reflexiones. La primera es que el mundo avanza bastante bien hacia un futuro ecológico, y esto no sólo es importante si queremos evitar un cambio climático grave, sino que también reduce nuestra dependencia de Rusia, por ejemplo. Mi segunda reflexión es que, mientras escribo aquí sobre los aerogeneradores, existe un debate mucho más amplio sobre si deberíamos utilizar la madera -un material renovable- para otras estructuras como casas o incluso edificios residenciales y de oficinas. Ya hemos visto edificios de madera de hasta 10 plantas de altura. Así que la pregunta para 2024 es: ¿más madera o más acero?

La eliminación progresiva de los hidrocarburos

Además de los combustibles fósiles que quemamos para generar energía, ya sea en nuestros coches o en casa, utilizamos grandes cantidades de productos derivados del petróleo para producir plásticos. En 2024 continuará la tendencia hacia materiales alternativos, ya sea para envases o para artículos como muebles. Celine Sandberg, fundadora de la empresa Agoprene, con sede en Oslo, y sus colegas experimentaron con conchas de ostras. Las molieron hasta convertirlas en polvo y las utilizaron para producir un material espumoso. También experimentaron con residuos agrícolas y fibras de madera. "Probamos varios materiales diferentes, pero la mayoría resultó ser espuma dura y no flexible", explica. Finalmente, la científica dio con las algas marinas, que su equipo convirtió en polvo y coció en un horno especial. El resultado es un bloque de espuma lo bastante blando para utilizarlo en cojines de asientos y sillas. "La espuma es 100% biodegradable. Basta con dejarla en el suelo y se degrada de forma natural en ocho meses; es incluso más rápido si se corta en trozos más pequeños", explica Sandberg. Agoprene quiere ampliar la producción y trasladarse a una planta mayor el año que viene. Otra empresa danesa de diseño, Mater, ha desarrollado una gama de sillas con asientos y respaldos fabricados con materiales mezclados con cáscaras de granos de café desechados o serrín procedente de la fabricación de muebles. Sus muebles de exterior se fabrican con residuos marinos. Además de las algas y los residuos de cáscaras de café, hay otra opción inusual que los investigadores esperan que pueda sustituir al plástico: Las setas. El micelio, la estructura en forma de raíz y ramificada de un hongo, es la base de BioKnit, un nuevo tipo de tejido desarrollado por investigadores del Hub for Biotechnology in the Built Environment (HBBE) de Newcastle Upon Tyne. El proceso empieza con un micelio que crece en un sustrato como el serrín, explica Jane Scott, jefa del grupo de textiles vivos del HBBE, y luego se coloca en un entorno oscuro y húmedo para que se fije y absorba los nutrientes del serrín. Después se seca en un aparato parecido a un horno. Los diseñadores ya utilizan BioKnit, por ejemplo para pantallas de lámparas. Jane Scott ve una ventaja de este material en el hecho de que se autodescompone, ya que es de origen biológico y no utiliza aglutinantes ni adhesivos que no se descompondrían en un vertedero. Las grandes marcas de diseño están dispuestas a unirse a empresas más pequeñas y ágiles en la incorporación de materiales sostenibles a sus muebles. La empresa estadounidense de muebles de cocina y hogar Williams Sonoma ha declarado que ahora utiliza algodón de origen responsable y poliéster reciclado, e IKEA tiene previsto utilizar únicamente materiales renovables y reciclados en sus productos para 2030.

Pase lo que pase en 2024 -guerra, inflación, problemas en la cadena de suministro-, los científicos y tecnólogos seguiremos mejorando nuestro mundo.

Deseo a todos los lectores de Galvanotechnik y a los creadores de nuestra revista un feliz y exitoso 2024.