Бъдещето: Технологиите, които ще променят живота ни (1)

снимка: memoriabg.com

Картата на научните и технологични открития(Timeline of Emerging Science and Technology) на Imperial College, London e замислена и създадена от  Алекс Аяд(вляво) и Ричард Уотсън. Авторите на проекта описваточакванията си за развитието на 5 водещи научни области през следващите няколко десетилетия – зелените технологии, невротехнологиите, нанотехнологиите, биотехнологиите и цифровите технологии. Екипът проучва и представя тенденциите и големите идеи, които сега са само лабораторни открития, но им предстои да направят своя пробив в бъдеще, източник /memoriabg.com/.

Освен положителните им страни, Аяд и Уотсън са се опитали да предскажат и разрушителния потенциал на иновациите. Те описват вероятното (от наши дни до 2030 г.) и възможното (след 2030 г.) бъдеще, разчитайки сигналите на настоящето. Това е една вдъхновяваща визия за бъдещето, която стимулира дискусиите, сътрудничеството и въображението в петте големи научни направления.

Прогнозите са нещо много неблагодарно. Разбира се, много от идеите на Жул Верн бяха реализирани, Артър Кларк предсказа появата на GPS и на сателитната телевизия, а думата robotics (роботехника) влезе в английския език благодарение на Айзък Азимов. Въпреки това, по-голям брой прогнози не се сбъднаха и ние си имаме работа просто с „грешката на оцелелия“ (1): кой си спомня всички неизпълнени надежди? Станислав Лем в есето си „Къде отиваш, свят?“ пише, че голяма част от прогнозите са просто една гигантска лупа за съществуващите технологии. Сега бъдещето се представя не като конгломерат от идеи, а като царство на една от тях. А когато става дума за голямата картина, както продължава Лем, „пишещият, в зависимост от обстоятелствата, се превръща или в апологет, или в Касандра.“

И все пак някои „инфлексни точки“(2) могат да бъдат идентифицирани. Има ли скафандър – ще има и пътешествия. Всяка година множество аналитични центрове и университети правят списъци на ключовите технологии, които биха могли да променят нашето бъдеще по много странен начин. Голям интерес представляват докладите по тесни теми, като например „Усъвършенстване на човека с помощта на фармакологични средства“ или „Измерения на градската устойчивост: ролята на Big Data“. Въпреки това, за да се осъзнае мащабът на промените, ще бъде по-интересно да погледнем към глобалните неща.

Докладът (тук може да се разгледа във висока резолюция), представен отАлекс Аяд през юли 2014г., показва възможностите за развитие на пет направления: информационната сфера, биотехнологиите, нанотехнологиите, невротехнологиите и зелените технологии. Всички изобретения са разделени в три категории: вече съществуващи; тези, които ще бъдат открити между 2015 г. и 2030 г. (вероятните); и възможните – всичко най-интересно, което ще започне някъде след 2030 г.

1.Зелените технологии в наши дни

Разбира се, към тези технологии на настоящия етап трябва да се отнасяме с известен скептицизъм. Алтернативните източници на енергия изискват значителни субсидии и имат ограничени възможности за използване заради неравномерното производство на електричество. Опитите да се преразпредели използването на тази енергия в електрически мрежи засега могат да се пригодят само за малки общности. Въпреки това, LED-лампите в приятен за очите спектър стават все по-достъпни, а аерогеловете с ниска топлопроводимост вече се използват в изолацията на тръбопроводи.

2.Зелените технологии 2015-2030

В този етап се появяват къде по-интересни технологии, не просто „по-икономични и по-зелени“. Разбира се, перспективата за използване на водорода като гориво е малко съмнителна, тъй като съхранението му не е толкова просто (водородът прави металите крехки, а при определени условия започва да провежда ток), а последствията от детонацията му са печално известни. Но горивните елементи на метанол, ако цената им бъде намалена, на първо място, ще бъдат важен инструмент в армията. Оборудването става все „по-интелигентно“, а благодарение на горивните клетки или ще се намали теглото на портативните батерии, или ще се увеличи продължителността на работата на системата, да не говорим за перспективите за използване на енергийно оръжие. Въпреки това метанолът е токсичен и неговото използване в бита със сигурност ще предизвика протести от по-радикалните „зелени“.

Един от основните проблеми на авиацията е теглото на използваното гориво. Новите технологии ще помогнат както да се намали неговата плътност, така и да се повиши ефективността му. В настоящия момент експериментите се свеждат основно до неговия синтез от различни природни материали, за да се намалят разходите и да се увеличи срокyt на експлоатация на двигателите.

Безжичното предаване на енергия може да изглежда фантастично като идея, но първите експерименти бяха завършени успешно. Още през 2002 г. един малък безпилотник извърши полет с помощта на лазер с мощност от един киловат. А  вече през 2012 г. изследователи от компанията LaserMotiveизвършиха на практика непрекъснат полет на дрона Stalker Lockheed Martin с помощта на лазер. По време на експеримента безпилотникът прекара във въздуха 48 часа – 24 пъти повече от обичайното.

Използването на безжично предаване на енергия ще увеличи значително времето за пребиваване на безпилотните апарати във въздуха, дори и без съществено усъвършенстване на горивните елементи. Разбира се, на първо място то ще бъде използвано в армията и в сферата на „обществената безопасност“. Бдителни „стражи-птици“ постоянно ще съблюдават реда, като само понякога ще слизат до постовете за презареждане. Но има и други области, в които подобрението ще е от голяма полза. Например, предаването на енергия за изследователски сонди, изпълняващи мисии на планети от Слънчевата система. Освен това може да се създаде цяла мрежа от такива дронове за обезпечаване на електроснабдяването за някои територии или за оборудването, намиращо се там.

3. Зелените“ технологии 2030- …

Експериментът с океана е част от идеята за изменения в климата на планетата. Планктонът се нуждае от желязо и обогатяването на морската вода с желязо може да доведе до бърз растеж и, следователно, до намаляване на съдържанието на въглероден диоксид (CO2)в атмосферата.

В този период става дума не само за енергия, която традиционно се смята за „зелена“, но и за ядрената енергетика, която по някаква причина довежда до ужас голяма част от екологичните движения. В Норвегия, Индия и Китай вече разработват ториев реактор. Горивото, което се използва в него, е торий, който е много по-разпространен от урана. Освен това, под действието на нeутрони, излъчвани от 235U, торият преминава в233U, който сам е източник на неутрони. В допълнение, 233U е по-удобен за използване от плутония. Въпреки това, един от основните проблеми е високото ниво на гама-лъчение.

Торият влиза в състава на много минерали, един от които е моназита. В Свердловска област, Русия, в град Красноуфимск, има голямо хранилище на моназитен пясък. Масата на потенциалната суровина за ядрено гориво е 82 хиляди тона.

Към другите интересни енергийни проекти се отнася и идеята за предаване на слънчевото излъчване от космоса към Земята. Тя може да изглежда утопично, но в проекта SPS-ALPHA предлагат вместо да се пускат множество скъпи спътници, да се направят огледални групи, които да събират светлината в спътника и едва след това да бъде прехвърлена на планетата. Автор на проекта еДжон Манкинс, учен с 15-годишен опит в НАСА, ръководител на няколко иновативни компании (и автор на една завладяваща книга – The Case for Space Solar Power).

Генетичните модификации са от голяма полза за осигуряването на храна, но това не може да бъде достатъчно. Още през 2013 г. ООН предложи да се ядат насекоми, като начин за справяне с проблема с глада. Не е известно дали повечето хора ще бъдат в състояние да преодолеят естественото си отвращение, въпреки че скакалци в шоколада се продават вече и в Обединеното кралство, а създателят на прототип на ферма за отглеждане на ларви препоръчва насекомите пред месото от животни, тъй като съдържат повече протеини.

Сравнителна таблица на хранителната стойност на насекомите и говеждото:

(Да се надяваме, че дотогава синтетичното месо от миналото към този момент вече ще бъде изобретено)

Ѝлон Мъск, истинският Iron Man на нашето време, днес мисли не само за такъв транспорт като електроавтомобили и космически кораби. През 2013 г. той сподели концепцията Hyperloop – тръбопроводният пътнически танспорт Pipeline (Здравей, Футурама!) (3). Скоростта на придвижване през тръбата може да достигне средно около 800 километра в час, но тръбопроводът ще бъде значително по-евтин от високоскоростна жп линия.  Населението на планетата ще расте непрекъснато, така че е крайно време да се измисли нещо ново за придвижването на голям брой хора.

За да обобщим развитието на „зелените технологии“, следва да отбележим, че не трябва д мислим за тях само като за приумица на лудите еколози. Както в развитието на енергийните оръжия и военните технологии, енергията като цяло ще се превръща в  концентрирана власт. Разбира се, въглеводородите, както и преди, ще бъдат нужни за органичната химия, но в следващите няколко десетилетия ролята на нефта може да стане значително по-слаба. Страните, зависими от производството на петрол, трябва да се отнасяме към това с особено внимание.