Gian Carlo Delgado Ramos en, Innovaciones Creativas y Desarrollo Humano (Ediciones Trilce. Uruguay, 2006: 233-253). Compiladores: Andrea Gallina, Jorge Nuñez Jover, Vittorio Capecchi y Luis Félix Montalvo Arriete.
Disponible en: www.ruc.dk/federico/Innovaciones_creativas.pdf
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Introducción
En los últimos años el avance de la nanotecnología ha venido en aumento con múltiples iniciativas gubernamentales en los principales países del Norte y algunos del Sur como China, Taiwan, Singapur o, en América Latina, en Argentina y Brasil.
Las expectativas sobre esta tecnología que manipula la materia a escala del átomo o nanométrica (a la mil millonésima de metro o 10-9) son mayores. No es casual que la inversión a nivel mundial pasara de unos 430 millones de dólares en 1997 a 9.6 millardos de dólares en 2005, de los cuales alrededor del 50% era gasto público. Hasta la fecha, casi la totalidad de la inversión, la investigación y el desarrollo, está en manos de Estados Unidos, Europa y Japón.
Es un panorama en el que ya son numerosos los productos derivados de la nanotecnología que se comercializan o que están en fases de pre-comercialización pero, en comparación a las dimensiones de la inversión efectuada, éstos son relativamente pocos. Además, el grado de retorno de ganancias es todavía mínimo, sobre todo de frente al esperado en el mediano-largo plazo puesto que los diversos datos indican que, en términos del mercado global, hay una tendencia exponencial de negocio.
Según Lux Research, en 2004 se registraron unos 12.98 millardos de dólares en ventas de productos que utilizan algún tipo de nanotecnología, monto que para el 2005 lo especula en 30 millardos. Al mismo tiempo, NanoBusiness Alliance habla para ese año de una cifra de 45 millardos de dólares. Las proyecciones en el corto plazo son aún más llamativas en términos de su potencial ritmo de crecimiento. Para Lux, en 2008 las ventas de ese tipo de productos rondarán los 150 millardos de dólares, mientras que desde otras fuentes, como las de Lawrence, se sugiere que llegarán conservadoramente a los 100 millardos para ese mismo año, momento en que se espera un boom que se reflejará, sostiene Lux, en unos 507 millardos de ventas para el 2010. Cinco años después, en 2015, se calcula ya el billón de dólares (millón de millones) en ingresos.
Las aplicaciones por el momento giran en torno a un abanico de nanoprocesos para el perfeccionamiento de materiales existentes y la innovación de nuevas aleaciones o combinaciones (e.g. composites, cerámicas). Los materiales nanodiseñados ya pueden ser utilizados en productos de lujo como bolas de tenis, golf o boliche (a modo de reducir el número de giros que dan las mismas); nanopartículas para la fabricación de neumáticos de alto rendimiento; fibras para la fabricación de telas con propiedades anti-manchas o antiarrugas; nanopartículas para cosméticos, fármacos y nuevos tratamientos terapéuticos; filtros/membranas de agua nanoestructurados y ‘remedios’ medioambientales; mejora de procesos productivos mediante la introducción de materiales más resistentes o eficientes (tanto industriales como agroindustriales ); o el diseño de nuevos materiales para usos que van desde la electrónica, la aeronáutica y prácticamente toda la industria del transporte, hasta para su uso en armas más sofisticadas y novedosas (explosivos, balística, materiales antibala y antirradar, etcétera).
Las propiedades de tales materiales nanoestructurados, sustento de esas y otras aplicaciones, han generado una doble atención. Por un lado, se observan los amplios beneficios que posibilitaría la (nano)estructuración de buena parte del entorno material que nos rodea. Y, por el otro lado, se identifican las posibles implicaciones que esa transformación generaría en el medio ambiente y de ahí, en la salud puesto que estarían presentes novedosas nanoestructuras diseñadas por el ser humano y cuyas características, en su gran mayoría, son todavía desconocidas e incomparables a aquellas similares de origen natural pues se sabe que entre otras cuestiones, su superficies son altamente reactivas y por ende pueden interactuar más fácilmente y, en el grueso de los casos, de modo desconocido (véase los numerosos Informes oficiales de Estados Unidos o la Unión Europea que lo corroboran).
La incertidumbre es tal que, además de organismos como el ETC Group o Greenpeace , incluso compañías aseguradoras como la Compañía Aseguradora Suiza o Allianz AG (Alemania) ya han hecho expresa su preocupación.
No obstante, en este contexto la Comisión Europea, entre otros, ha considerado que, “…la nanotecnología puede contribuir a realizar el desarrollo sustentable y las metas de la Agenda 21.” Así, se sostiene que entre los beneficios se posibilitaría una reducción importante de los niveles de consumo de recursos necesarios en los procesos productivos, puesto que la nanotecnología mejoraría la eficiencia tanto en recursos utilizados como en energía consumida (“nanotecnologías de prevención de contaminantes” ). La ampliación de los ciclos de restitución de los medios de producción -gracias al uso de materiales más resistentes- es otro de los principales beneficios advertidos por el empresariado, a la par de la mejora de sistemas fotovoltaicos y/o de producción de hidrógeno para uso como combustible, entre otras aplicaciones puntuales como el desarrollo de procesos de remediación ambiental, de nano/sensores de contaminantes químico-biológicos o inclusive en el desarrollo de materiales para la eco-construcción (e.g. asfalto filtrante del agua, nuevos materiales concentradores/aislantes de calor).
Tal vez uno de los ejemplos más llamativos en términos del potencial beneficio medioambiental y como una alternativa –entre otras- a la fuerte dependencia de la economía mundial a fuentes de combustibles fósiles, es el uso de la nanotecnología para “mejorar” las celdas fotovoltaicas (además de otros ahorros energéticos que posibilitaría mediante la optimización de electrodomésticos o de líneas de transmisión, por mencionar un par de casos ). Y es que es bien sabido que entre las principales limitantes del uso extensivo de la energía solar están tanto la baja eficiencia de la conversión energética, como el coste de fabricación de las células. Factores que se ven reflejados en precios de entre 4 a 5 dólares por watt, de frente a un costo de un dólar por watt en el caso del uso de combustibles fósiles (cuyo precio claramente no es representativo del coste ecoambiental de su producción).
La nanotecnología promete cambiar tal situación pues abre las puertas al nanodiseño de novedosos materiales semiconductores a doc con características diversas como lo son el plausible incremento de la eficiencia de las fotocélulas, la extensión de los niveles de conversión de energía por superficie cuadrada, y la maleabilidad de las fotoceldas.
- La nanotecnología y la energía fotovoltaica y fotoelectroquímica
El efecto fotovoltaico ocurre cuando algunos materiales se ponen bajo iluminación y crean una fuerza electromotriz o una diferencia de voltaje. Éste se puede llevar a cabo en materiales sólidos, líquidos o gaseosos; pero es en sólidos, especialmente en los materiales semiconductores, en donde se han encontrado eficiencias aceptables de conversión de energía luminosa a eléctrica.
Existen diferentes materiales semiconductores con los cuales se pueden elaborar celdas solares, pero el que más se utiliza es el silicio (base del silicón) en sus diferentes formas de fabricación: silicio monocristalino, policristalino y amorfo.[1]
Según se informa, los semiconductores son utilizados en la fabricación de las celdas solares, “…porque la energía que liga a los electrones de valencia al núcleo es similar a la energía que poseen los fotones que constituyen la luz solar. Por lo tanto, cuando la luz solar incide sobre el semiconductor, sus fotones suministran la cantidad de energía necesaria a los electrones de valencia para que se rompan los enlaces y queden libres para circular por el material. Por cada electrón que se libera, aparece un hueco. Dichos huecos se comportan como partículas con carga positiva. Estos portadores fotogenerados son forzados a separarse por medio de un campo eléctrico interno, construido para ese fin, que obliga a los electrones a acumularse en una superficie del dispositivo, y a los huecos, en la otra superficie. Si se establece un circuito eléctrico externo entre las dos superficies, los electrones acumulados fluirán a través de él regresando a su posición inicial. Este flujo de electrones forma lo que se llama una corriente fotogenerada o fotovoltaica.”[2]
Siguiendo este principio general, las celdas solares comerciales se fabrican con ‘obleas’ muy delgadas de silicio de alta pureza (material muy abundante en la arena) y cuyo espesor típico es del orden de 300 nm (0.3 mm). Una fracción muy pequeña de tal espesor (del orden de 0.5 nm) es impregnado con átomos de fósforo. A esta capa se le conoce como tipo-n. El resto de la oblea es impregnado con átomos de boro y se forma la capa conocida como tipo-p. Estas capas forman un campo eléctrico (voltaje interno construido) dentro de la oblea y cerca de la superficie que recibe la luz del sol. Dicho voltaje es el responsable de separar las cargas fotogeneradas positivas (huecos) y negativas (electrones). La celda cuenta con dos terminales que se conectan a un circuito externo para extraer la corriente eléctrica producida. La cara de la oblea expuesta a la luz, posee un enrejado metálico muy fino (plata y/o aluminio), el cual colecta los electrones fotogenerados. Esta capa corresponde a la terminal negativa. Sobre este enrejado está conectado uno de los conductores del circuito exterior. La otra cara cuenta con una capa metálica, usualmente de aluminio. Ésta corresponde a la terminal positiva sobre la cual está conectado el otro conductor del circuito exterior. También la celda esta cubierta con una película delgada anti-reflejante para disminuir las pérdidas por reflexión.[3]
Esta elaboración de fotoceldas es altamente costosa, tanto por el uso del silicio como material base y en creciente caída de disponibilidad en el mercado, así como por el proceso mismo de producción pues se requieren de cuartos limpios de vacío para su manufactura –cuyo coste es variable según su tamaño pero que no es de menos del millón de dólares, cifra a la que se suman miles de dólares para su mantenimiento anual. Esto se sostiene aún con el uso de concentradores de luz que incrementan la eficiencia de las fotoceldas y que por tanto las hacen “mas” rentables.[4] Además, su estructura rígida limita en buena medida su movilidad y con ello los lugares en los que se pueden colocar (factor que también contribuye a su elevado costo). Sin embargo, el uso de la nanotecnología sugiere reducir los costos de su producción e instalación a través de transformaciones de los materiales empleados que además, y sobre todo, aumentarían eventualmente la eficiencia actual de las fotocélulas.
Nasys y Nanosolar (California, EUA) por su lado, así como Konarka (Massachussets, EUA) en alianza con Groupe Electricité de France, ChevronTexaco y Kodak por el suyo, están desarrollando rollos de plásticos (similares a un rollo fotográfico) altamente eficientes en la recolección de luz en los que cada célula solar nanoestructurada que es ‘impresa’ puede actuar como un colector solar autónomo. Ello permite que, “…estas hojas pláticas tengan mas área de superficie captadora de luz que las células fotovoltaicas convencionales.”[5] Si bien no son por el momento competitivas en términos de su eficiencia total (no por superficie), su potencial es altamente prometedor.
Se trata de una vía de investigación, entre otras, en la que están involucradas también otros actores empresariales de mayor dimensión como lo son Matsushita (Japón) y STMicroelectronics (Francia/Italia), Sharp (Japón), o grandes petroleras –por obvias razones- como British Petroleum o Shell.[6]
Las versiones más prometedoras de placas plásticas fotovoltaicas, por el momento, son aquellas que hacen uso de materiales híbridos (inorgánicos/orgánicos). Por ejemplo, la versión de un grupo de investigación al mando de Paul Alivisatos (Universidad de California en Berkeley / Departamento de Energía; EUA) utiliza para el polo negativo un polímero semicristalino llamado poly3 (3 hexiltiopene) o P3HT, y para el polo positivo, barras nanométricas de selenio de cadmio. El resultado ya en 2002 era de una eficiencia de 6.9% de captación solar.[7]
Otra versión, la de STMicroelectronics, utiliza distintos materiales para llevar a cabo cada una de las tres fases de 1) absorción, 2) resistencia de un campo eléctrico para separar los electrones y los hoyos, y 3) conducción de electrones al otro polo. La Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) de STMicroelectronics busca imitar el mecanismo de las plantas al utilizar un tinte orgánico (fotosintetizador) para absorber la luz y crear los pares electrón-hoyo, un óxido metálico nanoporoso para transportar los electrones (en este caso un compuesto orgánico de cobre) y un material hoyo-transportador que típicamente es un líquido electrolítico (e.g. fullerenos como el C60).[8]
Nanosys (EUA) que cuenta con Alivisatos en su junta directiva y, en alianza con Matsushita Electric (Japón), están desarrollando en cambio un líquido fotovoltaico de estructuras denominadas “nanotetrapods” que puede ser aplicado a las superficie de los tejados y de ese modo -por medio de autoensablaje- convertirlas en paneles fotovoltaicos. De modo similar lo hace Nanosolar (EUA) con su spray fotovoltaico de nanocables de óxido metálico que al ser aplicado a sustratos plásticos se auto-ensambla para formar una película fotovoltaica. La compañía vende su producto bajo las denominaciones de Nanosolar PowerSheet, Nanosolar SolarPly, Nanosolar Utiliscale, y Nanosolar Cell A-100.[9]
La meta general en el corto plazo es la de reducir el coste de producción de energía con paneles solares nanoestructurados de los 4-5 dólares a uno o dos dólares por watt[10]; un precio que de frente a los crecientes aumentos del precio del petróleo y del gas se torna bastante competitivo. Además, el hecho de que los paneles nanoestructurados sean flexibles y ligeros, abre una nueva dimensión en su uso para electrónicos tanto de uso civil como militar (de ahí que en EUA, el DdD por medio de Defense Advanced Research Projects Agency diera en 2004 grants a Nanosys, Nanosolar, Konarka y al National Renewable Energy Laboratory para ese último propósito).[11] En el largo plazo, se calcula que el precio de generación de energía de fuente solar podría llegar incluso a ser de unos 20 centavos por watt.
Y si bien, los paneles plásticos de células fotovoltaicas aún tienen una baja eficiencia en comparación con los de silicio que pueden llegar hasta un 17% de conversión energética, se calcula que de alcanzar el 10% de eficiencia, tales paneles plásticos ya comenzarían a ser comercialmente viables.
Vinculado al avance de esta nueva generación de fotoceldas se identifica también el desarrollo de novedosas células fotoelectroquímicas, es decir de sistemas que usan células solares para la producción de hidrógeno y que gracias al uso de nanoestructuras, éstos pueden retener más hidrógeno por unidad de peso que los sistemas fabricados con materiales no-nanoestructurados.[12]
Ejemplificando, Hydrogen Solar (Reino Unido) ha desarrollado un sistema, el Tandem Cell, que emplea dos series de celdas fotocatalizadoras; una frontal elaborada con una (nano)película de óxido metálico cristalino (hierro, tungeseno, y otros) que absorbe las altas energías de la luz solar (ultravioleta y luz azul), y una trasera denominada Graetzel Cell que capta las ondas largas de luz que la primera no puede absorber (de verde a infrarroja).[13] Los dos paneles son conectados eléctricamente para la generación de hidrógeno por medio de electrólisis. Con el sistema es posible convertir la energía solar directamente en hidrógeno con un grado de eficiencia del 8 por ciento. O, en otras palabras, un sistema de 7 m2 con condiciones regulares de luz, puede generar suficiente hidrógeno como para abastecer un coche pequeño para recorrer 350 km a la semana o 17, 700 km al año, a un precio de entre 1.8 y 3 dólares por kilo de hidrógeno.[14]
Los mencionados avances en fotoceldas y fotoelectroquímicas, así como en nuevos diseños de pilas de hidrógeno y de sistemas más eficientes de transmisión de electricidad, si bien pueden ser ampliamente benéficos (si políticamente así se decide), cada caso debe ser analizado detenidamente para su correcta apreciación puesto que es fundamental revisar, tanto el proceso de su producción y desecho (ciclo de vida), como los niveles de ahorro de gases de efecto invernadero que implicaría su uso de cara a otras alternativas.[15]
- La nanotecnología y el agua
El Center for Biological and Environmental Nanotechnology - CBEN (Rice University, EUA) y su división empresarial Oxane Materials, se perfilan como uno de los espacios destacables de investigación y comercialización de aplicaciones nanotecnológicas medioambientales –entre otros. En lo que respecta a “sistemas de purificación de agua de alto rendimiento”, se notifica que el CBEN está desarrollando membranas reactivas (membranas de ferrocene) que son capaces de tratar desechos orgánicos en el agua al imitar el funcionamiento de las membranas celulares. También se están diseñando membranas de cerámica nanoestructurada (e.g. membranas de cerámica de óxido de hierro) para purificar el agua activa y pasivamente; es decir, por un lado, mediante el diseño –físico- del grosor de la membrana, el tamaño de los poros y su distribución y permeabilidad. Por el otro lado, a través del aprovechamiento de las propiedades –químicas- a la nanoescala de los compuestos empleados (e.g. materiales férricos) para descomponer contaminantes clásicos como el ácido benzoico.[16]
Asimismo, se está desarrollando un portafolio de catalizadores diseñados nanométricamente que permitan una mayor eficiencia en las reacciones químico-biológicas entre el catalizador y el contaminante a precipitar (e.g. metales pesados). Estos catalizadores son añadidos al agua en un tanque-reactor especial en el que se lleva a cabo la reacción y se precipitan los contaminantes (por ejemplo al fondo del reactor). Para el caso de aquellos metales pesados en el que la catálisis no es funcional (e.g. arsénico), se está explorando el uso de nanomateriales como polímeros y aditivos de nanopartículas que sean capases de absorberlos. Una alternativa sugiere ser el diseño de nanocristales magnéticos que en el tamaño adecuado podrían ser luego removidos por medio de separación magnética.[17]
Ahora bien, a pesar de tales interesantes y prometedoras líneas de investigación y de modo similar al caso de las fotoceldas y fotoelectroquímicas, estas aplicaciones, aunque técnicamente limitadas[18] y no muy bien recibidas por una parte de los ingenieros especialistas en tratamiento y potabilización de agua[19], no resuelven de fondo el problema global de acceso a reservas de agua ni tampoco necesariamente soluciona el inconveniente de los residuos que genera su filtración.[20]
Ello sugiere ser así porque en primer lugar, dicho proceso requiere de un previo acceso a fuentes de agua (por lo que no resolverá el problema de acceso de agua a comunidades que hoy por hoy carecen de este recurso, aunque sí potencialmente el de las aguas grises/negras de las urbes). En segundo lugar, la filtración de agua con novedosos filtros nanoestructurados sigue teniendo el problema del manejo de residuos y de lodos puesto que quedarían atrapados en el filtro o membrana, los que a su vez habría que reciclar o desechar (vía incineración, etc). Los impactos por la incineración de arenas nanoestructuradas, a saber, no son del todo conocidos. En tercer lugar, los efectos del consumo del agua filtrada por medio de este mecanismo no garantiza que esté libre de nanopartículas que se desprendan del “filtro”, ni tampoco de otras nanopartículas (nanoestructuradas) que podrían ya estar presentes en las aguas ha filtrar. Además, esas nanoestructuras plausiblemente podrían ser reactivas y/o ensamblarse con las que componen la membrana nanoestructurada o las arenas nanoestructuradas; el resultado podría ser totalmente inesperado. Los impactos a la salud sobre el consumo de dichas nanoestructuras tanto en el corto como en el mediano y largo plazo son desconocidos. Por tanto, aunque con potenciales beneficios, la nano-filtración o tratamiento de agua con nanocatalizadores acarrea consigo un importante grado de incertidumbre que debe investigarse, definirse y evaluarse.
Se trata de un ejercicio oportuno de frente a las exageradas expectativas de la nanotecnología “verde” que están siendo, en varias ocasiones, utilizadas como cartas de justificación del avance nanotecnológico como un todo a modo de evadir discusiones abiertas, públicas detenidas y profundas a cerca de su complejidad e implicaciones (sobre todo en aplicaciones altamente controversiales como la manipulación del cuerpo humano para su “mejora” o el desarrollo de nanoarmas).[21] La cuestión es delicada pues en algunas ocasiones se llega incluso a sostener implícitamente que los beneficios están ahí claramente de cara a la crisis medioambiental global y no hay nada más que discutir a cerca de lo bueno que es toda aplicación nanotecnológica.
En un tenor similar aunque “más ponderado”, están los pronunciamientos que aseguran que “la nanotecnología resolverá los problemas medioambientales del nuevo milenio al extender los límites del desarrollo sustentable por medio de la manufactura ‘verde’ y la remediación ambiental.”[22] Afirmaciones que sin embargo, de no ser contextualizadas, se salen de todo enfoque moderado y precavido. Esto es porque en todos los casos es obligada una revisión de la dimensión del flujo de materiales y energía que implica la producción de bienes que hacen uso de nanoestructuras y/o nanoprocesos (Imagen 3) y que incluye la mochila ecológica[23] que arrastra cada material extraído del medio natural para su empleo como materia prima en la nanoestructuración; la cantidad de energía empleada en ese último proceso (a la que se suma la mochila ecológica de la infraestructura empleada); el contenido material y energético adicional para la manufactura del producto final (dígase una bola de golf); todos los gastos asociados a su transporte y comercialización; así como los costes ambientales (y a la salud) por la generación de desechos y nano-desechos en cada una de las etapas anteriores[24] en paralelo al gasto energético y material del reciclamiento de aquellas que no sean biodegradables (en su caso).
Aún más fuera de contexto resultan las indicaciones que, a sabiendas de que el avance nanotecnológico está fundamentalmente bajo el control de EUA, la UE y Japón, hablan de la nanotecnología verde como “la” solución a muchos de los problemas del tercer mundo.[25] Bueno, por la vía de numerosas y crecientes oportunidades de importación de nano productos y procesos, sostiene Allianz AG (Alemania).[26]
- La nanotecnología y el desarrollo de los países del Sur.
Lo hasta aquí indicado da una pequeña muestra de las potencialidades y las incertidumbres de la nanotecnología, pero lo llamativo, más allá de las incertezas de la nanociencia y la nanotecnología, es el contexto social en el que tales supuestos beneficios están siendo desarrollados. Los mecanismos de su socialización, tal y como deja ver nítidamente Allianz AG, son de entrada excluyentes para el grueso de la población mundial que vive en la pobreza.
Ello quiere decir que aún si los supuestos beneficios, dígase en la generación de energía y tratamiento de agua por la vía de nanofotoceldas y nanomateriales, se concretizan de modo seguro para el medio ambiente y la salud, aún queda la cuestión de cómo hacerlos efectivamente funcionales para el desarrollo humano (lo que sea que por ello se entienda), sobre todo de los países del Sur.
El asunto rebasa los aspectos meramente científico-técnicos al quedar en gran medida definido por relaciones de clase y poder, dígase relaciones Norte-Sur. Esto es un aspecto ampliamente reconocido, en un grado u otro, por el grueso de especialistas en la temática, a pesar de las indicaciones arriba expresas de ciertos autores. Así fue identificado en una publicación[27] que recoge “tal cual” las concepciones sobre el avance e implicaciones de la nanotecnología de medio centenar de especialistas claves en varios países (nanotecnólogos, etc).
Recuperando algunos de sus señalamientos, por ejemplo, la ingeniera ambiental Nora Savage de la Environmental Protection Agency (EUA) indica que, “…el potencial de la nanotecnología para resolver problemas prácticos en los países subdesarrollados ‘no es algo muy claro. Ciertamente, lo nano tiene el potencial de aliviar la pobreza, incrementar las reservas de agua potable, proveer fuentes de energía no tan caras, e incrementar las reservas de alimentos. Sin embargo, también tiene el potencial de incrementar aún más la división económica y tecnológica entre los ricos y pobres; en resultar en alteraciones de las condiciones de suelos que podrían ser desastrosas en climas y ambientes particulares; en el incremento de materia en el ambiente; en estimular el desarrollo de más poderosas y baratas armas de destrucción; en reducir las democracias e incrementar las aristocracias; en la creación del mejoramiento de las funciones/capacidades del ser humano [lo que sea que signifique ello] para aquellos que puedan pagarlo, al tiempo que dejan al resto de la población sumida en la servidumbre, etcétera.’”
Kathy Wetter de ETC Group (Canadá) entonces suscribía que independientemente de los potenciales peligros ambientales y a la salud y, “…en un contexto solamente juicioso, sí, la nanotecnología puede resolver los ‘problemas prácticos’ de los países subdesarrollados. También puede haber beneficios ambientales globales mediante el reemplazo de materiales convencionales con nanomateriales. Pero, en un mundo en el que prevalece la privatización de la ciencia y la concentración corporativa sin precedentes, la posibilidad de que la nanotecnología ayude a resolver los problemas de los países pobres es baja. Engancharse al patentamiento de productos y procesos de nano-escala puede significar monopolios en los elementos básicos que son los bloques de construcción de la totalidad del mundo natural. Tal situación hará más factible que las naciones en desarrollo participen en la ‘revolución nanotecnológica’ sólo por la vía de pagos de derechos. Si la actual tendencia continua, las tecnologías a la nanoescala contribuirán a la concentración de poder económico en las manos de las multinacionales en lugar de resolver los problemas de los países pobres.”
En el mismo tenor, Niels Boeing, físico y periodista científico de Alemania, precisaba: “…todo parece que los países desarrollados están desarrollando la misma estrategia que han aplicado en el pasado en torno a la tecnología de la información, la biotecnología, la tecnología de manufactura, etc: asegurarlas mediante regimenes de propiedad industrial y consecuentemente anulando la posibilidad a los países subdesarrollados –que están descapitalizados- de alcanzarlos sin que tengan que volverse dependientes de la transferencia tecnológica.”
Más aún, Alejandro Pérez de Luque, de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía (España) precisó que, “…pienso que los principales problemas prácticos de los países subdesarrollados no van a ser desarrollados a través de la nanotecnología. De hecho, no van a ser resueltos por ninguna tecnología desarrollada hasta ahora. Los principales problemas de los países subdesarrollados son ambos, los países desarrollados y las megacorporaciones que explotan sus recursos.”
Para Guillermo Foladori (Universidad Autónoma de Zacatecas, México), “…la nanotecnología será de poco avance, a menos que una enorme transformación de la estructura socioeconómica tenga lugar en paralelo. Los problemas de los países subdesarrollados no son tanto de una falta de tecnología, sino de relaciones socioeconómicas. Una nueva revolución tecnológica no ayudará mucho, y en algunos casos podría incluso empeorar las disparidades.”
Por tanto, de frente a estos señalamientos, entre otros, se puede decir que a pesar de que la nanotecnología tiene potenciales beneficios, ésos no necesariamente se verán reflejados en la solución de necesidades básicas, dígase energía o agua.
A modo de reflexión final
Dadas las características, tanto de la nanotecnología como del contexto y la modalidad en la que ésa es desarrollada, los potenciales beneficios bien podrían no verse reflejados en el beneficio de la población más pobre, particularmente aquella de los países del Sur. Si bien es cierto que por ejemplo en estos países la gran disponibilidad de luz solar permitiría en particular un gran aprovechamiento de cualquier avance mayor en la tecnología de las fotoceldas, no queda del todo claro que ello se vaya a concretizar. Un bajo coste de las nano-fotoceldas podría eventualmente permitirlo aunque ello no resolvería en ningún momento la condición subordinada y dependiente de los países periféricos –a menos que tales tecnologías se desarrollen domésticamente.
En el caso de una mayor transferencia de tecnología, los países del Sur se verán obligados a recurrir a un mayor endeudamiento y consecuentemente a una intensificación de la extracción de recursos naturales y de explotación de la población. En tal sentido, la transferencia de por ejemplo nanofotoceldas, tendría que ser analizada y balanceada entre el costo ambiental y humano que implicará dicho endeudamiento, de cara al ahorro económico y a las problemáticas que eventualmente podrían solucionar, todo al mismo tiempo que se consideran otros costos como lo serían los arrojados por el eventual desecho y/o reciclaje de las mismas y los eventuales costos al medio ambiente y a la salud. Lo mismo es aplicable al uso de nanoprocesos /nanomembranas para el tratamiento y/o potabilización del agua.
Por tanto, asumiendo que los potenciales peligros de la nanotecnología son “bien” contenidos (algo altamente complejo e incierto), aún queda por ver si en efecto ésta puede ser fundamento técnico para solucionar ciertas necesidades humanas, en qué medida y en beneficio y bajo control de quién(es). Por lo pronto es claro que, al menos en el corto-mediano plazo, ello difícilmente sucederá para beneficio de los países del Sur y la mayoría de su gente.
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[1] El silicio monocristalino: Las celdas están hechas de un solo cristal de silicio de muy alta pureza. La eficiencia de estos módulos ha llegado hasta el 17%. Los módulos con estas celdas son los más maduros del mercado, proporcionando con esto confiabilidad en el dispositivo de tal manera que algunos fabricantes los garantizan hasta por 25 años. El silicio policristalino: Su nombre indica que estas celdas están formadas por varios cristales de silicio. Esta tecnología fue desarrollada buscando disminuir los costos de fabricación. Dichas celdas presentan eficiencias de conversión un poco inferiores a las monocristalinas pero se ha encontrado que pueden obtenerse hasta un orden de 15%. La garantía del producto puede ser hasta por 20 años dependiendo del fabricante. El silicio amorfo: La palabra amorfo significa carencia de estructura. La estructura cristalina de estas celdas no tiene un patrón ordenado característico del silicio cristalino. La tecnología de estos módulos ha estado cambiando aceleradamente en los últimos años. En la actualidad su eficiencia ha subido hasta establecerse en el rango de 5 a 10% y promete incrementarse. La garantía del producto puede ser hasta por 10 años dependiendo del fabricante. Tomado de: “Energía fotovoltaica”, Página de los Laboratorios Nacionales Sandia. EUA. En: http://www.re.sandia.gov/wp/wpGuia/energia.html
[2] Ibid.
[3] Ibidem.
[4] Véase por ejemplo: www.parc.com/research/projects/cleantech/cpv.html
[5] Carlstrom, 11 de julio de 2005. Véase también, Corcoran, Elizabeth. “A handful of young companies are producing new ways to harness solar energy”, Forbes. EUA, 24 de noviembre de 2003.
[6] Ibid.
[7] “Nanotechnology Plus Plastic Electronics: Solar Cells”, Daily University Science News. Iniversity of California at Berkeley. 1 de abril de 2002
[8] “STMicroelectronics Announces Advanced R&D Program Targeting Low Cost Solar Cells”, Página electrónica de STMicroelectronics. Catania, Italia., 30 de septiembre de 2003. En: http://www.st.com/stonline/press/news/year2003/t1355h.htm
[9] http://www.nanosolar.com/products.htm
[10] Ibidem.
[11] “Darpa selects contractors for solar power Project”, EE Times. EUA, 17 de agosto de 2004. En: www.nanosolar.com/cache/eetimes.htm
[12] University of California en Santa Cruz en, “Nanotechnology hold promise for new hydrogen fuel Technologies”, Physorg.com Science, Technology, Physics, Space News. Reino Unido, 29 de junio de 2005.
[13] British Information Services en, “Nanotechnology to Create Green Hydrogen”, Physorg.com Science, Technology, Physics, Space News. Reino Unido, 24 de septiembre de 2004. En: www.physorg.com/news1309.html
[14] Ibid. Para una discusión crítica sobre la denominada “economía del hidrógeno” véase: Delgado, Gian Carlo. “Hidrógeno: opción energética empresarial del siglo XXI. Ambientico. No. 123. Costa Rica, diciembre de 2003.
[15] Como atinadamente advierte Volker Türk del Instituto Wuppertal (Alemania), “…lo pequeño no necesariamente significa un uso pequeño de recursos, sobre todo cuando se están usando técnicas top-down en las que los materiales a granel son procesados hasta un nivel nanométrico. Uno debe considerar el ciclo de vida entero para poder evaluar la eficiencia de recursos, incluyendo la fase de su consumo. Si los nanomateriales son empleados para producir materiales o superficies catalíticas, entonces para la producción de ésos se podrían consumir más recursos y no siempre se podrían recuperar tales partículas en la fase de desecho; pero al mismo tiempo estos nanomateriales podrían ayudar a reducir el consumo de energía y de recursos en varios procesos. Por tanto solamente si se observa a lo largo del ciclo de vida comparando, en este caso, la intensidad de uso de recursos en la fase de producción con el potencial ahorro de recursos en la fase de uso, uno podría ser capaz de juzgar la amplitud del potencial” (Delgado-Ramos, Gian Carlo. Nano Conceptions Report: A Sociological Insight of Nanotechnology Conceptions. The Journal of Philosophy, Science & Law. EUA, junio de 2006).
[16] Véase: 1) http://cohesion.rice.edu/centersandinst/cben/index.cfm 2) Wiesner et al. “Nanomaterials, Sustainability and Risk Minimization”, introducción a la IWA Internacional Conference on Nano and Microparticles in Water and Wastewater Treatment. Zurich, Suiza., 22-124 de septiembre de 2003. 3) Para mayores referencias técnicas: Journal of Membrane Science. Elsevier. Londres.
[17]. Para el caso específico del uso de nanocristales de dióxido de titanio como fotocatalizador “mejorado” para tratamiento de residuos de biorrecalcitrantes (ciclos aromáticos o polímeros complejos) en el agua, véase –entre otros: Garrec, Ronan. Caracterisation photoélectrochimique de dioxyde de titane déposées sur verre –application aux vitrages auto-nettoyants”. Thése INP Grenoble spécialité Electrochemie. Francia, 2001.
[18] Según Mark Wiesner de la Rice University, el rol de algunas nanopartículas para procesos de tratamiento/bioremediación es limitado puesto que las nanoparticulas en el agua al parecer tienden a pegarse unas a otras antes de fluir grandes distancias (Bridges, A. “Scientists encounter nano-problems: Nanomaterials don ́t move predictably in water” , MSNBC Online. 14 de junio de 2004. En: www.msnbc.msn.com/id/4649014 Citado en Helland, Asgeir. Nanoparticles: A Closer Look at the Risks to Human Health and the Environment”. Internacional Institute for Industrial Environmental Economics. Tesis de Maestria. Suecia, octubre de 2004: 19.
[19] Apreciación en base a diversas platicas con ingenieros de la zona de Rhône-Alpes (Francia, febrero-mayo de 2006). Según se indica, la potabilización mediante la filtración a nivel nanométrico en el sentido estricto de la palabra es innecesaria pues se puede obtener una filtración similar por la vía de la vaporización del agua mediante el uso de concentradores de energía solar, aunque con el inconveniente de tener que luego ionizarla. La nanoestructuración de catalizadores para procesos de tratamiento/potabilización de oxidación avanzada son factibles pero aún con grandes reservas sobre su viabilidad.
[20] Para una discusión sobre las reservas de agua y las problemáticas mundiales de acceso y calidad, véase: Delgado, Gian Carlo. Agua y Seguridad Nacional. Arena Abierta. México, 2005; y Delgado, Gian Carlo, Agua, usos y abusos. Ceiich, UNAM. México, 2006.
[21] Para una discusión sobre el caso de la nanotecnología militar y algunas líneas de su regulación/limitación, así como para una aproximación metodológica para el diálogo en torno a las implicaciones de la nanotecnología (civil y militar) y su regulación, véase: Delgado-Ramos, mayo de 2006. Op cit.
[22] Mihail Roco escribe textualmente: “…nanotechnology promises to extend the limits of sustainable development through ‘green’ manufacturing and environmental remediation” (Roco, Mihail. “Responsable of Nanotechnology. Environmental Science & Technology. EUA, 1 de marzo de 2005: 107A).
[23] Friedrich Schmidt-Bleek propone el concepto de “mochila ecológica a partir de desarrollar lo que denominó Input Material por Unidad de Servicio (MIPS – Materials Intensity Per Service Unit). Sintéticamente lo que el MIPS intenta medir son los flujos de materiales y energías que incorpora la extracción de un recurso o la fabricación y tiempo de vida de un producto. Véase: Schmidt-Bleek, Friedrich, The fosssil makers. Boston, 1993. Disponible en la página del Factor 10 Institute de Autria: www.faktor10.at
[24] Por ejemplo en el caso de los procesos de producción de nanomateriales y nano-productos, se identifican vías de desecho de nanopartículas cuando se evacuan las cámaras de producción; en los residuos de filtros; durante el periodo de aplicación y/o secado de rociamientos con soluciones que contienen nanoestructuras o nanopartículas (por ejemplo para formar mediante autoensamblaje películas de materiales dados); en los remanentes de producción; en materiales de limpieza y otros equipos útiles; así como en accidentes, entre otras modalidades (EPA, 2 de diciembre de 2005: 46).
[25] Véase: Salamanca-Buentello, F., Persad, D. L., Court, E. B., Martin, D. K., Daar, A. S., Singer, P. “Nanotechnology and the Developing World”, PLoS Medicine, 2(5). 2005: 0100-0103. Para una crítica a los autores, véase: Invernizzi, Noela y Foladori, Guillermo. “¿La nanotecnología como solución a los problemas de los países en desarrollo? Una respuesta y tres moralejas. Euroresidentes.. España, abril de 2005.
[26] Textual: “… While research and development in nanotechnology is quite limited in most developing countries, there will be increasing opportunities to import nano products and processes” (Lauterwasser, Christoph. Opportunities and Risks of Nanotechnologies. Allianz AG. Center for Technology / OECD. Londres, junio de 2005: 22).
[27] Delgado-Ramos, mayo de 2006. Op cit.
Texto completo en: www.ruc.dk/federico/Innovaciones_creativas.pdf
