La inversión en la gran ciencia beneficia la innovación industrial
Fecha: 12 de Enero 2023
Fuente: World Economic Forum
Los grandes proyectos científicos aumentan el conocimiento sobre fenómenos que son de fundamental importancia para la humanidad. Proyectos como el CERN, ITER, el proyecto de fusión internacional en Francia, el radiotelescopio Square Kilometre Array en Australia y Sudáfrica y la Estación Espacial Internacional avanzan en la comprensión científica con el potencial de resolver amenazas existenciales para la humanidad. En conjunto, tienen presupuestos de cientos de miles de millones de dólares y producen importantes beneficios para la industria.
El CERN, el laboratorio de física de partículas más grande del mundo, tiene su sede en Ginebra, Suiza, y tiene como objetivo comprender las condiciones que existieron dentro de una milmillonésima de segundo del Big Bang. Ha tenido un impacto significativo en la industria y la sociedad, desde la informática hasta la salud y la ingeniería civil.
Sin embargo, las contribuciones de los grandes proyectos científicos a la innovación industrial suelen ser impredecibles y subestimadas. La red mundial y el láser son ejemplos clásicos de herramientas desarrolladas para ayudar a realizar experimentos científicos. Algunos de estos beneficios están planeados y esperados, otros ocurren por casualidad: nadie previó las aplicaciones industriales de la web o los láseres. Las innovaciones industriales más importantes que resultan de grandes inversiones en ciencia pueden ocurrir cuando el enfoque se dirige hacia la realización de la ciencia más aventurera, en lugar de sus resultados comerciales.
Abordar el cambio climático y beneficiar a la industria: el caso de la energía de fusión
Así como la ciencia ha creado un camino a través de la pandemia de COVID-19, es crucial para resolver la emergencia climática. Si bien gran parte de la atención se centra necesariamente en la reducción inmediata de las tecnologías de producción de carbono, la investigación básica a más largo plazo, realizada a ritmo y escala, es de vital importancia. Cumplir con las ambiciones de la COP26 requiere la creación de métodos libres de carbono, seguros y limpios para producir electricidad, y hay enormes desafíos que enfrentar si queremos lograr el cero neto.
La energía de fusión ofrece un camino hacia una combinación energética limpia y sostenible. La investigación sobre fusión está avanzando rápidamente y, reconociendo su potencial, los gobiernos están invirtiendo significativamente, junto con un creciente interés del sector privado. El gobierno del Reino Unido publicó recientemente su estrategia de fusión, describiendo cómo aprovechará el liderazgo científico, comercial e internacional para generar energía de fusión.
La investigación de fusión ilustra las muchas formas en que los proyectos científicos inmensamente complejos y difíciles pueden estimular las innovaciones en la industria.
Innovaciones preliminares de la investigación de fusión
La fabricación y construcción de las instalaciones de ITER ha mejorado las capacidades industriales y ha estimulado las innovaciones en las fases iniciales. Una revisión de la Comisión Europea encontró que el proyecto generará más valor de lo que cuesta, y que las empresas que trabajan para ITER mejoraron sus capacidades y oportunidades fuera de la fusión. El informe encontró que, como resultado de sus contratos ITER, el 12% de los participantes industriales desarrollaron nuevas tecnologías de vanguardia para su uso en áreas distintas de la fusión. Por ejemplo, las empresas se han enfrentado al desafío de crear los imanes más grandes del mundo y han desarrollado tecnología para la soldadura de precisión de recipientes de vacío de acero inoxidable en una escala nunca antes vista.
Las empresas del Reino Unido, por ejemplo, ya se han beneficiado de más de 500 millones de libras esterlinas en contratos de ingeniería y tecnología especializados para construir ITER, y han ampliado y profundizado sus capacidades en el proceso.
En su libro sobre ITER, Michel Claessens informa de casos de empresas en otras áreas que mejoraron sus habilidades tecnológicas trabajando en la fusión con ITER. La construcción del proyecto en sí ha supuesto avances significativos: se han utilizado, por ejemplo, dos grúas capaces de levantar el equivalente a cuatro Boeing 747 a plena carga. Las garantías en los contratos para grandes proyectos científicos pueden reducir los riesgos para los socios de la industria que invierten en su propia I+D.
Innovaciones posteriores de la investigación de fusión
JET, el experimento de fusión europeo con sede en la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA), involucra una máquina compleja que experimenta grandes cambios de calor y materiales que requieren tecnologías de manejo remoto. Las severas demandas de la ciencia han brindado amplias oportunidades para la industria. RACE, el programa de aplicaciones remotas en entornos desafiantes, que apoya y se sienta junto a JET, está desarrollando tecnologías robóticas que se pueden usar en una variedad de condiciones extremas que se encuentran en industrias que incluyen la nuclear, la petroquímica, la espacial, la construcción y la minería.
Más enfoque en la gran ciencia a través de innovaciones internas
Tanto las innovaciones iniciales como las posteriores se derivan de las inversiones internas, necesarias para la realización de experimentos científicos. Los proyectos científicos que tienen los nuevos requisitos más exigentes para llevar a cabo experimentos pueden tener el mayor potencial de beneficios en fases iniciales y posteriores. A largo plazo, esto significa que la industria puede beneficiarse más cuando los proyectos científicos son más ambiciosos.
Cuando los científicos y sus equipos de apoyo diseñan experimentos para abordar los problemas científicos más difíciles y exigentes, su profundidad de conocimiento e ingenio a menudo produce soluciones muy imaginativas, innovadoras y prácticas. La industria tiene la oportunidad de beneficiarse de estas soluciones, que no surgirían sin la inversión en ciencia básica y el acceso al conocimiento y las habilidades que poseen los científicos y sus equipos de apoyo. Así como el desarrollo de las vacunas contra el COVID-19 se basó en décadas de investigación fundamental, las soluciones a otras amenazas existenciales se basarán de manera similar en el conocimiento y la experiencia acumulados durante muchos años.
Un mayor riesgo científico puede tener un mayor beneficio industrial
Los gobiernos que financian grandes proyectos científicos evalúan el valor de sus ganancias para la industria y la economía. Las propuestas de inversión en la gran ciencia están dispuestas a enfatizar estos rendimientos y los proyectos a menudo tienen procesos importantes para ayudar, por ejemplo, con la comercialización de la propiedad intelectual emergente. Sin embargo, se debe prestar más atención a las actividades internas necesarias para realizar experimentos, independientemente de sus beneficios identificables para la industria. El mismo acto de realizar experimentos complejos y difíciles producirá beneficios que pueden no ser planificados ni vistos. Los desafíos que enfrentan los experimentos en el campo, como la gestión de datos, los materiales, los equipos y las instalaciones, pueden dar lugar a innovaciones impulsadas por demandas científicas sin una preocupación inmediata por los beneficios industriales, pero pueden producir beneficios de las empresas en fases preliminares y posteriores.
Frente a todos los problemas que enfrenta el mundo en áreas como la salud y el clima, los gobiernos deben ser valientes en sus decisiones de inversión para proyectos audaces y desafiantes. Cuando los científicos e ingenieros se enfocan en superar los complejos problemas necesarios para realizar experimentos, crean innovaciones que benefician a la industria. Resolver grandes desafíos y crear nuevas capacidades industriales a partir de inversiones en ciencia implica la colaboración entre la investigación y la industria. Sin embargo, pueden obtenerse importantes beneficios para la industria cuando el enfoque son las necesidades científicas del experimento, en lugar de las oportunidades de negocios.
