Технологические прорывы[9] к 2025 году

Технологические прорывы[9] к 2025 году

Что такое технология?

Будет обеспечено повсеместное использование компьютеров с доступным подключением и сетями по всему миру (т. н. «Интернет вещей»), способными обеспечить упаковкой продовольствия, оборудованием, комнатными сенсорами, бумажными документами. Такие предметы могут быть размещены, идентифицированы, отслежены и проконтролированы на отдалении через соответствующие технологии – включая идентификацию радиочастот, сенсорные сети, вмонтированные серверы и энергетические устройства, связанные следующим поколением Интернета с использованием низких цен и мощных компьютеров.

Технология «чистой воды» содержит ряд технологий, которые позволяют более быстрое и энергетически эффективное обращение с чистой и использованной водой, избавляет от соли солоноватую и морскую воду, чтобы обеспечить население постоянными и разнообразными источниками водоснабжения, используя технологию для домашних, сельскохозяйственных и промышленных нужд. Технология использует развитие современных технологий, таких как мембранный биореактор и спектр его заменяющих материалов, применяет достижения иных способов очистки и сепарации с использованием химических свойств наночастиц и наноматериалов.

Технология хранения энергии охватывает широкий спектр материалов и техник хранения энергии – это необходимая надежная альтернатива природным энергоресурсам. Она включает в себя различные батареи, хранилища для водорода (особенно водородного топлива). Эффективное хранение энергии позволит расширить применение и использование различных энергетических устройств по немедленному запросу в самых различных системах, в технологиях, использующих энергию из возобновляемых источников (ветровые, солнечные), придавая им постоянный и устойчивый характер, а также в транспорте с низким уровнем загрязнения и выбросов.

Биогеронтотехнология – наука, относящаяся к изучению клеточной и молекулярной основы заболеваний и процесса старения организма, она применима для развития новых технологических средств для идентификации и лечения болезней и компенсации утраты способностей, связанной со старением. Поддерживающие технологии включают совершенствование биосенсоров, в реальном времени осуществляющих мониторинг здоровья человека, получение информации о самочувствии, различные воздействия на структуру ДНК, специфические ДНК-лекарства, различные механизмы, обеспечивающие полностью целевое действие лекарств.

Технология «чистого угля» включает разные сочетания процессов улавливания и сокращения в выбросах содержания углерода (CCS) и блокирования выбросов в атмосферу СО₂ – побочного продукта горения угля, превращение угля в газообразное состояние – в синтетический горючий газ и превращение этого газа в разного рода углеводороды. Эти технологии могут значительно сократить и даже полностью элиминировать выбросы парникового газа с угольных предприятий. Газификация угля повышает эффективность при выработке электроэнергии и сокращает количество загрязняющих веществ, выделяемых тепловыми электростанциями при сжигании угля. Горючий синтетический газ может быть использован как сырье в процессе синтеза транспортного топлива и как материал в химической промышленности, который способен заменить продукты, получаемые из нефти.

Каковы движущие силы и главные барьеры?

Главной движущей силой станет потребность в высокой эффективности широкого спектра аппаратуры – от обеспечивающей сохранность еды до более эффективных цепочек снабжения и логистики. Корпорации, правительства и индивиды будут пользоваться такими системами в таких областях, как энергетическая эффективность и безопасность, повышение качества жизни, оборудование раннего предупреждения о неисправности и поддержка различных устройств.

Ключевым барьером будет доступность источников энергии для небольших устройств, не нуждающихся в поддержании их функционирования, развитие прибыльных бизнес-моделей их использования, а также стремление к большей приватности и забота о безопасности.

Главные движущие силы: установлено, что чистая вода становится самым нужным и самым дефицитным природным ресурсом в связи с новыми требованиями, вытекающими из роста населения и ожиданий, что изменения климата уменьшат в ряде регионов количество чистой воды. Должна возрасти потребность в воде для домашних нужд, также как для нужд сельского хозяйства (включая биофермы и производство биотоплива) и для нужд промышленности.

Главные барьеры: потребность в постоянном доступе и снабжении чистой водой будет удовлетворена только в том случае, если и крупномасштабные, и меньшие по размерам системы успешно решат вопрос собственных ценовых ограничений и в смысле энергетических затрат, и в смысле стоимости инфраструктуры.

Главные движущие силы: высокая цена энергии, добываемой из полезных ископаемых, стремление сократить зависимость от иностранных источников энергии и потребность увеличить получение энергии из возобновляемых источников являются движущей силой развития этой технологии.

Главные барьеры: развитие и размещение данной технологии сдерживаются уровнем развития науки, неизвестностью в отношении стоимости производства в широких масштабах и стоимостью инвестиций в инфраструктуру.

Главные движущие силы: старение населения увеличивает стоимость дорогого медицинского лечения. Это, а также желание сохранить пожилую рабочую силу являются движущей силой развития данной технологии.

Главные барьеры: стоимость развития, требуемые длительные испытания на людях, забота о приватности, возможные трудности со страхованием, религиозные и социальные соображения будут препятствовать развитию данной технологии.

Главные движущие силы: стремление снизить зависимость от иностранных источников энергии является движущей силой в расширении использования доступных запасов угля при одновременном давлении в пользу чистого производства энергии требует развития CCS-технологий.

Главные барьеры: значительные технологические и стоимостные барьеры существуют как для модернизации CCS-технологий так и для их применения на тепловых электростанциях, в то же время существует неопределенность относительно рынков нефти и нефтепродуктов, равно как и относительно регулирования воздействия на окружающую среду, что удерживает от инвестирования в и без того дорогостоящие заводы угольной газификации (даже без CCS-технологий).

Почему технология – фактор, меняющий правила игры?

Подобные технологии могут радикально ускорить изменения, ведущие к интеграции различных изолированных и замкнутых сообществ в информационный век и мониторинг безопасности почти любой географической точки на земле. Цепочки снабжения будут соотнесены с накоплениями по критериям стоимости и результатов, и это приведет к уменьшению зависимости от человеческого труда.

Хотя на Земле в изобилии содержатся запасы воды, только 1 % годится для ее использования человеком, а 20 % населения Земли не имеют доступа к свежей питьевой воде. По мере роста населения будет возрастать количество регионов, испытывающих нехватку чистой воды, особенно если изменения климата приведут к частым засухам. И развитые, и развивающиеся страны смогут почувствовать на себе эти изменения. Различные отрасли будут соревноваться за доступ к воде, включая сельское хозяйство, пищевую и пивную промышленность, химическую, фармацевтическую, производство полупроводников. Те, кто внедрит и разместит дешевые и энергетически эффективные технологии чистой воды, получат огромное геополитическое преимущество.

Способность хранить и использовать энергию «по требованию» из различного сочетания альтернативных энергетических источников обладает значительным потенциалом для сдвига в парадигме использования энергоносителей из природных полезных ископаемых. Это даст огромные глобальные экономические и социальные преимущества тем, кто первым сможет коммерциализировать данную технологию. По мере широкого распространения и размещения данной технологии она окажет дестабилизирующее воздействие на экономики-рантье, зависимые от источников топлива и горючего, добываемого из природных полезных ископаемых.

Ее внедрение может обеспечить сдвиг в стоимости, размещении и использовании ресурсов здравоохранения. Вызов нациям заключается в изменении демографических структур, новой психологии поведения, моделей активности стареющих, но здоровых граждан и в вытекающей отсюда потребности сформулировать новую национальную экономическую и социальную политику.

Успешное и быстрое ускорение внедрения технологии «чистого угля» может стать главным вызовом, брошенным всем энергетическим рынкам углеводородов (преимущественно нефти), равно как и рождающимся рынкам производства энергии из возобновляющихся источников. Это может изменить зависимость богатых углем, бедных нефтью стран от импорта нефти и газа и как результат получить серьезный сдвиг в национальных интересах этих стран.