Il World Economic Forum (WEF) ha recentemente pubblicato il rapporto “Top 10 Emerging Technologies“, frutto della collaborazione con Frontiers, dove vengono identificate le tecnologie che avranno un impatto significativo sulle società e sulle economie nei prossimi anni. Oltre a portare alla trasformazione di diversi settori, queste tecnologie potranno, infatti, aiutare ad affrontare alcune delle sfide globali più urgenti, come il cambiamento climatico e la sostenibilità.
Ecco una panoramica delle dieci tecnologie più promettenti del 2024, dalle stazioni di piattaforma ad alta quota ai microbi per la cattura del carbonio.
1. IA per la scoperta scientifica
I progressi dell‘intelligenza artificiale stanno accelerando le scoperte scientifiche, rendendo possibili scoperte che prima erano quasi impossibili.
Nonostante occorra lavorare alle sfide etiche e ambientali, inclusi i rischi per la privacy e l’autonomia individuale, tecnologie come il deep learning e l’IA generativa hanno già portato a scoperte di nuovi materiali, farmaci e soluzioni per la gestione delle malattie.
Grazie alla capacità analizzare grandi quantità di dati scientifici, l’intelligenza artificiale porterà a progressi soprattutto per quanto riguarda:
- Diagnosi, trattamento e prevenzione delle malattie.
- Materiali innovativi per tecnologie verdi.
- Scoperte nelle scienze della vita.
- Nuove comprensioni della mente umana.
“Gli scienziati costruiscono e utilizzano modelli linguistici di grandi dimensioni per estrarre la letteratura scientifica, lavorano con chatbot di IA per formulare nuove ipotesi, creano modelli di IA in grado di analizzare grandi quantità di dati scientifici e utilizzano l’apprendimento profondo per fare scoperte”.
2. Tecnologie per la protezione della privacy
L’accesso ai dati e le tecnologie emergenti stanno trasformando la ricerca e l’innovazione, ma rimangono preoccupazioni sulla privacy e sicurezza. Tecnologie per la protezione della privacy, come i dati sintetici e la crittografia omomorfica, permettono di condividere e utilizzare dati sensibili in modo sicuro, senza compromettere la privacy degli individui.
I dati sintetici, infatti, replicano modelli di dati sensibili senza rivelare informazioni specifiche, permettendo la condivisione globale e la ricerca collaborativa. Mentre, la crittografia omomorfa, consente l’analisi di dati codificati senza accedere ai dati grezzi. Nonostante il loro potenziale, restano ancora da superare alcuni limiti come la scarsa rappresentazione dei casi limite e il rischio di dedurre dati sensibili.
“Grazie ai progressi dell’intelligenza artificiale, i dati sintetici eliminano molte delle restrizioni al lavoro con i dati sensibili e aprono nuove possibilità di condivisione globale dei dati e di ricerca collaborativa su fenomeni biologici, studi sulla salute, formazione di modelli di intelligenza artificiale e altro ancora”.
3. Superfici intelligenti riconfigurabili (RIS)
La crescente richiesta di velocità dati più elevate, maggiore connettività e sostenibilità ambientale sta spingendo l’adozione delle superfici intelligenti riconfigurabili (RIS).
Queste piattaforme usano metamateriali e algoritmi avanzati per trasformare superfici ordinarie in componenti per comunicazioni wireless, regolando dinamicamente le configurazioni in base alle esigenze reali e migliorando l’efficienza energetica delle reti wireless. Il loro impiego è promettente in molte applicazioni, dalle fabbriche intelligenti alle reti veicolari.
“I RIS sono altamente adattivi e possono regolare dinamicamente le configurazioni in base alle richieste in tempo reale. Questa adattabilità consente un uso efficiente delle risorse e migliora l’efficienza energetica delle reti wireless”.
4. Stazioni di piattaforme ad alta quota (HAPS)
Le stazioni di piattaforma ad alta quota (HAPS), tipicamente sotto forma di palloni, dirigibili o aerei ad ala fissa, operando nella stratosfera, offrono una piattaforma stabile per l’osservazione e la comunicazione.
Questa tecnologia permetterebbe di migliorare la connettività di tutte quelle comunità non servite da infrastrutture di comunicazione tradizionali riducendo il divario digitale di oltre 2,6 miliardi di persone nel mondo. Inoltre, gli HAPS potrebbero essere utili nel supportare la gestione dei disastri, potenziare la copertura della banda larga e monitorare l’ambiente. Per impiegare questa tecnologia in modo responsabile, però, occorrerà redigere nuove politiche e linee guida.
“HAPS può garantire connettività, copertura e miglioramenti delle prestazioni che né i satelliti né le torri terrestri possono eguagliare, in particolare in aree con terreni difficili come montagne, giungle o deserti”.
5. Sistemi di sensori e comunicazione integrati (ISAC)
Anni di sviluppo delle tecnologie di rilevamento e comunicazione hanno portato all’accumulo di dispositivi con funzioni simili, creando congestione dei dispositivi, inefficienza dello spettro e perdite finanziarie. L’Integrated Sensing and Communications (ISAC) permette di risolvere questo problema combinando rilevamento e comunicazione in un unico sistema, migliorando l’efficienza hardware e riducendo i consumi energetici e i costi.
ISAC rende anche le reti wireless più consapevoli dell’ambiente, facilitando la localizzazione, la mappatura e il monitoraggio delle infrastrutture nonché permette un uso sostenibile dei dispositivi. Tuttavia, per avere successo, ISAC deve superare ostacoli tecnici, dalla definizione di standard di comunicazione al coordinamento a livello di rete.
“ISAC rende le reti wireless consapevoli dell’ambiente, consentendo funzionalità come la localizzazione, la mappatura dell’ambiente e il monitoraggio dell’infrastruttura”.
6. Tecnologie immersive per il mondo costruito
Le tecnologie immersive stanno trasformando l’industria delle costruzioni, integrando mondi digitali e fisici. La realtà immersiva e l’intelligenza artificiale, infatti, permettono ai professionisti di verificare che il progetto digitale corrisponda a quello fisico, garantendo precisione, sicurezza e sostenibilità.
Strumenti di realtà aumentata e gemelli digitali permettono di anticipare e risolvere problemi prima di iniziare i lavori, aumentando la precisione e riducendo gli sprechi. Inoltre, potrebbero aiutare a sviluppare infrastrutture più efficienti, efficaci e sicure.
“In particolare, questo snellirebbe il processo di costruzione dalla progettazione alla realizzazione, consentendo di individuare ed eliminare gli sprechi, migliorando sia l’efficienza che la sostenibilità”.
7. Elastocalorici
Entro il 2050, la domanda globale di energia per il raffreddamento degli ambienti triplicherà, rappresentando il 37% della crescita della domanda globale di elettricità. Le pompe di calore elastocaloriche, utilizzando materiali che emettono calore quando sono sottoposti a stress meccanico e si raffreddano quando lo stress si allenta senza l’uso di gas refrigeranti, rappresentano una soluzione promettente.
“La tecnologia elastocalorica consente di ridurre in modo significativo l’impatto ambientale derivante dal soddisfacimento dei requisiti energetici emergenti per il controllo della temperatura”.
8. Microbi per la cattura del carbonio
La cattura microbica del carbonio è una tecnologia emergente che utilizza microrganismi per assorbire CO2 e convertirla in prodotti di valore come carburanti, fertilizzanti e mangimi contribuendo a mitigare il cambiamento climatico.
Tra le principali sfide da superare per permettere l’adozione di questa tecnologia e la sua commercializzazione c’è l’adattamento dei microrganismi a temperature elevate, la riduzione dei costi elevati e la necessità di luce solare abbondante e accesso a energia rinnovabile.
“Le aziende potrebbero, una volta implementate, generare nuovi prodotti per il mercato invece di pagare tra i 50 e i 100 dollari per tonnellata di CO2 per compensare le proprie emissioni”.
9. Mangimi alternativi per il bestiame
I mangimi alternativi offrono soluzioni sostenibili per l’agricoltura animale, migliorando la sostenibilità ambientale e il benessere degli animali. Infatti, oltre a ridurre la deforestazione, la perdita di biodiversità e le emissioni di gas serra, offrono anche una gamma più ampia di nutrienti.
“La transizione verso mangimi alternativi potrebbe promuovere pratiche più sostenibili dal punto di vista ambientale nell’agricoltura animale”.
10. Genomica per i trapianti
Il trapianto di organi ha fatto significativi progressi, culminando nel primo trapianto riuscito di un rene di maiale in un umano vivente nel marzo 2024. Questa tecnologia potrebbe colmare il grande divario tra domanda e offerta di organi per i trapianti, salvando milioni di vite riducendo anche i costi con impatto significativo sull’economia sanitaria.
“La capacità di comprendere e modificare con precisione il genoma, unita a nuovi regimi di farmaci immunosoppressivi, ha permesso la sopravvivenza di primati non umani con reni o cuori di maiale in grado di sostenere la vita per periodi che ora si estendono per mesi o addirittura anni”.
Per il report completo, visita https://www.weforum.org
