www.siemens.com/pofwww.siemens.com/pof

Pictures of the FutureRevista de investigación e innovación | Primavera 2010

Detectivesmoleculares

Innovación abierta

© 2010 by Siemens AG. Todos los derechos reservados.Siemens Aktiengesellschaft

Número de pedido: A19100-F-P154-X-7600

ISSN 1618-5498

Tecnologías de avanzada para infraestructurasurbanas y edificios

Enfrentando patógenos

y contaminantes

con nuevas tecnologías

Caminos costo efectivos

y colaboradores hacia el conocimiento

Editor: Siemens AGCorporate Communications (CC) and Corporate Technology (CT)Wittelsbacherplatz 2, 80333 MunichFor the publisher: Dr. Ulrich Eberl (CC), Arthur F. Pease (CT)ulrich.eberl@siemens.com (Tel. +49 89 636 33246)arthur.pease@siemens.com (Tel. +49 89 636 48824)

Oficina Editorial:Dr. Ulrich Eberl (ue) (Editor-in-Chief)Arthur F. Pease (afp) (Executive Editor, English Edition)Florian Martini (fm) (Managing Editor)Sebastian Webel (sw)

Autores Adicionales en esta edición:Andreas Beuthner, Dr. Hubertus Breuer, Christian Buck, Anette Freise,Bernhard Gerl, Harald Hassenmüller, Andrea Hoferichter, Ute Kehse, Dr.Andreas Kleinschmidt, Bernd Müller, Katrin Nikolaus, Dr. Jeanne Rubner,Dr. Christine Rüth, Tim Schröder, Helen Sedlmeier, Karen Stelzner, RolfSterbak, Dr. Sylvia Trage, Nikola Wohllaib.

Edición de Imágenes: Judith Egelhof, Irene Kern, Stephanie Rahn, JürgenWinzeck, Publicis Publishing, MünchenFotografía: Kurt Bauer, Christoph Edelhoff, Ken Liong, Matt McKee, BerndMüller, Jose Luis Pindado, Ryan Pyle, Volker Steger, Jürgen Winzeck, SebastianWebel, Kevin Wright Internet (www.siemens.com/pof): Volkmar DimpflInformación Histórica: Dr. Frank Wittendorfer, Siemens Corporate ArchivesBanco de Datos de Direcciones: Susan Süß, Publicis ErlangenDiseño Gráfico / Litografía: Rigobert Ratschke, Büro Seufferle, StuttgartIlustraciones: Natascha Römer, WeinstadtGráficas: Jochen Haller, Büro Seufferle, StuttgartTraducciones Alemán - Inglés: Transform GmbH, KölnTraducciones Inglés - Alemán: Karin Hofmann, Publicis München Impresión: Bechtle Druck&Service, Esslingen

Créditos Fotos: Dr. I. J. Stevenson (4 r.), Christoph Muench (5 t.l.), Judy HillLovins (6 t.+6 b. r.), Rocky Mountain Institut (6 b. l.), M.Harvey/Wild life (14/15),Vincent Callebaut Architectures (15), Scanpix (22 t.), Osram (22 b.), UweMoser/Panthermedia (23 r.), Swedbank (30 b.r.), Matthias Toedt/picture alliance(32 t.), Florian Sander (32 b.), Radek Hofman/Panthermedia (35 b.), CityCenter Land LLC (36 b.), YAS Marina Circuit (37 t.l.),Balkis Press/picture alliance (37 t.r.), Osram (39 r.), EPA/Marcelo Sayao/picturealliance (42 l.), Ralf Hirschberger/picture alliance (42 r.), AlanWeintraub/Arcaid/Corbis (43), sedb (46 t.), Rainer Weisflog/Foto finder (46/47),Bernd Thissen/picture alliance (48 l.), Floresco Productions/Corbis (48 r.), VincentCallebaut Architectures (49), Dr. Dickson Despommier (50 l.), Foster (50 m.),Vincent Callebaut Architectures (50 r.), Frank Rumpenhorst/picture alliance (51l.), GKK + Architekten (51 m.+ r.), Osram (52 r.+53), Dr. Kessel & Dr.Kardon/Tis-sues & Organs/gettyimages (62/63), B.Braun Melsungen AG (64 t.m.), HarvardUniversity (65), Fotolia (67 l.), ESA (72+73 t.l.+b.l.), Uni Bremen (73 r.+74), JohnFoxx/gettyimages (78 l.), BSH (80), DONG Energy (81 r.), Osram (88), RWTHAachen (89), Hans Ruedi Bramaz (90 t.), Franz Pfeiffer (91), Sensys (102 b.),Arthur Pease (103), Harry Reimer/Forschungszentrum Jülich (106), KAUST/flickr(108), Clean Energy Systems (109), Vincent Callebaut Architectures (back cover).Other images: Copyright Siemens AG

Pictures of the Future, Biograph, Orbeos y otros nombres son marcas registradasde Siemens AG o de compañías filiales. Los demás productos y nombres de com-pañías mencionados en este publicación pueden ser marcas registradas de susrespectivas compañías. No todos los productos mencionados en este ejemplar seencuentran comercialmente disponibles en los EE.UU. Algunos son dispositivosinvestigacionales o en fase de desarrollo y deberán ser aprobados o revisadospor la FDA y su futura disponibilidad en los EE.UU. no se puede garantizar.

El contenido editorial de los informes de esta publicación no necesariamenterefleja la opinión del editor. Esta revista contiene declaraciones futuristas, cuyaexactitud Siemens no puede garantizar de ninguna manera. Imágenes delFuturo aparece dos veces al año. Impresa en Alemania. La reproducción de artículos en todo o en parte requieredel permiso de la Oficina Editorial. Esto aplica también para el almacenamientoen bases de datos electrónicas y en la Internet.

Construyendo ciudades más verdes

Pictures of the Future | Editorial

Anna Kajumulo Tibaijuka, Directora Ejecutivadel Programa de Asentamientos Urbanos

Humanos de Naciones Unidas (UN-HABITAT), re-sumió la tendencia crucial de nuestra épocacuando dijo "el 2007 fue el año en el cual elHomo sapiens se convirtió en Homo urbanus".Ese año marcó la primera vez en la historia en queel número de personas que viven en ciudades so-brepasó el número de personas que viven en re-giones rurales –y el proceso de urbanización estálejos del final. Únicamente en Asia, la poblaciónde las principales ciudades se espera que crezcaen un 80% para el 2030, pasando de 1.6 mil mi-llones hoy a casi 2.7 mil millones. China ahí tiene175 ciudades con más de un millón de habitan-tes, y cada año, asentamientos urbanos acomo-dan 13 millones de personas adicionales que estáliteralmente brotando de la tierra.

El Dr. Heinrich Hiesinger es el Presidente del Sector

Industry y miembro de la Junta Directiva de Siemens AG.

bano y la protección del medio ambientevayan de la mano en China. En Europa, lacompañía ha creado el Índice de CiudadesVerdes Europeas (European Green City In-dex) (p. 17), el cual compara la amigabili-dad medioambiental y las medidas asocia-das en las 30 ciudades más importantes delcontinente. Las ciudades escandinavas deCopenhague (p. 20), Estocolmo y Oslo (p.22) encabezan la lista, mientras que la ciu-dad de Vilna del este europeo (p. 31) ha ob-tenido buenas calificaciones por su calidaddel aire y construcciones.

Las ciudades fuera de Europa y China tam-bién están realizando un trabajo pionero paralograr mayor sostenibilidad para sus habitantes–en muchos casos con la ayuda de Siemens. Porejemplo, durante muchos años Siemens ha

El slogan de la feria mundial EXPO 2010 enShanghái –"Mejor Ciudad, Mejor Vida" –resultaen consecuencia, muy apropiado. Solamente eldesarrollo urbano sostenible puede garantizarque las ciudades del mañana serán sitios decen-tes para vivir. Entre mayo y octubre de 2010,240 países, ciudades y organizaciones interna-cionales le mostrarán soluciones urbanas efi-cientes en energía y medioambientalmenteamigables a los 70 millones de visitantes que seesperan en la EXPO. Ninguna otra compañíapuede ofrecer un espectro tan amplio de estassoluciones como Siemens.

Siemens ha recibido pedidos que sumanmás de 1 billón de euros en relación con las tec-nologías que presenta en la EXPO 2010. Aproxi-madamente el 90% de esta suma corresponde atecnología medioambiental. Los pedidos inclu-yen 50.000 diodos emisores de luz (LEDs) aho-rradores de energía en las instalaciones de laEXPO, nuevas líneas de metro y sistemas guíasde parqueo y tecnología de construcción inteli-gente en edificaciones dentro y fuera de los pa-bellones de exhibición. Siemens ayudó tambiéna construir la planta de energía de Waigaoqiao,la cual abastece casi la tercera parte de los re-querimientos de energía de Shanghái y es unade las plantas de energía más eficientes delmundo (p. 38).

Esta edición de la Revista Pictures of the

Future documenta la forma como se estánimplementando en todo el mundo solucio-nes ultramodernas para el desarrollo ur-bano (p. 12-55). Por ejemplo, en asocio conla Universidad Tongji de Shanghái, Siemensdesarrolla "modelos de eco-ciudades" (p.104) que permitirán que el crecimiento ur-

Un ícono de la sostenibilidad

2 Pictures of the Future | Primavera 2010

apoyando los esfuerzos de la ciudad-estadocomo Singapur a ser más verde (p. 44). Nuestroaporte incluye la ayuda a un centro de compe-tencia e investigación en desarrollo urbano y so-luciones eficientes para el tratamiento de aguasresiduales y agua potable. Aquí, planeamos in-augurar una planta piloto que utiliza camposeléctricos para desalinizar el agua salida en unproceso altamente eficiente – y que consumemenos de la mitad de la energía requerida porlos mejores métodos convencionales.

En Sudáfrica Siemens desempeñó un rol im-portante en la modernización de la infraestructurapara la Copa Mundial de fútbol (p. 28). Los proyec-tos incluyen tecnología de comunicación para sis-temas de tráfico y seguridad, turbinas para el su-ministro de energía y miles de LEDs para el arco de350 de longitud que se levanta sobre el EstadoMoses Mabhida de Durban. El último ejemplo de-muestra que “el mejoramiento de la eficienciaenergética no va en contra de la estética de la ar-quitectura", como nos comenta el famoso arqui-tecto Daniel Libeskind (p. 36).

Su afirmación aplica también a muchos delos sorprendentes pabellones de la EXPO 2010de Shanghái. El pabellón temático, el EXPO Cen-tro, el Centro Cultural, al igual que el gigantescoPabellón de China, tienen algo en común: gra-cias a la ultramoderna tecnología de construc-ción de Siemens, estos consumen hasta un 25%menos energía que las construcciones conven-cionales, mientras que sus costos operativos seredujeron hasta en un 50%. Después de que ter-mine la feria mundial, estas construcciones semantendrán como un sello distintivo de la sos-tenibilidad que simbolizará la importancia deShanghái y de China.

Portada: balanceándonos en el

mundo del mañana –un arco tan

alto como un edificio de 30 pisos se

extiende sobre el Estadio Moses

Mabhida en Durban Sudáfrica. Brilla

gracias a los 15.000 diodos emisores

de luz LEDs de Siemens Osram. Esto

simboliza la nueva Sudáfrica y de-

muestra las posibilidades multifacé-

ticas asociadas con un diseño ur-

bano de eficiencia energética.

Pictures of the Future | Primavera 2010 3

Pictures of the Future

Contenido

Innovación abiertaDetectives moleculares

Ciudades Verdes

Secciones

112 Escenario del 2040 Maestro de los jardines colgantes

114 Tendencias Naturaleza urbana

117 Índice Europeo de Ciudades VerdesCompatibilidad en el ranking medioambiental

120 Copenhague La ciudad más verde de Europa

122 Oslo y TrondheimHitos verdes

124 Madrid Un Alcázar de la sostenibilidad

126 Lisboa: sol, viento y tranvía128 Sudáfrica

Preparándose para el saque inicial130 Vilna: Perla del barroco en un anillo verde132 Ekaterimburgo: No al desperdicio133 París: Carriles rápidos, luces brillantes134 Hechos y pronósticos

Ciudades verdes: un mercado en crecimiento135 Entrevista: Paul Pelosi

Presidente Comisión Medio Ambiente. San Francisco

36 Entrevista: Daniel LibeskindArquitecto estrella de ciudades habitables

37 Masdar y Abu DhabiUn desierto lleno de contrastes

138 ChinaLa mayoría de edad de las megaciudades

142 Entrevista: Oscar NiemeyerEl legendario arquitecto de Brasil creando condiciones para la dignidad humana

144 Singapur Banco de pruebas verde

146 Reciclaje de CO2

Convirtiendo el carbono en dinero en efectivo149 Granjas verticales

Alimentos donde se necesitan151 Administración de la Energía

El método holístico de las construcciones152 Diodos Emisores de Luz Orgánicos

Paredes de luz154 Alumbrado Público con LEDs

Regensburg con la luz correcta

160 Escenario del 2020 Felices por siempre…

162 Tendencias Orientando la nano frontera

65 Entrevista: Dr. Charles M. LieberCientífico de Harvard explora la conver-gencia de la nanoelectrónica y de las celdas

166 Identificando a los invasores invisibles Cuando el virus H1N1 atacó en el 2009,los científicos de Siemens determinaronla identidad única del organismo

168 Fusión de ImágenesLa combinación de la TC y el PET apoya la detección temprana del cáncer

170 Espectroscopia Infrarroja La luz infrarroja se puede utilizar para detectar la calidad del carbón y las carac-terísticas de las células

172 Sensibilidad MedioambientalSiemens está desarrollando sistemas diseñados para descargar datos satelitales

174 Sensibilidad basada en la celdaSensores innovadores pueden descubrir sustancias peligrosas rápidamente y en el sitio

177 Hechos y pronósticosDetectando amenazas con base en el agua

178 Seguridad en los TúnelesLos RFIDs y la imagenología térmica identifican los vehículos riesgosos antes de que ingresen a los túneles

184 Escenario del 2020 Sabiduría ilimitada

186 Tendencias: Aprovechando los nuevos mundos de ideas

189 Entrevista: Prof. Dr. Frank PillerEl experto habla del valor de la innovación abierta

190 Revelación de los Tejidos Blandos Imagenología de rayos X de contraste de fase

192 Todos CargadosIntegrando los carros eléctricos a la grilla de partida

195 Colaboración con el DTU de Dinamarca Contaminantes en la mira

196 Rusia: Ideas InnovadorasDesarrollando tecnologías con socios

199 Hechos y PronósticosDe qué manera la innovación abierta afecta el éxito

100 Tecnología para los Centros de NegociosIdeas asombrosas de compañías jóvenes

104 Universidad Tongji en ShangháiEl futuro modelo de China

105 Nanotecnología 106 Fusión Nuclear: aquí viene el sol108 La Universidad Más Nueva

de Arabia SauditaUn oasis de educación

109 Investigación Energética en los EE.UU.Economía del metro del futuro a base de CO2

111 Separación del C02:Agente de depuración ganador

184 Tomas Cortas Noticias de los Laboratorios Siemens

186 Entrevista: Amory Lovins El fundador del Instituto de energía de las Montañas Rocosas

188 Energía Térmica Solar Lo que Solel significa para Siemens

157 Prof. Dennis Meadows¿Es el "Desarrollo Sostenible" un oxímoron?

158 Lord Nicholas SternAutor del Informe de Stern sobre la protección climática

180 Secadoras de Platos con Zeolita Ahorrando energía en la cocina

181 Finanzas Verdes Invirtiendo en protección climática

182 Estudio Delphi del 2030 El valor de la información digital

114 Retroalimentación/Avances

Pictures of the Future | Tomas cortas

L a tomografía computarizada (TC) hace posible visualizar estructuras de tamaño mi-

limétrico dentro del cuerpo, como por ejemplo los vasos coronarios y las delgadas ar-

terias de los pulmones. Como resulta esencial minimizar la exposición de los pacientes a

los rayos X, Siemens Healthcare inició el Concurso Internacional de Imágenes de TC en

octubre de 2009. La competencia convocó a los médicos, institutos médicos y hospita-

les que utilizan el sistema de tomografía computarizada Somaton Definition de Siemens

para conseguir la mejor calidad de imagen posible con la menor dosis de rayos X. Algu-

nas 300 imágenes de más de 30 países fueron sometidas a consideración. Los nombres

de los ganadores fueron anunciados en marzo de 2010. Los aportes exitosos provinieron

de Bélgica, China, Japón, Canadá, Portugal y Suecia. Un jurado compuesto por especia-

listas médicos reconocidos internacionalmente concluyó que las imágenes ganadoras no

sólo tenían buena calidad sino que también demostraron que un nivel muy alto de rele-

vancia diagnóstica –y una clara descripción de incluso los detalles más finos– se puede

conseguir con dosis de radiación extremadamente bajas.

El público pudo unirse a la discusión en Facebook, donde más de 1.400 personas comentaron

sobre las imágenes presentadas. "La competencia tiene como intención informar al pú-

blico sobre el tema de las dosis de rayos X y aumentar su conciencia de la responsabili-

dad que tienen los fabricantes y radiólogos del equipo", dijo el Dr. Sami Atiya, Presiden-

te de Tomografía Computarizada de Siemens Healthcare. El Somatom Definition CT, que

fue desarrollado por los científicos de Siemens en el 2005, es la primera unidad de tomografía

computarizada de doble fuente en el mundo. El dispositivo está equipado con dos fuen-

tes de rayos X y dos detectores que giran sincrónicamente y que registran simultáneamente

datos en la mitad del tiempo que le toma a la tecnología convencional hacer lo mismo.

La unidad de TC puede por tanto registrar imágenes del corazón en 83 milisegundos –

un tiempo de exposición extremadamente corto. De esta manera es posible producir una

muy buena imagen incluso cuando los pacientes tienen un ritmo cardíaco alto. El Somatom

Definition Flash, que fue desarrollado en el 2008, es también un sistema de TC de doble

fuente. En comparación con su predecesor, reduce el tiempo de registro de las imágenes

y las dosis de radiación aún más y necesita únicamente aproximadamente 0.25 segun-

dos para radiografiar el corazón. La dosis requerida aquí es menor a un milisievert (mSv),

en contraposición a entre 8-30 mSv que requieren los equipos convencionales. hs

Girando conlas mareasS iemens ha adquirido aproximadamente el 10%

de la compañía Marine Current Turbines. La

firma británica es pionera en lo que respecta a pla-

neación y desarrollo de plantas de energía marí-

timas que operan debajo de la superficie oceánica.

Este tipo de instalaciones utiliza corrientes como

el flujo y el reflujo de las mareas para producir ener-

gía eléctrica. La turbina de la planta es montada

sobre un mástil firmemente anclado al piso del

océano. De manera similar a una turbina de vien-

to, rotores de dos palas giran con los movimien-

4 Pictures of the Future | Primavera 2010

Los rotores giran con la marea y producen electricidad

en un proceso desarrollado por Marine Current Turbines.

tos del flujo mareal y pueden ser girados hasta 180

grados sobre sus ejes para ajustar óptimamente

la dirección y la velocidad de la corriente. Las tur-

binas marinas producen electricidad de una ma-

nera mucho más eficiente que sus homólogas te-

rrestres debido a que la densidad de la energía del

agua es 800 veces mayor que la del viento. Una

ventaja adicional la proporciona el hecho que los

ciclos de mareas regulares hacen más predecible

la producción de electricidad, lo cual simplifica la

planeación del sistema. Marine Current Turbines

ya ha puesto en operación su primera instalación

de producción de electricidad submarina co-

mercial en el Estrecho de Strangford en Irlanda del

Norte, donde dos rotores con una producción to-

tal de 1.2 megavatios han estado alimentando

energía a la red desde noviembre de 2008. Esta

instalación genera energía a 1.500 hogares, lo que

la convierte en la planta de energía mareal más

poderosa del mundo en el momento. La tecno-

logía ofrece un potencial particularmente im-

portante en las regiones costeras con corrientes

fuertes como las de Francia, Canadá, el Reino Uni-

do y parte del Este de Asia. fm

Exposición mínima

Las imágenes ganadoras de un concurso ilustran que se puede conseguir un detalle anatómico

superior con una mínima exposición a los rayos X en la imagenología angiográfica (izquierda),

pancreática (parte superior derecha) y torácica.

Escaneo placentero

Estado del arte

Grafiti individualizado

La realización de una TC o de una RM con frecuencia provoca

sensaciones que alternan entre el temor y la esperanza. Siemens

en consecuencia trabajó con médicos y pacientes para desarrollar

Healthcare Lighting, un concepto de diseño de iluminación para

instalaciones médicas. Los pacientes pueden ahora elegir el ambiente

lumínico y los colores que les gustaría tener en la sala de examen.

Una película temática, por ejemplo, muestra cielos azules o un

paisaje montañoso, dependiendo del deseo del paciente, tocando a

la vez la música favorita del paciente como fondo. Muchos pacientes

se sienten más cómodos y relajados en esta atmósfera.

ak

Récord brillante

El Grafiti Digital –un sistema de información revolucionario desarrollado

por los investigadores de Siemens Corporate Technology y la Universidad

Johannes Kepler de Linz– ha ganado el "ebiz egovernment award" de Austria.

La tecnología se puede utilizar para dejar mensajes virtuales en sitios

específicos para algunas personas, o sólo para alguien. Siempre que el receptor

designado ingrese a dicho sitio la información es transmitida a su teléfono

celular y el grafiti puede ser leído en pantalla. Los planes de la Universidad de

Linz buscan utilizar el sistema para suministrar información sobre temas de

interés, citas personales y sitios de conferencia a los estudiantes y al personal.

fm

Pictures of the Future | Primavera 2010 5

Los diodos emisores de luz pueden transmitir información y proyectar imágenes en paredes (de iz-

quierda a derecha).

Luces y colores placenteros le ayudan a los pacientes a relajarse durante los

exámenes diagnósticos.

El grafiti digital ofrece automáticamente información basada en el sitio.

Dresden asegura sus tesoros con IDs de radiofrecuencia.

Las Colecciones de Arte Estatales de Dresden,

Alemania, están utilizando una tecnología so-

fisticada para proteger sus obras de arte – los

chips RFID que Siemens y varios socios desarro-

llaron especialmente para los tesoros de arte de

la ciudad. Los pequeños y discretos radio sensores

se pueden conectar fácilmente a cualquier obra

de arte y no contienen ningún tipo de alambre

invisible ni ningún otro componente que pudiera

alterar la vista del observador.

Los sensores detectan incluso el movimiento más

ligero y utilizan algoritmos especiales para es-

tablecer la diferencia entre un contacto no in-

tencional y emergencias reales. Estos pasan

luego la información que recogen a un centro de

seguridad en tiempo real. sw

La luz está creando nuevas oportunidades en áreas tan diversas como los mini proyectores

y la transmisión de información. Osram ha desarrollado el diodo láser azul más pequeño

del mundo, en el que se afianza para dar el primer paso hacia la producción de proyectores

delgados que pueden ser instalados en teléfonos celulares y cámaras digitales. Por lo tanto pron-

to será posible que las terminales móviles no sólo muestren fotos y videos sino también que

las proyecten en la pared. Dichos proyectores crean sus imágenes línea por línea a partir de

un punto móvil de luz, al igual que la televisión de tubos. En contraposición, un nuevo mini

proyector de video genera imágenes como un proyector de diapositivas –utilizando el pode-

roso diodo emisor de luz (LED) de Osram, en vez de una lámpara de luz. Los proyectores de

bolsillo del tamaño de un teléfono celular pueden alcanzar un tamaño de pantalla de hasta

127 centímetros. La luz LED blanca modulada puede también utilizarse para transmitir infor-

mación en forma inalámbrica –sin ninguna diferencia visible en cuanto a brillo. Los investigadores

de Siemens y el Instituto Heinrich Hertz de Fraunhofer han establecido un récord mundial en

transmisión de datos de 500 megabits por segundo con su nueva técnica. hs

Pictures of the Future | Experto en Energía Amory Lovins

Más de 100.000 han visitado la casa de bajoconsumo de energía de Amory Lovins, co-

diseñada y construida en los años 80's. Sin em-bargo, el experto en energía de 62 años de edady que utiliza gafas, transpira entusiasmo y explicalos beneficios de su recientemente modernizadodomicilio a los visitantes con el orgullo de unhombre que ha transformado sus ideas en reali-dad –por lo menos en su propio hogar.

La casa está ubicada a 2.200 metros del niveldel mar en las Montañas Rocosas, no muy lejosde Aspen, Colorado, donde las temperaturas eninvierno alcanzan los menos 44 grados centígra-dos. Los dobles cristales de las ventanas encie-rran dos películas plásticas invisibles con revesti-mientos reflectores del calor en ambos lados, y elgas xenón aislante rellena los espacios entreellas. Súper-ventanas, súper-aislamiento y recu-peración del calor de la ventilación –un paqueteque ayudó a inspirar al movimiento "Passivahus"alemán– reduce los requerimientos de calefac-

ción en aproximadamente el 99% en la casa. Estoayudó a ahorrarse casi la totalidad de los costosde calentamiento de agua y de electricidad tam-bién. El costo de capital neto extra total fue reem-bolsado por los ahorros en energía en 10 meses.El equipo que monitorea las corrientes de datosde la casa podría utilizar más energía que los elec-trodomésticos y las luces LED.

Durante el día, Lovins utiliza las celdas solaresdel techo para generar electricidad. Gracias a suselectrodomésticos y lámparas eficientes él puedealimentar la red con parte de su energía. En la no-che, la electricidad es suministrada por la energíaeólica de la red pública. El techo aloja tambiénuna unidad solar que suministra agua caliente ycalienta los pisos. Por lo tanto pasado más de unaño desde que Lovins tenía que utilizar las dos co-cinas de leña que había instalado como respaldo.Su casa es tan cálida que árboles de banano hanflorecido en su jardín de invierno durante más de20 años.

Aunque la casa de Lovins queda en lo alto de las

Montañas Rocosas, las medidas de eficiencia de

energía inteligentes junto con las celdas solares y

los colectores en el techo la hacen autosuficiente.

6 Pictures of the Future | Primavera 2010

Invirtiendo la pirámide El tour por la casa confirma la hipótesis clave

de Amory Lovins de que la mayor fuente de ener-gía es su verdadero uso productivo.

Lovins, que fue galardonado con el PremioNobel Alternativo en 1983, estudió en Harvard yOxford. En esta última universidad no se le per-mitió buscar un doctorado en energía. Pero élestaba obsesionado con el tema, y en 1976 sehizo público con su mensaje en un ensayo publi-cado en el prestigioso diario Relaciones Exterio-

res. En 1982, él y su entonces esposa, HunterLovins, fundaron el Instituto de las MontañasRocosas (RMI) en Old Snowmass, Colorado, quehoy cuenta con más de 90 empleados y que seautofinancia parcialmente con contratos de ase-soría con compañías importantes. Entres susclientes se encuentran grupos de energía, com-pañías automotrices, el Pentágono y gigantesdel sector de ventas al por menor como Wal-Mart. Lovins es ahora Presidente y CientíficoJefe del Instituto.

| Entrevista

del suministro de energía

Pictures of the Future | Primavera 2010 7

Usted ha sido pionero en el campo de la

eficiencia energética desde los años 70's.

¿Qué se siente ver que las cosas de las que

usted ha estado hablando se han converti-

do en parte del discurso público?

Lovins: es definitivamente mejor ver las ideas queusted ha promovido ganar aceptación después deun largo tiempo que ver que nunca fueron acepta-das. Sin embargo, eso no significa que el RMI y yopodamos quedarnos sentados y relejarnos. Al con-trario, justo hemos lanzado nuestro proyecto másambicioso, que denominamos "Reinventando elFuego". Este nuevo proyecto une coherentementeen una síntesis todo el conocimiento que hemosobtenido en las últimas tres décadas. Estamos des-arrollando un mapa amplio para la transición ren-table del carbón y el petróleo hacia la energía efi-ciente y renovable.

presente y el 2030. Los expertos predicen

que las plantas de energía alimentadas con

carbón estarán aún cubriendo más de una

tercera parte de los requerimientos de

electricidad inclusive en el 2030.

Lovins: este escenario no se dará si se tomandecisiones inteligentes. Estoy de acuerdo en quepodría ser más difícil dejar de utilizar el carbónque el petróleo. Pero necesitamos alejarnos delcarbón, tanto por protección climática comopara hacer los sistemas de electricidad más se-guros y asequible. El RMI determinó que la efi-ciencia energética, más las fuentes de energíadistribuidas y renovables de los EE.UU. podríanproducir 22 veces más electricidad al año encomparación con lo que produce el carbón deEE.UU. hoy día.

¿Cuál es la forma más efectiva de desa-co-

plar la producción de electricidad del carbón?

Lovins: con negavatios.

¿Negavatios?

Lovins: ese es un error tipográfico que populari-cé y que significa "electricidad ahorrada". Nues-tro mayor recurso energético es utilizar la ener-gía mucho más productivamente. El potencialaquí es enorme. Por ejemplo, si todo el país utili-zara la electricidad de una manera más eficientecomo lo hicieron los 10 estados más importan-tes en el 2005, podríamos reemplazar aproxima-damente el 62% de la electricidad generada con

Lovins: desde luego, las nuevas plantas opera-das con carbón deben utilizar mejores tecnologí-as. Sin embargo, estas no son buen negocio. Lasredes de energía distribuida y la energía renova-ble son por lo general más baratas, más limpias,más robustas y menos riesgosas en términos fi-nancieros. Aquí en los EE.UU., la capacidad eóli-ca aumentó más en el 2007 en comparacióncon el aumento de la capacidad total del carbóndurante los últimos cinco años. Y globalmenteestamos viendo desarrollos similares. En el 2008el mundo invirtió más en fuentes de energía re-novable que en combustibles fósiles.

China está aún construyendo una gran pro-

porción de plantas de carbón y nucleares…

Lovins: en el 2009 China adicionó sólo la mitadde las muchas plantas de energía operadas concarbón netas en comparación con el 2006. Parael 2020 el país planea obtener 120 gigavatios dela energía eólica. El objetivo original de 30 giga-vatios para el 2020 se había ya alcanzado en el2010. China es ahora el creador o usuario nú-mero uno de la energía fotovoltaica, de la ener-gía eólica y de otros renovables.

¿Entonces la energía renovable es la

repuesta?

Lovins: al final, no hay ninguna respuesta únicacorrecta. Sin embargo, los renovables son parteclave de la solución. Imaginémonos el sistema desuministro de electricidad como una pirámide cuya

El petróleo es un tema que usted había

abordado ya en el 2004, cuando publicó

Ganándole la partida final al petróleo…

Lovins: Sí –y nos hemos dirigido más hacia laindependencia del petróleo hoy día de lo quepodríamos haber esperado hace 60 años. Elconsumo de gasolina en los EE.UU. se ha venidoreduciendo desde el 2007, principalmente debi-do a vehículos a gasolina más eficientes y al usode aditivos biocombustibles. Los EE.UU. podríanllegar a independizarse del petróleo importadopara el 2040 y de todo el petróleo para el 2050.El Banco Alemán está incluso pronosticando queel uso global del petróleo se empezará a reducira partir del 2016.

Sin embargo, va a ser mucho más difícil eli-

minar el carbón. La Agencia Internacional

de Energía (IEA) considera que el creci-

miento de la población y la creciente pros-

peridad harán que el consumo global de

electricidad aumente en un 76% entre el

carbón en los EE.UU. Ahorrándose costos deaproximadamente un centavo de dólar por kilo-vatio hora, estas medidas son mucho más bara-tas que generar electricidad.

¿Podría darnos un ejemplo?

Lovins: tomemos como ejemplo un viejo edifi-cio de oficinas. Nosotros le ayudamos a los pro-pietarios del Empire State Building en la ciudadde Nueva York a demostrarles cómo un paquetede modernización podría reducir el consumo deenergía del rascacielos en un 38% con un retor-no de la inversión en tres años. El diseño integraaislamiento de calor, iluminación eficiente y re-hacer ventanas que reduzcan los costos de cale-facción y enfriamiento.

Hablemos de los productores de electrici-

dad. ¿No tiene sentido en el corto plazo

construir plantas operadas con carbón

más eficiente y medioambientalmente

amigable?

base hoy día está conformada por energía de car-bón y nuclear. En la parte intermedia de la pirámi-de se encuentra el gas natural y en la punta está laenergía renovable y la eficiencia. Deberíamos inver-tir esta pirámide para que la base la represente unconsumo de electricidad más eficiente. Las fuentesde energía renovable y la combinación de calor yenergía constituirían la parte intermedia. Esta parteestá asociada a la fijación de precios en tiemporeal, a la respuesta a la demanda y a la carga y des-carga inteligente de los carros eléctricos para ayu-dar a balancear el suministro con la demanda. Enla punta de la pirámide los combustibles fósiles y laenergía nuclear restantes se extinguirán gradual-mente, de la misma forma en que se extinguieronlas locomotoras a vapor.

¿Y qué del problema clásico de las fuentes

de energía renovables – la carga base?

Lovins: esa es una falacia muy difundida. Lasplantas de carbón y nucleares individualmenteconsideradas no suministran de ninguna forma

| Energía térmica solar

Los ingenieros se han esforzado por generar energía apartir de la fuente térmica solar durante un siglo. Ahora,la tecnología está finalmente llegando a su etapa demaduración. Con la adquisición de Solel, Siemens se haconvertido en el líder del mercado a la vanguardia devarias tecnologías térmicas solares claves: espejos para-bólicos, tubos receptores y turbinas de vapor.

No hay nada más poderoso, dice el dicho,que una idea a la que le haya llegado su

hora. La tecnología térmica solar –la generaciónde energía a partir del calor del sol– ha tratadode despegar ya en tres ocasiones. En 1912, el es-tadounidense Frank Shuman construyó un siste-ma reflector parabólico en Egipto que se espera-ba que produjera 55 kilovatios (kV) de energía."Veinte mil millas cuadradas de colectores en elSahara", decía él, "podrían suministrarle de ma-nera permanente al mundo los 270 millones decaballos de fuerza que necesita". Pero el mundono espera; necesita más y más caballos de fuerzay cada vez más extrae su energía del petróleo yotros combustibles fósiles. La energía térmica so-lar parecía volverse una nota de pie de página enla historia de la generación de energía. El excesi-vo aumento del precio del petróleo en los años

70's, fue el que despertó nuevamente el interésen la tecnología. Sesenta años después del pri-mer intento de Shuman, la compañía israelí Luzdesarrolló nuevas plantas de energía de colecto-res cilindro-parabólicos. Nueve plantas de eseperiodo están todavía generando energía hoy enel Desierto Mojave de California. Pero cuando elprecio del petróleo empezó a descender nueva-mente, así mismo se desvaneció el interés porlos sistemas térmicos solares. Los proyectos deestaciones de energía fueron pospuestos o can-celados, y Luz entró en bancarrota.

Ahora, casi 100 años después del primerproyecto de Shuman, parece haberle llegadopor fin el día a la tecnología térmica solar. AviBrenmiller es uno de los autores de este éxito.Él recuerda bien las decepciones de las déca-das pasadas: "En los años 80's, estaba trabajan-

8 Pictures of the Future | Primavera 2010

Enfoque en el Sol

Pictures of the Future | Entrevista

energía constantemente. Las plantas de energíatérmica están por lo general cerradas entre el10% y el 12% del tiempo. A veces fallan inespe-radamente. De otra parte, algunas fuentes deenergía renovables generan energía constante-mente. Entre los ejemplos se encuentran lasplantas hidroeléctricas pequeñas, las instalacio-nes de biomasa y geotérmicas y las plantas tér-micas solares con un almacenamiento adecuadode calor.

Sin embargo, la energía eólica…

Lovins: y la energía fotovoltaica dependen delclima. Es el mismo dilema al que se ha enfrenta-do la industria de la electricidad desde la épocade Edison: ninguna fuente de electricidad gene-ra energía de una forma tan consistente comolos consumidores quieren. Esa es la razón por lacual tenemos redes de electricidad que enlazantodas las plantas de energía para que juntaspuedan satisfacer la demanda.

Los líderes comerciales le están prestando

más atención a usted. ¿Estamos encamina-

dos en la dirección correcta?

Lovins: ninguna de las instalaciones de sumi-nistro de energía de hoy estarán en operaciónen el 2050. Las decisiones que tomemos hoydeterminarán el sistema de energía que ten-dremos en 40 años. El espectro de posibilida-des es amplio, variado y rápidamente cam-biante. Las compañías que estén a la alturadel desafío tendrán éxito, y no tendremos quepreocuparnos por las demás porque estas yano existirán.

Parece que estos retos fueron olvidados en

la Conferencia Climática de Copenhague.

Lovins: los delegados argumentaron que al serlos costos de protección del clima tan altos,quién iba a pagar por ellos, y si valía la pena elesfuerzo. Ese es el debate incorrecto, ya que lainversión en protección del clima no cuesta dine-ro, produce dinero. Esta es la razón por la que essencillamente más barato conservar la energíaque generarla. Una vez los políticos y el públicoempiecen a entender esto, la resistencia hacia lasmedidas necesarias se fundirá más rápido que loque lo están haciendo los glaciales hoy.

Usted realmente no tiene mucho de pesi-

mista…

Lovins: en el RMI, creamos soluciones, no pro-blemas. Somos profesionales, no teóricos. Hace-mos transformación, no incrementalismo. Y nosomos ni optimistas ni pesimistas. Estas dosposturas tratan el futuro como el destino, sinelección, y no nos permiten asumir la responsa-bilidad de crear el futuro que queremos.

Entrevista realizada por Hubertus Breuer.

Las plantas de energía térmica solares con espejos pa-

rabólicos que le siguen la trayectoria al sol son la tecno-

logía establecida para la producción de electricidad.

Abajo: Planta Lebrija 1 de Siemens cerca de Sevilla.

do en revestimientos especiales para los tubosreceptores en los cuales el petróleo térmico eracalentado con energía solar concentrada.Nuestra visión en ese momento era dominar lacadena completa –en otras palabras, todo des-de la captura de la energía solar y la genera-ción del ciclo de vapor de la energía eléctrica.Fue frustrante ver cómo una tecnología pro-metedora de repente perdió apoyo", dice él.

Pero Brenmiller fue persistente. Medianteuna operación de compra Luz se convirtió enSolel, uno de los proveedores líderes de com-ponentes para sistemas de generación deenergía utilizando energía solar concentrada(CSP) –y Brenmiller se convirtió en presidente.En los primeros seis meses del 2009, Solel re-portó ventas de casi $90 millones. Luego, a fi-nales del 2009 Siemens compró la compañía.

the Future, Otoño de 2009, p. 19). La visión delDesertec Industrial Initiative (DII) es ambiciosa.Reúne una red de plantas de energía térmica so-lar y de granjas eólicas en la región del Medite-rráneo no sólo para satisfacer la demanda local,sino para generar el 15% de los requerimientosde electricidad de Europa. El consorcio comer-cial que maneja el DII, que inició su trabajo en el2009, está actualmente desarrollando estrate-gias económicamente viables para la construc-ción de una red de plantas.

El trabajo de construcción en la planta de CSPLebrija 1 al sur de España se inició en el 2008. Lamayor parte de sus componentes importantesson enviados desde Israel y llegan al puerto deCádiz. Sin embargo, el contenido de los contene-dores de carga marítima enviado a Lebrija tieneque ser tratado tan delicadamente como si fue-

ra en la sala de ensamble por trabajadores delárea, algunos de los cuales, solían ganarse lavida recogiendo algodón. Utilizando grúas ele-vadoras están combinando los espejos indivi-duales para crear colectores cilindro-parabóli-cos, los cuales son luego transportados alcampo solar por un tractor y un remolque. Haygrúas que levantan los colectores de dos tone-ladas y los colocan en posición. La planta po-dría quedar en línea a final del año y, con laayuda de una turbina de vapor de Siemens, seespera que abastezca otros 50.000 hogares es-pañoles con electricidad (ver p. 10).

"El objetivo más importante para los próxi-mos años es reducir aún más el costo de la elec-tricidad producida en las plantas de CSP", diceEli Lipman, Vicepresidente de Investigación yDesarrollo de Siemens Concentrated Solar Po-

Pictures of the Future | Primavera 2010 9

ran huevos. Hasta 7.000 espejos llegan cada se-mana. Se necesitan casi 170.000 para crear laque pronto será una planta de energía de 50 me-gavatios (MV). En síntesis, los espejos represen-tan aproximadamente el 6% del costo total delplanta de casi 300 millones de euros. Los tubosreceptores –las tuberías que reciben la radiaciónsolar de los espejos y la convierte en líquido– re-presentan otro gasto importante.

Los componentes son ensamblados en el si-tio en Lebrija y es un salón especialmente cons-truido. "Cuando llegamos encontramos unaplantación de algodón en el sitio", dice el Vice-presidente de Siemens Concentrated Solar Po-wer Moshe Shtamper, quien es responsable dela construcción de la instalación solar térmicaen Lebrija 1. Su equipo del proyecto tuvo queretirar primero el algodón y luego hacer drena-jes en el delta pantanoso del río Guadalquivir.Ahora hay pilares de concreto extendiéndosehasta 40 metros dentro del suelo, y los 6.048colectores cilindro-parabólicos son montadosencima de estos. Cada colector consta de 28 es-pejos individuales que enfocan la luz sobre losreceptores. Las partes están siendo unidas aho-

Con un personal superior a 500 personas, So-lel posteriormente se convirtió en SiemensConcentrated Solar Power Ltd. El sueño deBrenmiller se había hecho realidad.

Ahora, gracias a la adquisición, los compo-nentes claves, los sistemas y las solucionespara las estaciones de energía térmica solarque abarcan toda la cadena de conversiónpueden ser suministrados a partir de una solafuente. La División de Energía Renovable deSiemens ofrece todo, desde los espejos para-bólicos hasta las turbinas de vapor.

"Esta integración vertical es esencial", diceBrenmiller. "Los sistemas de energía solar con-centrada son muy complejos; lo cual significaque el conductor más importante para maxi-mizar la eficiencia es la perfecta interacción detodos los componentes".

Una visión hecha realidad. Una planta deenergía compuesta casi en su totalidad porcomponentes de Siemens se está construyendoahora en Lebrija, Andalucía. La planta ilustra laforma como podría algún día lucir un proyectovisionario denominado Desertec (ver Pictures of

Por que los tubos receptores son tan calientes

El principio básico de la generación de energía térmica solar es sencillo. La energía del sol calienta el

agua, bien directa o indirectamente a través de un medio de transferencia de calor. El agua se vuelve

vapor, y el vapor impulsa la turbina a alta presión (ver Pictures of the Future, Otoño de 2009, p. 23).

Los espejos parabólicos enfocan la luz solar necesaria sobre una superficie pequeña con el fin de

conseguir temperaturas lo suficientemente altas. El tubo receptor es fijado en la línea focal de una

fila de espejos cóncavos. El líquido fluye a través de estos tubos como medio de transferencia de ca-

lor –petróleo sintético y sal fundida son las sustancias más comúnmente utilizadas hoy. El medio de

transferencia de calor es calentado hasta aproximadamente 400 grados centígrados –las sales fundi-

das permiten temperaturas de has 550 grados y son por lo tanto más eficientes– y en la segunda

fase liberan el calor a través del intercambiador de calor transformándolo en agua, la cual a su vez se

torna en vapor y el últimas impulsa la turbina. Los receptores tienen una considerable influencia so-

bre la eficiencia general de la planta. Siemens en consecuencia está realizando una investigación in-

tensiva sobre mejoras adicionales a estos tubos de alta tecnología (fotografía de arriba). La mayor

prioridad es absorber la mayor radiación solar posible evitando simultáneamente la emisión del calor

almacenado en el medio de transferencia. La estructura de los receptores es compleja. "El revesti-

miento es crucial: múltiples capas de varios materiales, entre ellos una mezcla de cerámica-metal re-

ducen las pérdidas de re-radiación", dice el Vicepresidente de Investigación y Desarrollo de Siemens

Concentrated Solar Power, Eli Lipman. El medio de transferencia de calor fluye a través de un tubo

de acero inoxidable. Este viene insertado en un cilindro de gas y en el espacio entre estos hay un va-

cío que reduce adicionalmente la re-radiación.

El tubo receptor es por lo tanto similar, en cuanto a principio, a un invernadero. La máxima cantidad

de luz solar deberá quedar atrapada en el interior, pero el calor producido no deberá salirse. Entre

mejor se realice este procedimiento, más eficiente y rentable será la instalación solar. Pero mucho

calor representa también retos importantes. Cuando la temperatura aumenta los diferentes materia-

les utilizados en el receptor se expanden en grados diferentes. Un conjunto de fuelles que conectan

el tubo de metal con la tubería externa de vidrio compensa flexiblemente las tensiones resultantes.

Los últimos tubos receptores de Siemens son actualmente los más eficientes del mercado. En una plan-

ta de 50 MV, el uso de este modelo en vez de receptores convencionales producirá en promedio 6.500

MVh extra, o la suficiente energía para 1.500 hogares adicionales. Esto representa un aumento del 5%

en la eficiencia de la planta considerada como un todo –sólo con las mejoras hechas al receptor.

10 Pictures of the Future | Primavera 2010

Pictures of the Future | Energía térmica solar

wer. "El progreso real de la tecnología térmicasolar llegará tan pronto permita la generaciónde energía a precios competitivos –en otras pa-labras, cuando se pueda hacer sin subsidios".

La influencia de los tubos receptores sobrela eficiencia general de la planta térmica solares mayor a la de cualquier otro componente in-dividual. Una prioridad por lo tanto hacer aúnmás eficiente este eslabón de la cadena. A fi-nales de 2009, Siemens Concentrated SolarPower introdujo lo que actualmente es el re-ceptor más eficiente del mercado. Su eficienciase deriva de la combinación de la alta absor-ción solar y la reducción de la pérdida térmica.La última depende del grado hasta el cual laenergía solar absorbida sea re-irradiada. Lamejora se debe parcialmente a los revestimien-tos especiales con películas delgadas, explicaLipman: "Ahora podemos capitalizar las siner-gias de investigación y desarrollo con SiemensCorporate Technology. Esto nos ayudará a me-jorar aún más la tecnología. Esperamos poderconseguir no sólo una eficiencia de más del25% en la carga pico sino también una eficien-cia anual general promedio de más del 16%".

Otros componentes también influencian laeficiencia económica de las plantas de energíatérmica solares. Al utilizar espejos parabólicosmás grandes, por ejemplo, se pueden reducirlos costos fijos por metro cuadrado. Las mejo-ras adicionales asociadas a los espejos ayuda-rán a reducir el costo final de la energía basadoen la inversión inicial, Operaciones y manteni-miento, y el costo del capital. "Al combinarnuestras fortalezas y optimizar el campo solary los subsistemas de bloqueo de energía esta-mos utilizando una palanca adicional para le-vantar la eficiencia de las instalaciones deCSP", dice René Umlauft, presidente de la Divi-sión de Energía Renovable de Siemens. "Tene-mos el claro objetivo de producir electricidad aun precio competitivo en el mediano plazo".

Curvas perfectas. Los espejos individualesque crean los colectores cilindro-parabólicosson fabricados cerca del pueblo de Nazaret alnorte de Israel. El gerente del proyecto de Sie-mens, Ehud Epstein, se coloca las gafas de se-guridad que protegen sus ojos de las esquirlasvoladoras y abre el segundo botón de su cami-sa. Entre más se acerca al horno más calorhace. Aproximadamente a 1.500 grados centí-grados, el silicato de propósito especial delhorno se funde transformándose en vidrio. "Enotros tiempos, el vidrio para los vehículos blin-dados se hacía aquí. Tenemos un turno inde-pendiente para los espejos parabólicos", diceEpstein. "En este caso, utilizamos vidrio con unbajo contenido de hierro. Esto garantiza quelos espejos absorberán sólo una cantidad míni-

Israel: el sitio perfecto para la PV

Israel es el sitio ideal para recolectar la energía solar –no sólo en la forma de plantas térmicas sola-

res, sino también con sistemas fotovoltaicos que prometen grandes producciones. Siemens ha inver-

tido un 40% en Arava Power, el desarrollador líder de Israel de sistemas fotovoltaicos. Siemens es

también el contratista general de un proyecto para construir las primeras plantas de energía PV en el

desierto –incluida una en Kibutz Ketrua en el sur de Israel. Aquí, en la región desértica entre el Mar

Rojo y el Mar Muerto, las condiciones para la energía solar no podrían ser mejores. A finales de 2010

la planta de Kibutz Ketrua podría estar suministrándole energía a la red desde una instalación foto-

voltaica de cinco megavatios. Aparte de los paneles solares en sí, los cuales están siendo suministra-

dos por Suntech, casi todos los componentes de esta primera planta provendrán de Siemens. Mike

Green, Ingeniero Eléctrico Jefe de Arava Power, se siente orgulloso de ser el pionero de la energía

verde en Israel. "Mi gran esperanza es que esto marcará el inicio de un futuro lucrativo para la ener-

gía renovable en Israel", dice él.

Pictures of the Future | Primavera 2010 11

ma de la energía solar y por lo tanto reflejen lamayor parte de esta". El vidrio líquido calientefluye del horno sobre ruedas de acero en un ríode luces fundidas. Hojas que miden 1.6 por 1.7metros de diámetro son estalladas, machaca-das en los bordes y luego calentadas nueva-mente. Las hojas de vidrio son colocadas en es-terillas de acero inoxidable y luego pasadas porotro horno que fue especialmente construidopara este propósito. Aquí, en el curso de apro-ximadamente 1.5 horas, estas toman la formacurva deseada necesaria para que enfoquenperfectamente la radiación solar. "Durante estafase es importante que no se dejen tensionesen el material que pudieran luego conducir afracturas. Después de todo, garantizamos unavida de servicio de 25 años".

Un solo colector parabólico consta de 28espejos individuales. Como el colector debepoder reflejar la luz del sol de forma tal que laenfoque perfectamente en el tubo receptorcercano, cada espejo deberá tener una curva-tura de una fracción de un grado para que mi-nimice las pérdidas por dispersión. Y lo que esmás, los espejos en sí deberán absorber la me-nor radiación solar posible. Como ocurre conlos tubos receptores, los revestimientos des-

empeñan un papel clave en términos de maxi-mizar las características deseables y minimizarlas indeseables. Así, el equipo de Epstein ga-rantiza que la solución de plata, al igual que elrevestimiento de cobre y las varias capas depintura anticorrosiva sea esparcida sobre laparte posterior de cada espejo.

Epstein camina a través de la larga línea deespejos terminados. Dependiendo de cómosean apilados, parece alargarse en proporcio-nes cómicas o estirarse verticalmente como ungigante delgado con piernas flacas. "Esta es misala de espejos de circo", bromea. "Después deun largo día, sólo tienes que pararte en frentedel correcto y de repente te podrás olvidar deesos kilos extra de peso en unos segundos.Esto te pone de mejor humor".

Producción competitiva. Aunque algunasplantas de energía térmica solares han entradoen servicio en España y en el estado americanode Arizona, se están hasta ahora haciendo pla-nes para las primeras instalaciones en Israel. "Lainformación de la irradiación de Israel es perfec-ta. Todo el Desierto Negev es un área ideal paralas plantas de CSP", dice Brenmiller. "Y si lasplanta fueran equipadas también con turbinas

de gas, usted podría generar energía de maneracompetitiva ahora mismo en Israel, inclusive sinningún subsidio". La turbina de vapor descen-dente de estas plantas de energía híbridas a gas-solares podría ser energizada por calor solar, ypor el calor de desecho producido por la turbinade gas. Esto se traduce en que la planta de ener-gía podría generar también electricidad durantelas horas de oscuridad.

Al menos durante un periodo de transición,la energía solar y los combustibles fósiles coe-xistirán para maximizar las fortalezas de cadauna. Sin embargo, la mezcla de energía consi-derada como un todo cambiará cada vez máshacia las energías renovables, cree Brenmiller.Si no existe alguna otra razón, este desarrollose dará definitivamente simplemente debido ala disminución de las reservas de petróleo.

En retrospectiva, entonces, parece casi unaironía de la historia que la tecnología térmicasolar haya hecho una de sus grandes entradasjusto al inicio de la era del petróleo hace apro-ximadamente 100 años. Después de todo,ahora está haciendo otra entrada, justo cuan-do esa era en particular parece estar cerca desu ocaso.

Andreas Kleinschmidt

Con los espejos parabólicos, conseguir la curva correcta

es esencial para maximizar la eficiencia. El meticuloso

control de calidad implementado en la planta de Israel

ayuda a garantizar como mínimo 25 años de operación.

La planta Lebrija 1 de Siemens en el sur de España

está diseñada para generar electricidad como mí-

nimo durante 25 años.

17 Maestros de la sostenibilidadEl Economist Intelligence Unit rea-lizó un estudio para determinarcuáles ciudades europeas han rea-lizado su tarea "verde" mejor. Lasmejores calificaciones fueron paraCopenhague, Oslo y Estocolmo.

28 Preparándose para el saque inicialEn Sudáfrica, el campeonato de fút-bol Copa Mundo 2010 es el símbolode un mejor futuro –y una oportu-nidad para realizar inversiones con-siderables en las infraestructuras.

36 Diseñando Ciudades Sostenibles El arquitecto estrella de EE.UU. Da-niel Libeskind explica lo que con-vierte una metrópoli en habitable.

38 La mayoría de edad de las ciudades de China China planea orientar su rápida urba-nización hacia canales "verdes". Estoestá convirtiendo el país en un casode prueba de tecnologías verdes, al-gunas de las cuales serán presenta-das en la EXPO 2010 en Shanghái.

42 Una leyenda vivaOscar Niemeyer, el arquitecto delos principales edificios de la capitalde Brasil, quiere ver ciudades máshumanas cuya infraestructura be-neficie al máximo a las personas.

44 Banco de pruebas verdeSingapur se refiere a la sostenibili-dad como una parte importante desu atractivo como destino de nego-cios. Compañías de todo el mundopueden evaluar sus sistemas deprotección medioambiental innova-dores en esta ciudad estado.

Destacados

2040Es el año 2040, y los rascacielos de Singapur se

han convertido en paraísos de producción de ali-

mentos. Las plantaciones en los techos de la

gente están atrayendo la atención de "jardineros

verticales" como Lee, un antiguo arquitecto y

planeador urbano. Su oficina en el último piso es

un biotipo complejo en medio de una metrópoli

atiborrada –un jardín virgen donde crecen frutas

no tocadas por la ingeniería genética. Pero este

paraíso es también un mundo artificial…

Maestro de Singapur en el 2040. Lee, antiguo arqui-tecto y planeador urbano, ha convertido

su hobby en una profesión. Es uno delos "jardineros verticales" de esta me-

trópoli –y el maestro de un pequeñomundo exótico ubicado en lo más alto

de la ciudad.

12 Pictures of the Future | Primavera 2010

Ciudades verdes | Escenario del 2040

En la fracción de un segundo el chip dehuellas del botón del ascensor y el sensor reti-nal lo identifican. "Acceso permitido", dice unavoz femenina suave y el ascensor empieza aascender. Las puertas del ascensor se abrenlentamente revelando la vista de un mundo di-ferente. Una onda de trinares de pájaros y elsonido de incontables insectos rodean a Lee.Un dosel de hojas y flores se arquean sobre él,y se percibe un olor a tierra mojada y a floresexóticas.

los jardines colgantesEl viejo, vestido con overoles sencillos, no

encaja bien en el cuadro general. Despuésde todo, este es el sofisticado lobby de TigerTowers, uno de los más modernos rascacielosde Singapur. Y él ciertamente no necesitaría delas máquinas de cortar setos que lleva si tuvie-ra una reservación en el restaurante gurmé deledificio o si se dirigiera a la peluquería de altagama del piso 40.

De hecho, Lee viene aquí todas las nochesporque es su lugar de trabajo. Antes de que

se jubilara, Lee, que tiene ahora 70 años deedad, era un reconocido arquitecto y un pla-neador urbano innovador que acompañó elcrecimiento de Singapur. Pero ahora ha con-vertido su hobby en una profesión. Lee esuno de los "jardineros verticales" oficialmen-te nombrados de Singapur. El se pasea porlos ascensores del extremo final del lobby,entra a uno, presiona el botón del últimopiso y mira a través de un escáner retinalcomo es usual.

Pictures of the Future | Primavera 2010 13

| Tendencias

Sería difícil imaginar una ciudad más verde. Aquí,todos los habitantes viven en un edificio gi-

gantesco que se complementa perfectamentecon su entorno inmediato. Los materiales deconstrucción son de producción local y comple-tamente biodegradables. La sofisticada disposiciónde las pasarelas, pozos de ventilación, y las capasde aislamiento garantizan un clima agradable enel interior, incluso al aire libre cuando las variacionesde temperatura son extremas. Es más, lo hacen sintener que consumir un solo kilovatio-hora deenergía. De hecho, el edificio está dispuesto de talmanera que sólo su parte más estrecha capta el soldel mediodía, lo que reduce los efectos del calen-tamiento solar. En lo profundo de la estructura, losresidentes tienden amplios jardines, que sirven dealimento para toda la ciudad. En este caso, la sumatotal de los gases de efecto invernadero produci-dos por la población es simplemente el resultadode sus procesos digestivos.

Suena como a ciencia ficción? Para las termitasy otros insectos, ha sido una realidad desde el prin-cipio de los tiempos. Estas criaturas son verdade-ros maestros ingeniosos de la planificación urba-na sostenible. Sus hogares, que pueden tener unaaltura hasta de siete metros, no sólo proporcionanalbergue para millones de insectos compañeros;son también extremadamente eficientes energé-ticamente y construyen en total armonía con la na-turaleza. En este aspecto, por lo menos, las termitasestán muy adelantadas en relación con nosotroslos humanos. "Tenemos que aprender que la vidaen espacios reducidos y la sostenibilidad no son mu-tuamente excluyentes", dice el arquitecto y urba-

tación frente a la ventana panorámica. Venaquí, pero utilice el sendero. Estás confundien-do mi completo equilibrio ecológico aquí".

Unos segundos después, se observa una fi-gura sudorosa y se une a Lee frente a la ventanagigantesca. Debajo de ellos se extiende la me-trópoli como una telaraña, salpicada por cientosde pequeños parques y zonas verdes. Inclusolos rascacielos están cubiertos de vegetación –algunos tienen plantas en sus fachadas, otrostienen decenas de terrazas verdes. "¿Usted tie-ne que tener sus gallinas corriendo por ahí?"dice el chef. "Por lo menos usted se deshizo deesos pequeños cerdos barrigones. Uno de ellosirrumpió una vez en el ascensor saliendo delrestaurante –eso no fue para nada divertido. "

Lee sonríe. "Jean, mi viejo amigo, los pollosfertilizan mi jardín, devoran las plagas, y terminanen las ollas de la cocina. Todos cumplen un propó-sito –como tantas otras cosas en esta ciudad”.

Señala la ventana. "Basta con mirar todasesas plantas en las fachadas de los edificios.No sólo lucen hermosas, sino que también ac-túan como un sistema natural de aire acondi-cionado para reducir la temperatura interior delos edificios. Esto ahorra mucha energía y dine-ro. O mirar las propias fachadas. La pintura enalgunos de los edificios contiene dióxido de ti-tanio, que puede transformar la luz solar enelectricidad, así como lo hace el silicón en unacelda solar”. Lee golpea el cristal de la ventana."Y lo que es más, muchas ventanas transparen-tes tienen diodos emisores de luz orgánicosunidos a ellas sirviendo como fuentes de luztan pronto como oscurezca.

Y lo que ves en este jardín no está aquí sólopor diversión", explica. "Singapur es una pe-queña ciudad-estado que tiene muy poco es-pacio disponible. Las granjas verticales en losrascacielos nos ayudan a disminuir nuestra de-pendencia de las importaciones. Es más, losalimentos producidos en el país ahorran enor-mes cantidades de costos de transporte y refri-geración, al igual que reducen las emisionesde dióxido de carbono, también".

Lee le da al chef una palmada en el hom-bro. "Pero eso basta de dar conferencias, va-mos a ir al grano. Hoy tengo algo muy especialpara usted: frutas de durián recién cosechadas,recogidas por primera vez en una granja verti-cal. Echa un vistazo! "Amann huele este man-jar, que se caracteriza por su olor penetrante."Me recuerda un poco a tus cerdos ", dice elchef con una sonrisa. "¿Cuánto quieres porellos?" Lee observa la puesta del sol. "Para us-ted, amigo mío," dice, "todo es gratis en la ac-tualidad. Pero hazme un favor. Espere un mi-nuto, para que te acompañe de regreso alascensor. "

Florian Martini

Un estrecho sendero marca su camino des-de el ascensor a través de la espesura verde delas plantas y se pierde entre un par de hibiscos.Lee espanta de nuevo un ave que está a puntode reunirse con él en el ascensor y se sumergeen el jardín tropical.

Como si hubiera pasado una barrera invisi-ble, la temperatura cambia bruscamente –elmundo perfectamente climatizado de Tiger To-rres se convierte en el clima caliente y húmedode la selva. Pero cuando Lee saca su PDA, estedesierto se revela como la ilusión perfecta deuna jungla exótica –un ultramoderno inverna-dero en el último piso de uno de los inconta-bles rascacielos de la ciudad.

Con sólo unos clics, Lee puede monitorear,controlar y realizar cambios en este mundo ar-tificial. Innumerables sensores están enterra-dos en el suelo para controlar su temperatura,humedad y contenido de nutrientes. Un siste-ma de administración inteligente controla au-tomáticamente la cantidad de luz solar que en-tra, así como la ventilación y la irrigación. Lossistemas son alimentados por células solaresmontadas en todo el edificio. Lee es en reali-dad más un gerente que un jardinero aquí, por-que el trabajo real de jardinería lo realizan ro-bots que se mueven a través de la malezasobre piernas de metal.

Sin embargo, en este entorno verde, Lee esmás que un externo. Jugó un papel importantecuando este "piso verde" fue diseñado, y el éxitode este concepto justifica sus esfuerzos. A pesarde su aspecto selvático, el jardín es más queuna plantación natural o que un parque. Entrelos arbustos y lianas, hay lechos florecientes dehortalizas, mangos, plátanos y otras frutas tro-picales que se venden muy rentablemente.

La calidad de estos productos es muy alta,porque los frutos no sólo están libres de inge-niería genética y son cultivados de forma orgá-nica, sino que también están creciendo en unentorno natural –en contraste con otras gran-jas de alta producción la ciudad, donde lasplantas crecen en densos monocultivos. El gru-po exclusivo de clientes de Lee incluye el res-taurante gourmet situado unos cuantos pisosabajo. Allí, el reconocido chef Jean Amann diri-ge la cocina. El chef de múltiples estrellas se hapuesto en contacto con Lee de nuevo hoy paracomprar productos frescos de la granja orgáni-ca vertical –directamente del productor.

El sonido de PDA Lee interrumpe su paseode inspección. "El señor Amann acaba de llegar", anuncia un asistente virtual. "Pero me temoque se ha perdido." El idilio se ve perturbadopor un crujido en la maleza, seguido por unapalabrota y una carcajada ruidosa. "Jean, ¿haconseguido perderse otra vez!" Lee grita en laespesura. "Estoy de pie en el borde de la plan-

Ciudades verdes | Escenario del 2040

14 Pictures of the Future | Primavera 2010

Naturaleza urbanaMás y más personas se están trasladando a las ciudades, las cuales ahora son respon-sables del 80% de las emisiones de gas de efecto invernadero. Para orientar esta rápi-da urbanización hacia un futuro más verde, las principales ciudades están cambiandoa tecnologías energéticamente eficientes.

Pictures of the Future | Primavera 2010 15

Las torres de termitas (izquierda) han sido ejemplos de arquitectura sostenible durante millones de años.

Las ciudades del futuro van a tener que seguir el liderazgo de la naturaleza, como aquí, en una visión de las

granjas verticales de Hong Kong.

ponsables del 80% de las emisiones de gases deefecto invernadero. Hoy en día, arquitectos comoLibeskind ven un cambio de actitud gradual. "Se es-tán repensando las cosas", dice. "Las autoridadesmunicipales están ahora buscando formas más sos-tenibles para manejar la rápida urbanización. Esocrea un gran potencial para la innovación”. El ban-co HSBC, con sede en Londres, estima que alrededordel 15% de las medidas para estimular la econo-mía en todo el mundo, van encaminadas hacia pro-yectos de infraestructura verde, como la cons-trucción de sistemas de eficiencia energética (verp. 34). Al mismo tiempo, los últimos avances eninvestigación sobre el clima también pueden ha-ber hecho a las ciudades despertar a la cuestión dela sostenibilidad. Eso es porque el impacto del cam-bio climático –sequías, escasez de agua y el au-mento del nivel del mar– golpeará más duro a pa-íses en desarrollo y emergentes.

Singapur ha estado demostrando cómo llevara cabo la planificación urbana sostenible en un es-pacio cerrado desde que consiguió su indepen-dencia en 1965 (ver p. 44). La ciudad-estado, que

comprende una superficie inferior a Hamburgo, Ale-mania, es el hogar de cinco millones de personas.Sin embargo, o quizás debido a esto, es una de lasciudades más verdes de Asia. "Tenemos un alto cre-cimiento poblacional, al igual que otras ciudades,pero difícilmente contamos con materias primasy apenas tenemos una superficie de 710 kilóme-tros cuadrados", explica Richard Hoo, Director delGrupo de Planificación Estratégica de la Autoridadde Reurbanización Urbana de Singapur. "Es por esoque siempre ha sido crucial para nosotros crecerde manera sostenible". La población de Singapurse ha incrementado en un 70% desde 1986.

Según Hoo, el área de la cubierta vegetal tam-bién ha crecido un 50% durante el mismo perí-odo. Además de contar con numerosos parques,que proporcionan un refugio acogedor para loshabitantes de la ciudad, así como un sistema deaire acondicionado natural, Singapur tambiénpromueve el uso y desarrollo de tecnologías ener-géticamente eficientes. Siemens, por ejemplo,maneja un centro de competencia para el desa-rrollo urbano sostenible en Singapur y está tra-

nista de EE.UU. Daniel Libeskind. "La combinaciónde los dos es actualmente el mayor desafío que en-frenta el desarrollo urbano”.

De hecho, muchas de las megaciudades de hoyson junglas de concreto aparentemente intermi-nables que continúan devorando espacio y recur-sos. Las previsiones apuntan a que el número demegaciudades –aquellas con al menos diez millonesde habitantes– se incrementará de 22 a 26 en el2015. La mayoría de estas se encuentran en eco-nomías emergentes y en países en desarrollo –enotras palabras, lugares donde a la sostenibilidad nosiempre se le asignó la máxima prioridad en el pa-sado. En este caso, las autoridades a menudo hanlimitado los medios a su alcance para hacer fren-te a los desafíos ambientales más urgentes. Estosincluyen mejoras al transporte público local, re-habilitación de edificios, renovación de las redesde energía y la infraestructura del agua.

Sin embargo, la batalla contra el cambio cli-mático se debe librar en los grandes centros ur-banos. Las ciudades representan ya el 75% de laenergía consumida en todo el mundo y son res-

nales de 2009– con LEDs de alta eficiencia su-ministrados por la filial de Siemens Osram, quefuncionan únicamente con alrededor de la mi-tad de la energía de las farolas de alumbradopúblico convencionales (ver p. 54). Los investi-gadores de Osram están desarrollando tambiéndiodos orgánicos emisores de luz (OLED). En elfuturo, estas nuevas fuentes de luz transparen-te podrían ser utilizadas como ventanas, dondepermitirán la entrada de la luz del sol durante eldía y luego emiten luz en la noche (ver p. 52).Sin embargo, según científicos, como el profe-sor emérito Dickson Despommier de la Univer-sidad de Columbia, ha llegado el momento delos planificadores de la ciudad sigan a su vez alejemplo de las termitas con el fin de garantizarun desarrollo urbano sostenible (ver p. 49). Enarmonía con la naturaleza, los rascacielos de lasmegaciudades del futuro podrían entonces ser-vir como grandes invernaderos en los que secultiven verduras, frutas, granos y aves de co-rral exclusivamente para uso local –al igual quelos insectos han estado cultivando sus "jardi-nes" durante millones de años.

Florian Martini

16 Pictures of the Future | Primavera 2010

de los autobuses de tracción eléctrica en el trans-porte público local. Estos son todos elementosdel ambicioso plan de las autoridades municipa-les de convertir a Copenhague en la primera ciu-dad de Europa totalmente libre de CO2 para elaño 2025 (ver p. 20).

Efectivamente no hacen falta ideas creativassobre cómo hacer realidad esta visión de la ciu-dad verde. Por ejemplo, los investigadores deSiemens Osram, Ahmed y Maximilian Fleischer,tienen planes para crear un revestimiento espe-cial para fachadas que explota el principio de lafotosíntesis. Al igual que las plantas, los edificiosserían entonces capaces de convertir el dióxidode carbono de la atmósfera en sustancias comometanol, que podrían ser utilizadas como com-bustibles (ver p. 46).

Mientras tanto, otras tecnologías con visiónde futuro están ya en uso. En la ciudad de Re-gensburg, Alemania, por ejemplo, declaradapor la UNESCO Patrimonio de la Humanidad, elalumbrado público se hará ahora –a partir de fi-

bajando en nuevos métodos, más eficientes parael tratamiento del agua y de las aguas residua-les. La Compañía tiene previsto abrir una plan-ta de desalinización piloto en octubre de 2010.La instalación utilizará campos eléctricos para se-parar la sal del agua de mar en un proceso querequiere menos de la mitad de la energía con-sumida por los métodos convencionales.

China, el gigante vecino de Singapur, tambiénestá buscando la forma de presentar un matriz de

Al mismo tiempo, Siemens está desarrollandolos modelos de la "eco ciudad" en colaboración conla Escuela de Planificación Urbana de la Universi-dad de Tongji. Estos modelos están diseñados paraasegurar que las megaciudades se planeen desdeel principio para que sean lo más sostenibles po-sible. Y la Expo de Shanghái de este año, con sulema "Mejor Ciudad, Mejor Vida", también de-mostrará que China no es un tigre de papel en ma-teria de sostenibilidad. Los cerca de 70 millones vi-

Los edificios energéticamente eficientes ofrecen la

vía más rápida para reducir las emisiones de gases

de efecto invernadero de las ciudades –aquí la sede

de Siemens en Beijing (L), los rascacielos de Singa-

pur (M), y la Torre de Cristal de Madrid.

Las megaciudades de China se están convirtiendo enbancos de pruebas de tecnologías amigables con el climay energéticamente eficientes.

que están en aumento con la urbanización. Ade-más de los problemas ambientales como elsmog y la contaminación de las aguas residuales,esto le representa a las autoridades el problemadel aumento de las emisiones de CO2. China yaha superado a los EE.UU. como el mayor emisormundial de gases de efecto invernadero y, deacuerdo con la Agencia Internacional de Energía,ha emitido aproximadamente seis millones de to-neladas métricas de CO2 sólo en 2007 –casi el do-ble de su nivel de 2001. Con el fin de evitar quelos frutos del impacto de su crecimiento econó-mico se conviertan, literalmente, en humo, Chi-na ahora pretende utilizar energías renovables paragenerar una participación del 15% de toda la ener-gía que consumirá en el 2020. Esto convertirá alas megaciudades de China en El Dorado de lastecnologías energéticamente eficientes y ami-gables climáticamente como las de Siemens.

Por ejemplo, la Compañía tiene previsto equi-par todo el distrito de Shanghái con sistemas deconstrucción ahorradores de energía. Las autori-dades municipales podrán cubrir completamentelos pagos de estos sistemas con lo que se ahorrenen los costos de la energía.

involucrados en un gran esfuerzo para hacerla planificación urbana más amigable con elclima. En Europa, donde el 72% de la pobla-ción ya vive en ciudades, en comparación conalrededor del 43% en China, el reto principales por lo tanto hacer las infraestructuras exis-tentes más eficientes energéticamente y me-dioambientalmente compatibles.

En un informe encargado por Siemens, lacompañía de investigación y asesoría Economist

Intelligence Unit ha investigado cuáles son lasciudades europeas particularmente innovadorasen términos de sostenibilidad (ver p. 17). Al fren-te del "Índice de Ciudades Verdes Europeas" estáCopenhague, seguida por Estocolmo, Oslo y Vie-na. La capital danesa debe su alta calificación auna serie de medidas de ahorro de energía y deprotección del clima, incluyendo sistemas de ca-lefacción ultra-eficientes para el distrito, el cre-ciente uso de la energía eólica, y la introducción

crecimiento urbano más ecológico (ver p. 38). Allí,más de la mitad de un billón de personas vivenya en las ciudades, cifra que bien podría duplicarsepara el año 2030. En la actualidad, las plantas deenergía a base de carbón satisfacen la mayor par-te de la necesidad energética del país, demanda

sitantes de todo el mundo de la Expo tendrán laoportunidad de conocer soluciones ecológicas parael problema de urbanización.

Fachadas fotosintéticas. Al otro lado delmundo, los países europeos también están

Ciudades verdes | Tendencias

| Índice de ciudades verdes europeas

¿Qué hace que una ciudadsea la ganadora?El Índice de ciudades verdes europeas, un estudio realizado por el Economist IntelligenceUnit, en cooperación con Siemens, compara la compatibilidad medioambiental de 30 ciu-dades europeas. Encabezando la lista se encuentra la capital de Dinamarca, Copenhague.

Los hechos hablan por sí solos: La mitad de la po-blación mundial vive en ciudades y, en Europa

donde la urbanización es aún más avanzada el 72%de la población son habitantes urbanos. Esta si-tuación tiene importantes consecuencias sobre elmedio ambiente porque los centros urbanos son res-ponsables del 75% del consumo mundial de ener-gía y del 80% de las emisiones de gases de efectoinvernadero generadas por la actividad humana. Lasciudades por lo tanto ofrecen la posibilidad de des-empeñar un papel más importante que nunca enla batalla contra el cambio climático.

¿Cómo están asumiendo las ciudades esta res-ponsabilidad? La pregunta nos da buenas razonespara echarle un vistazo cercano a las principales ciu-dades de Europa. ¿Qué esfuerzos están haciendopara conservar los recursos? ¿Cómo están tratan-do de evitar daños al medio ambiente, reducir lasemisiones de CO2 y para mantener las zonas urbanascomo lugares donde vale la pena vivir? ¿Qué pro-yectos de protección medioambiental ejemplaresse están llevando a cabo?

Para responder a estas preguntas, Siemens le en-cargó al Economist Intelligence Unit (EIU), una in-

vestigación y asesoría independiente, para compararla eficiencia medioambiental de 30 de las principalesciudades de 30 países europeos. Desde Atenas has-ta Zagreb, desde Liubliana hasta Estambul, y des Oslohasta Kiev, el estudio se enfocó en las ciudades másgrandes de los países en cuestión, en la mayoría delos casos sus capitales. Con el fin de ilustrar su des-empeño y objetivos en cuanto a protección me-dioambiental y del clima, cada una de las ciudadesse evaluó sobre la base de 30 indicadores divididosen ocho categorías: Emisiones de CO2, Energía, Edi-ficios, Transporte, Agua, Aire, Uso de Residuos/ Sue-lo y Regulación Medioambiental. La metodologíadel estudio fue desarrollada por el Economist In-

telligence Unit (EIU) en colaboración con expertosurbanísticos independientes y Siemens. "El resultadoes el Índice de ciudades verdes europeas –una cla-sificación de las ciudades más importantes de Eu-ropa- es único en cuanto a su amplio ámbito de apli-cación", dice James Watson, director del estudio.

"El Índice proporciona una visión de los puntosfuertes y débiles de cada ciudad", dice Stefan De-nig, gerente del proyecto por parte de Siemens. De

Pictures of the Future | Primavera 2010 17

Los grandes esfuerzos de conservación energética y

protección del clima de Copenhague la convierten en

la ciudad más eco amigable de Europa. La ciudad pla-

nea quedar completamente libre de CO2 en el 2025.

esta manera, apoya los esfuerzos de estas ciudadespara desarrollar medidas más efectivas de protec-ción del clima, y también ayuda a la priorización delas actividades medio ambientales. "Lo más im-portante, sin embargo, es el hecho de que el estudiopermite que las ciudades aprendan unas de otras,esfuerzo que vale la pena independientemente desi se trata de la planta de energía de biomasa másgrande de Europa en Viena, de las instalaciones deenergía eólica costeras más modernas en Dinamarca,del sistema de reciclaje de lotería en Liubliana, delalquiler gratuito de bicicletas en París, de rellenos

teligentes de dirección del tráfico que garantizan flu-jos de tráfico aceptables.‘ Ámsterdam lideró en el campo de las categorí-as de Uso del Agua y Uso de Residuos/Suelo. El con-sumo de agua promedio en las 30 ciudades estu-diadas es de más de 100 metros cúbicos por habi-tante al año, pero los residentes de la capital ho-landesa sólo necesita 53 metros cúbicos. Esto sedebe en parte al bajo desperdicio de agua –sólo un3,5 % del agua potable de Ámsterdam se pierde de-bido a fugas en las tuberías. Además, la presenciamasiva en la ciudad de contadores de agua moti-

sanitarios con instalaciones de producción de me-tano en Estambul, o de los autobuses equipados consistemas que hacen que el semáforo cambie a ver-de más rápido en Tallin”. El estudio centra su aten-ción en los proyectos interesantes de cada ciudadque puedan servir de modelo para las demás.

Algunos hallazgos claves del Estudio:‘ Copenhague es la ciudad más verde de Europa(ver p. 20). La ciudad sede de la 15 Conferencia deCambio Climático de la ONU celebrada en diciem-bre de 2009 se desempeña muy bien en las ochocategorías. El segundo lugar, en la clasificación ge-neral, lo ocupa Estocolmo. Oslo termina tercero (verp. 22), seguida por Viena y Ámsterdam.‘ En general, las ciudades escandinavas obtienenlas clasificaciones más altas en el índice, lo que nodebería sorprendernos, dado que la protección delmedio ambiente ha sido una causa popular en laregión durante muchos años. El hecho de que lospaíses escandinavos sean muy ricos también ayu-da, y las ciudades de la región por lo tanto, invier-ten la mayor parte de su capacidad financiera en pro-mover inversiones en medidas de protección del me-dio ambiente. Edificios ahorradores de energía, ex-tensas redes de transporte público, y la energía ge-nerada a partir de fuentes renovables, especialmenteviento y agua, se han generalizado en toda la región.‘ Las ciudades del Este europeo reciben en gene-ral una calificación inferior al promedio en el Índi-ce de ciudades verdes, recibiendo la calificación másalta la ciudad de Vilna, la capital de Lituania, ter-minando en la posición 13 en el índice general. Esteresultado se debe en parte al PIB de la región y a suhistoria –después de todo, la mayoría de estas ciu-dades consideraron que la protección del medio am-biente carecía de importancia durante la era co-munista. Este último hecho se refleja en el alto con-sumo de energía de la región, en particular por losedificios y otras infraestructuras obsoletas. Pero lasciudades del Este europeo en general, reciben ca-lificaciones por encima del promedio en lo que res-pecta al transporte público local. El porcentaje depersonas que utiliza el transporte público para ir atrabajar en Kiev, por ejemplo, que ocupó el lugar 30en el índice, es el más alto entre todas las ciudadesestudiadas.‘ La ciudad mejor clasificada en las categorías deEmisiones de CO2 y Energía es Oslo. La capital no-ruega se beneficia aquí de su uso de la energía hi-droeléctrica. En general, las fuentes renovables yarepresentan el 65% de la energía consumida en Oslo,que también tiene el ambicioso objetivo de redu-cir las emisiones de CO2 en un 50% para el 2030.Además, la ciudad está estimulando la utilizaciónmás amplia de sistemas de calefacción urbana y devehículos híbridos y eléctricos. Oslo también ma-neja un fondo para el clima y la energía financia-do por un impuesto a la electricidad local. El fon-do ha sido utilizado para apoyar un gran número

de proyectos de eficiencia energética en los últimos20 años. ‘El primer lugar en la categoría de Edificios es com-partido por Berlín y Estocolmo. Tras la reunificaciónalemana, Berlín ha modernizado una gran parte desus edificios en consonancia con las estrictas di-rectrices de eficiencia energética. El resultado es elahorro de CO2 de entre 1 y 1,5 toneladas métricaspor año en los edificios modernizados. Berlín tam-bién puso en marcha un programa de cooperaciónenergética público-privado para sus edificios públicos,con empresas como Siemens. Las empresas priva-

Producto Interno Bruto: El principal factor que afecta la clasificación de casi todas las Ciudades Europeas

10,00020

30

40

50

60

70

80

90

100 European Green City Index Score

20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000

Vilnius

Berlín

Madrid

Riga

Prague

Ljubljana Athens

WarsawLisbon

BratislavaBudapest

IstanbulZagrebBelgrade

BucharestSofiaKiev

ViennaStockholm

ZürichAmsterdam

París

Dublin

London

Helsinki

CopenhagenOslo

Per capitaGDP

(euros)

ValueNorm

Tallinn

Rome

Brussels

Escandinavia ha invertido en protección medioambien-tal durante años –esto hizo que se ubicara en losprimeros puestos del Índice.

das de estas asociaciones asumen los costos de mo-dernización y pagan sus inversiones iniciales con baseen el ahorro de energía obtenido. Estocolmo se des-taca por sus ejemplares directrices de eficiencia ener-gética y por la construcción de casas y zonas resi-denciales que utilizan muy poca energía. Estas ca-sas tienen un consumo total de energía de menosde 2.000 kilovatios-hora por año, a pesar del climafrío de la ciudad. ‘ Estocolmo también aparece en los primeros lu-gares en la categoría de Transporte. Gracias a unared de ciclo-vías perfectamente estructurada, el 68%de los residentes de la ciudad va en bicicleta al tra-bajo, o caminan –tres veces el promedio de otrasciudades europeas. Un 25% adicional de la pobla-ción utiliza el sistema de transporte público. La ca-pital sueca también se basa en tecnología de van-guardia para su sistema de transporte público, queincluye buses propulsados con etanol y sistemas in-

va a los usuarios a conservar. Ámsterdam tambiénpuede estar orgullosa de su alto índice de recicla-je –una de las razones por las que terminó prime-ra en la categoría de Uso de Residuos/Suelo. En to-tal el 43% de todos los residuos municipales, el do-ble de la media europea, son separados y recicla-dos en la ciudad –al mismo tiempo mayor parte delresto se utiliza para producir suficiente energía paraabastecer el 75% de los hogares de Ámsterdam conelectricidad. Sólo el uno por ciento de los residuosde la ciudad se envía a rellenos sanitarios.‘ Vilna es la ciudad europea de más alto rango enel categoría Aire (ver p. 31). Aparte de sus muy ba-jos niveles de gases de escape y de emisiones, la ca-pital lituana también hace hincapié en la expansiónde las zonas verdes y de los bosques –dentro y fue-ra de la ciudad. El primer puesto de Vilna en la ca-tegoría Aire se debe también a su pequeño tama-ño y la falta de industria pesada.

18 Pictures of the Future | Primavera 2010

Ciudades verdes | Índice de ciudades verdes europeas

Pictures of the Future | Primavera 2010 19

y más prósperas, como París, Londres y Ma-drid. Berlín también compartió la mejor clasifi-cación en la categoría de Edificios con Estocol-mo. Vilna, con el sexto menor PIB del índice,deja atrás a otras ciudades en la categoría deAire y tiene la mejor clasificación general (13ºlugar) entre las ciudades de Europa del Este.

Mucho de esto tiene que ver con la gente, sinembargo. Los esfuerzos de protección ambien-tal de los distintos habitantes de las ciudades su-man. Entre más residentes se comprometan, me-jor clasificación obtendrá la ciudad en el Índi-ce de Ciudades Verdes Europeas. Esto abre in-teresantes posibilidades para conseguir pobla-ciones urbanas comprometidas en la protecciónclimática y del medio ambiente.

Una opción aquí es la participación ciudadanacomo la ya que se practica en Bruselas, que pusoen marcha un iniciativa conocida como Barrio Du-radero (barrio sostenible). La iniciativa pide a losresidentes desarrollar ideas verdes para sus ba-rrios. Las ideas más prometedoras reciben orien-tación técnica y el apoyo financiero de la ciudad.

La sensibilización sobre las cuestiones de los cam-bios climáticos y medioambientales y el suministrode información son también elementos indispen-sables en la batalla contra el cambio climático. "Mu-chos responsables políticos todavía no se dan cuen-ta de que las inversiones en tecnologías energéti-camente eficientes tienden a ser compensadas fi-nancieramente", dice Denig. Independientementede si se trata de un mejor aislamiento térmico deledificio, de sistemas de iluminación ahorradores deenergía, o de sistemas de administración eficientesde las construcciones –la mayoría de estas tecnologíasrequieren una inversión inicial mayor, pero se com-pensa con menores costos de energía a lo largo delos ciclos de vida del producto (ver Pictures of the Fu-

ture, Primavera de 2009, p. 35). "Y es más", dice Ja-mes Watson, "si la mayoría de los residentes de la ciu-dad utilizan el transporte público, ahorran agua yenergía, y toman decisiones de compra "verdes", elcambio en su comportamiento podrá sumarse a re-sultados muy superiores a lo que puede lograrse conregulaciones restrictivas en la ciudad ".

Karen Stelzner

20% de los residuos de las ciudades estudiadas sereciclan actualmente, y uno de cada cuatro litrosde agua se pierde por fugas en las tuberías.

Es evidente que uno de los indicadores clave quedeterminan la clasificación de una ciudad dentro delíndice es su nivel relativo de afluencia. Por ejemplo,nueve de las ciudades que llegaron a los 10 princi-pales puestos tiene un PIB por encima del prome-dio. Estas ciudades no sólo tienen mejores infraes-tructuras, más medioambientalmente amigables quelas que se encuentran en las ciudades menos ricas,sino que también están persiguiendo objetivos deprotección climática y medioambiental ambiciosos–un sorprendente resultado teniendo en cuenta elhecho de que la riqueza y un mayor nivel de desarrolloa menudo se asocian con mayor consumo deenergía y con mayores emisiones.

Comprometerse. Pero el dinero no lo es todo,como Berlín y Vilna impresionantemente lo de-muestran. A pesar de tener el noveno PIB másbajo de las 30 ciudades, Berlín se las arreglópara terminar octavo en la clasificación gene-ral, por delante de otras ciudades más grandes

Énfasis en protección medioambiental. Lamayoría de las grandes ciudades europeas ya sonlíderes en desempeño ambiental. Casi todas las30 ciudades estudiadas –que en conjunto tienencasi 75 millones de habitantes y el promedio percápita de las emisiones de CO2 es de 5,2 tonela-das –se encuentran por debajo de la cifra prome-dio de emisiones de todos los países de la UE, quees de 8,5 toneladas métricas. La ciudad númerouno, Oslo, produce sólo 2,2 toneladas métricasde CO2 por habitante al año. Es más, la concien-cia ambiental es cada vez mayor. De las 30 ciuda-des europeas estudiadas, 26 han desarrollado suspropios planes medioambientales. La mitad delas ciudades también objetivos viables de reduc-ción del CO2. Copenhague está planeando que-dar completamente libre de CO2 en el 2025 (verp. 20), y Estocolmo tiene la intención de hacer lomismo para el 2050. Sin embargo, todas las ciu-dades se enfrentan a grandes desafíos. Por ejem-plo, en promedio, las fuentes renovables de ener-gía representan sólo alrededor del 7% de susuministro total de energía –muy por debajo elobjetivo de la UE del 20% en el 2020. Menos del

En Estocolmo, el 68% de los residentes van a trabajar

en bicicleta. Berlín (derecha) modernizó la mayoría

de sus edificios en consonancia con los estrictos cri-

terios de eficiencia energética después de 1990.

Amsterdam, Netherlands

London, United Kingdom

Paris, France

Dublin, Ireland

Copenhagen, Denmark

Oslo, Norway

Stockholm, SwedenTallinn, Estonia

Vilnius, Lithuania

Warsaw, Poland

Helsinki, Finland

Riga, Latvia

Istanbul, Turkey

Kiev, Ukraine

Brussels, Belgium

Zürich, Switzerland

Madrid, Spain

Lisbon, Portugal

Belgrade, Serbia

Berlin, Germany

Prague, Czech Republic

Vienna, Austria Bratislava, Slovakia

Bucharest, Romania

Budapest, Hungary

Ljubljana, SloveniaZagreb, Croatia

Rome, ItalySofia, Bulgaria

Athens, Greece

21

18

12 1425

22

29

27

2619

17

20

24

4

8

28

37

23

15

13

30

165

9

6

1

2

11

10

Clasificación de las Ciudades más verdesde Europa

Ciudades Verdes | Copenhague

Viento, madera y dos ruedasCon su primer lugar en la clasificación en el Índice de ciudades verdes europeas, Copen-hague eclipsa a otras 29 municipalidades importantes. Su título como la ciudad más me-dioambientalmente amigable de Europa es el resultado de una amplia gama de medidasde protección climáticas, como el sistema de calefacción urbana operado con perdigonesde madera, parques eólicos, ciclovías y el sistema integrado de transporte público.

S i hay un signo reconocible al instante de las cre-denciales ecológicas de Copenhague es el

gran número de bicicletas en sus calles. Un consi-derable número de 520.000 residentes de la ciu-dad son ávidos ciclistas, incluso cuando las nubesestán bajas y la lluvia cae. Los amplios carriles parabicicletas de la ciudad están literalmente llenos debicicletas, bicicletas con remolques, e incluso trici-clos de aspecto deportivo completos con cajas detransporte para llevar a un niño o paquetes. "Si unomira las fotografías de los años 30's, se ve una ima-gen muy similar", dice Peter Elsman, director adjuntode finanzas de la ciudad de Copenhague. “En eseentonces, no había mucha gente capaz de permi-tirse un coche, pero hoy, tener una bicicleta es sóloparte del estilo de vida de Copenhague. Casi el 40%de la población de la ciudad viaja en bicicleta todoslos días a su lugar de trabajo o estudio".

Las bicicletas son el símbolo perfecto de Co-penhague, sede de la Conferencia sobre Cambio Cli-

mático de la ONU en el 2009, y de su posición ac-tual como la ciudad más verde de Europa. Este ho-nor le fue concedido de nuevo en diciembre, du-rante la conferencia de la ONU, cuando Siemens yel Economist Intelligence Unit del Reino Unido pre-sentaron el Índice de ciudades verdes europeas (verp.17). La posición privilegiada de Copenhague es,por supuesto, el resultado no sólo de las bicicletas.Ello fue posible gracias a un paquete de medidasque han puesto la ciudad, justo por delante de Es-tocolmo, Suecia, en el ranking verde.

¿Qué convierte a Copenhague en el líder del lote?Para empezar, su sistema de calefacción urbana úni-co en el mundo. El sistema es muy eficiente y pro-porciona calefacción para el 98% de los hogares pormedio de una gran planta híbrida de calor y ener-gía (CHP), en lugar de que cada hogar tenga queproducir su propio calor. Con todo, eliminando ala vez la necesidad de sistemas de calefacción pri-vados, la planta de CHP de la ciudad es 90% eficiente.

Copenhague empezó a utilizar tubos gemelos devapor sobrecalentado ya en 1925, inicialmente parael suministro de vapor a hospitales para la esterili-zación de sus instrumentos. Hoy en día, la ciudadtiene 1.500 kilómetros de tuberías gemelas quetransportan vapor sobrecalentado y agua calientede la planta CHP a los hogares y viceversa.

Durante muchos años, la planta, que tambiénpresta sus servicios a varias comunidades de los al-rededores, fue alimentada con carbón. Ya no.Una de las unidades de cogeneración es ahora ali-mentada con perdigones de madera medioam-bientalmente amigables, y la segunda está previs-ta para que se convierta a este combustible en elfuturo próximo.

Comprometida con la energía eólica. Ademásde depender de su planta híbrida de calor y ener-gía, Copenhague también satisface algunas desus necesidades de electricidad con energía eóli-

El apoyo al transporte público, los edificios energéti-

camente eficientes y el enfoque en la energía eólica

han convertido a la capital de Dinamarca en la ciu-

dad más medioambientalmente amigable de Europa.

20 Pictures of the Future | Primavera 2010

de la ciudad tendrán que cambiar la forma cómoviven. Hay ya campañas publicitarias encamina-das a conseguirlo. Queremos asegurarnos de quela gente esté comprometida en el desarrollo de lassoluciones". Con una quinta parte de las emisio-nes de CO2 causadas por el transporte, el plan estáencaminado a estimular más el uso de las bicicletaspor parte de los residentes. La ciudad está así bus-cando mejorar aún más las condiciones para losciclistas, con instalaciones como ciclovías y bici-parques cubiertos. De hecho, desde el último oto-ño, hay incluso luces de advertencia especiales ins-taladas en las vías del centro que alertan a los con-ductores de camiones para que viren a la derechaante la presencia de ciclistas en el punto muertode sus retrovisores. Si un ciclista se aproxima al pun-to muerto, las luces empiezan a titilar. En otras pa-labras, los ciclistas están siendo tomados en se-rio en Copenhague –otra buena razón para pasarsea las dos ruedas.

Tim Schröder

Pictures of the Future | Primavera 2010 21

ca, que hoy abastece, en promedio, una quintaparte del requerimiento de energía del país. Lagranja eólica costera de Middelgrunden, situada apocos kilómetros de la ciudad, ha estado en fun-cionamiento desde hace casi diez años. Las 20 tur-binas eólicas de la granja fueron fabricadas porBonus, en la actualidad una filial de Siemens WindPower. Cada turbina tiene una capacidad de dosmegavatios, a plena carga. En conjunto, la granjapuede abastecer alrededor de 40.000 hogares.

También se encuentra cerca de las 48 turbinasde la granja eólica de Lillgrund, comisionada en el2008. Las turbinas son visibles desde el Puente Öre-sund, que cruza el estrecho que separa Dinamar-ca de Suecia. Lillgrund tiene una capacidad total de110 megavatios. Siemens instaló los aerogenera-dores y la estación transformadora costera asocia-da, que se eleva por encima de las olas como un tam-bor gigante. El transformador recoge la energía delas turbinas y alimenta la red nacional de Suecia, queestá conectada a la de Dinamarca. Copenhague, pla-nea ahora construir más granjas eólicas, en la ciu-dad y en el Báltico.

"No tenemos la intención de dormirnos en loslaureles", dijo Ritt Bjerregaard (parte superior iz-

ses de las rutas céntricas de la ciudad, por ejem-plo, son ahora impulsados eléctricamente, locual reduce el humo del tubo de escape y los ni-veles de ruido en las calles estrechas. La ciudad pre-tende también ajustar su flota completa de vehí-culos, 600 en total, con sistemas de conduccióneléctricos o híbridos.

Y todos los inmuebles de propiedad pública deCopenhague se ajustarán a las últimas normas deeficiencia energética.

El plan de acción aprobado de Copenhague paraconseguir neutralizar el dióxido de carbono en el

de halógeno convencionales. En la misma partede la ciudad, la iluminación de una calle es tam-bién proporcionada por farolas LEDs de Osram.

Durante la Conferencia del Cambio Climático, pro-yectos de iluminación ahorradores de energía po-dían encontrarse en toda la ciudad, incluido un ár-bol de navidad frente al ayuntamiento (p. 20). El ár-bol estaba iluminado por varios cientos de LEDs queestaban conectados a bicicletas para hacer ejerci-cio. Entre más rápido pedaleaba la gente, más ilu-minaban las luces. Durante su discurso de inau-guración, la Alcaldesa Bjerregaard jocosamente hizo

quierda), alcaldesa de Copenhague hasta finales de2009, en la presentación del Índice de ciudades ver-des europeas. Ella hizo el anuncio de una meta am-biciosa: "Pretendemos convertir a Copenhague enuna ciudad libre de CO2 para el año 2025".

En términos concretos, libre de dióxido de carbonosignifica dos cosas. En primer lugar, reducir el nivelde emisiones actual de 2.5 millones de toneladas mé-tricas de dióxido de carbono al año a 1.15 millonesde toneladas métricas en el 2025 con medidas queya han sido implementadas o que están programa-das. En segundo lugar, compensar las emisiones deCO2 restantes por medio de proyectos como nuevasgranjas eólicas y la plantación de bosques. Como lomuestran las mejoras de los últimos años, este ob-jetivo ambicioso parece totalmente posible. Aunquelas emisiones de CO2 en muchas otras ciudades hanaumentado, las de Copenhague –ya bajas para em-pezar– se han reducido en un 20% desde 1990.

El paquete de medidas adoptadas por Copen-hague se extiende también al transporte. Los bu-

40.000 personas. Las casas se construirán en con-sonancia con estrictas normas de eficiencia ener-gética, y el nuevo desarrollo en sí ofrecerá una mez-cla balanceada de zonas residenciales, oficinas y es-pacios comerciales. El resultado será un vecindariocompacto en el cual las personas podrán hacer mu-chos de sus viajes a pie.

Más LEDs y menos carros. La iluminación esuna parte importante de la huella de dióxido decarbono de toda ciudad. Teniendo esto presen-te, la filial de Siemens Osram ha equipado unedificio comercial reformado del centro de Co-penhague con diodos emisores de luz (LEDs). Lanueva iluminación no sólo reducirá el valor delas facturas de energía, sino que proporcionarauna atmósfera íntima para los eventos cultura-les planeados en la localidad. Un total de 144lámparas LED se instalaron en el primer piso. Enconjunto, las lámparas consumen 190 vatios –sólo aproximadamente la mitad de las lámparas

2025 incluye la construcción de un nuevo anillo demetro, el cual conectará el área del sur de la ciudadcon la red de ferrocarriles en el 2018. Ya, casi todaslas personas de la ciudad viven en un perímetro de350 metros de una estación de transporte público.Adicionalmente, el área del antiguo puerto se va autilizar para la construcción de un nuevo barrio quellevará el nombre de Nordhavn, con hogares para

referencia al árbol como "el árbol de navidad másverde del mundo".

Copenhague tiene mucho por hacer para el2025. Es esencial, explica Bjerregaard, que los ha-bitantes de la ciudad adopten medidas ambien-tales. "Gran parte de las emisiones de CO2 son cau-sadas por la misma gente de Copenhague. Si que-remos conseguir nuestro objetivo, los residentes

"Pretendemos convertir a Copenhague en una ciudadlibre de dióxido de carbono para el año 2025".

Ciudades verdes | Oslo

Según un estudio realizado para el Índice de ciudades verdes eu-ropeas, Oslo es una de las ciudades más verdes de Europa. Elmétodo sostenible de la ciudad fue hecho realidad gracias a nu-merosas tecnologías medioambientalmente amigables, algunasde las cuales son de Siemens. La última incluye un metro econó-mico y la iluminación altamente eficiente del Teatro de Ópera.

Ala mayoría de las personas no les gustaríatener un metro pasándoles por debajo. Pero

Tor Hasselknippe lo ve como un desafío bien-venido. Todos los días Hasselknippe, el gerentetécnico de la compañía de transporte públicoVognselskap de Oslo, inspecciona los trenes deSiemens que desde el 2006 han estado reem-plazando gradualmente los trenes subterráneosde más de 30 años previamente utilizados en lacapital noruega. En el centro de mantenimiento,los carros del metro son levantados sobreplataformas de rieles en un salón amplio. Los téc-nicos trabajan en las carrocerías y hacen los reto-ques finales a los carros antes de enviarlos a la redsubterránea de la ciudad de aproximadamente80 kilómetros de longitud. "Este es uno de losmotores eléctricos", dice Hasselknippe, mostran-do un bloque rectangular grande debajo de unode los carros. "La unidad impulsora del tren tieneuna producción de 1.680 kilovatios y es tambiénenergéticamente eficiente. Cuando el conductorfrena, el motor entra en modo generador y envíala electricidad que produce nuevamente a la red".

Hasselknippe golpea entonces la pared exteri-or de un carro. "Toda el casco está hecho de alu-

minio", dice él. "Esto hace que el tren sea ex-tremadamente liviano". Como resultado, el nue-vo tren subterráneo consume 30% menos de en-ergía que los antiguos. “Y eso no es todo", diceHasselknippe mientras sube a la cabina depasajeros y pasa sus manos sobre los cobertoresde las sillas. "Estos textiles están hechos de unmaterial muy sofisticado que no sólo cumple contodos los requerimientos de protección de incen-dios sino que también se puede reciclar –lo queocurre con el 95% de los componentes de estostrenes. Todo esto convierte a nuestro metro enuno de los sistemas más sostenibles del mundo".

Calefacción por demanda. No siempre resultafácil combinar la sostenibilidad con la operaciónefectiva de nuestro metro. Por un lado, aproxi-madamente el 80% del sistema de metro de Oslova sobre el suelo, lo cual tiene un impacto nega-tivo sobre su balance energético, especialmenteen invierno. "El sistema de calefacción todavíaconsume aproximadamente el 20% de la energíarequerida –por lo que necesitamos trabajar eneso", dice Hasselknippe. Los ingenieros deSiemens Mobility en Viena, Austria, están miran-

Las plantas de energía hidroeléctricas y el nuevo metro energéticamente eficiente han ayudado a reducir las emi-

siones per cápita de CO2 de Oslo a sólo dos toneladas. Las cosas pequeñas como una lámpara de LEDs en el Teatro

de Ópera de la ciudad ayudan también.

do la forma de reducir el consumo de energía delos sistemas de control de la calefacción y del cli-ma. "Hemos desarrollado una unidad de controlde la calefacción que regula el sistema en líneacon los requerimientos en tiempo real", dice elgerente del proyecto Dr. Walter Struckl. "Launidad está conectada a un sensor de dióxido decarbono que determina cuántos pasajeros hayen el carro con base en el principio de que elcontenido de CO2 aumenta con el número depersonas presentes". Según Struckl, la unidadpuede calentar el aire del exterior en línea conlas necesidades de calefacción reales. En contra-posición, los sistemas convencionales calientancontinuamente los carros del metro, independi-entemente de si hay o no pasajeros a bordo."Nuestra tecnología deberá generar ahorros deenergía de hasta el 30%", dice Struckl. La sosteni-bilidad y la eficiencia energética han sido lasprincipales prioridades de Oslo durante algúntiempo. En el 2002 la ciudad, que tenía unapoblación de 550.000 habitantes, lanzó su ambi-cioso Programa de Ecología Urbana para reducirlas emisiones de contaminantes y mejorar la ca-lidad de vida de sus ciudadanos. Entre otras

22 Pictures of the Future | Primavera 2010

Hitos verdes

Pictures of the Future | Primavera 2010 23

cosas, el plan asociado busca una reducción del50% de los niveles de emisión de gases de efectoinvernadero de 1990 para el 2030. Este progra-ma verde ya está produciendo resultados. El es-tudio de sostenibilidad de 30 ciudades europeaspara el Índice de ciudades verdes europeas (p.17) clasificó a Oslo en el tercer lugar después deEstocolmo y Copenhague. El estudio incluso ledio una clasificación mejor a la capital noruegaen cuanto a emisiones de CO2, ya que la ciudadproduce solamente un poco más de dostoneladas de gas de efecto invernadero per cápi-ta –principalmente debido a que Oslo abasteceaproximadamente el 60% de sus requerimientosde electricidad con la energía de grandes plantasde energía de Noruega.

Pero todavía queda trabajo por hacer, porqueel Programa de Ecología Urbana, programadopara operar hasta el 2014, se centra también en

del metro de Jernbanetorget. Semejándose a uniceberg gigante transformado en concreto, elnuevo teatro de la ópera se levanta fuera delpuerto. El imponente edificio, que abrió en el2008, es uno de los teatros de la ópera más en-ergéticamente eficientes del mundo –una haza-ña hecha posible en parte gracias al conceptodel sistema de iluminación innovador que de-pende de diodos emisores de luz (LEDs)."Nosotros equipamos toda la sala de conciertoscon LEDs –no hay ninguna igual en el mundo",dice Cato Johannessen, que está manejando elproyecto de Osram Noruega.

Johannessen está particularmente orgullosode la lámpara de ocho toneladas que cuelga 16metros arriba de las sillas. "También instalamosreguladores de intensidad especiales para adap-tar individualmente los módulos LED a los másdiversos requerimientos de iluminación". Lospequeños LEDs son altamente eficientes, con

Parangón de la eficiencia

Incluso un país como Noruega puede volverse

más verde. Trondheim se extiende 500 kilómetros al

norte de Oslo. Con 170.000 habitantes, es la tercera

ciudad más grande el país. En el 2001 las autoridades

locales le declararon la guerra al CO2. Desde enton-

ces, la ciudad ha introducido una gama de medidas

ecológicas –las cuales fueron implementadas por el

Ministerio del Medio Ambiente en el 2008. El objetivo

es una reducción del 20 por ciento en las emisiones

de CO2 en comparación con los niveles de 1991 para

el año 2012. Para ayudar a cumplir con esta meta, las autoridades de Trondheim intentan ampliar el transpor-

te público local y mejorar la eficiencia energética de los edificios de la ciudad. Hay un gran potencial en la últi-

ma área según un estudio conjunto realizado por Siemens, las autoridades de la ciudad y la organización me-

dioambiental Bellona como parte de un proyecto piloto titulado "Ciudad de Energía Inteligente". El estudio bus-

ca formas de ahorrar energía en las áreas de los edificios residenciales y comerciales, alumbrado público, la red

de energía y la industria. Demuestra que utilizando la tecnología ya disponible, Trondheim podría reducir su

consumo de energía de cinco teravatios-hora al año en 22% sin comprometer la calidad de vida de sus ciuda-

danos. "Nos daremos cuenta más de estos ahorros potenciales en uno o dos años", dice Rita Ottervik, Alcalde-

sa de Trondheim. Una buena forma de reducir el consumo de energía es instalando nuevos sistemas de admi-

nistración en los edificios que controlen de manera inteligente los sistemas de iluminación, calefacción y ven-

tilación. Únicamente en las oficinas de Trondheim esto ahorraría mucho más electricidad que la consumida

durante el mismo periodo por 4.000 hogares. El alumbrado público ofrece también el potencial de grandes

ahorros, a pesar del hecho de que las 22.000 farolas instaladas en las calles son ya muy eficientes. Al regular-

las disminuyendo su luminosidad en un 50%, por ejemplo, se reduciría el consumo anual de energía en más

de cinco gigavatios hora (GVh) y nos ahorraríamos aproximadamente €700.000 al año. Incluso mayores aho-

rros se podrían conseguir actualizando la red eléctrica de la ciudad, donde cada año el cinco por ciento de la

electricidad se pierde en forma de calor, mientras es transmitida al consumidor. Los sistemas de alto voltaje efi-

cientes podrían reducir estas pérdidas en más de 50 GVh, ahorrándonos así €3 millones al año. Según Otter-

vik, antes de que pueda empezar la instalación de la tecnología energéticamente eficiente, es esencial asegu-

rarnos de que los habitantes de Trondheim adoptarán las medidas. "Hemos persuadido a nuestros ciudadanos

para que ahorren energía", dice ella. Aquí también Trondheim va por el camino correcto. El proyecto ha sido

publicitado en una gran campaña desde el Otoño de 2009. El ahorro de energía está siendo promovido en los

medios, en simposios, en competencias escolares, en los buses y en mensajes impresos en las autopistas.

ampliar la red de transporte público local. Losestudios han demostrado que el tráfico por ca-rretera es responsable de gran parte de las emi-siones de CO2 de Oslo. A pesar de los altos pea-jes para ingresar al centro de la ciudad, algunos360.000 vehículos continúan conduciendo através de Oslo todo el día. El gobierno de la ciu-dad cree que mejorar el sistema de buses y elmetro hará que más personas dejen sus carrosen la casa. Además, el nuevo sistema de metroha demostrado ya que el gobierno podría tenerrazón. "Las encuestas demuestran que lospasajeros están extremadamente satisfechos",dice Hasselknippe. "Desde la introducción de losnuevos trenes, el número de pasajeros ha au-mentado aproximadamente un 10% llegando a73 millones en el 2008". Él cree que incluso máspersonas optarán por utilizar el metro en el fu-turo, especialmente ahora que los intervalos en-tre los trenes se han reducido a la mitad. "Lostrenes han estado trabajando cada siete minu-tos 20 horas al día al año ahora –y eso elimina lanecesidad de conducir para muchas personas".

Otro hito verde de Oslo está cerca del centroapenas a unos cuantos minutos de la estación

una producción de 45 lúmenes por vatio encomparación con el máximo de 12 lúmenes porvatio de las lámparas incandescentes conven-cionales. En estado de iluminación máxima los8.100 LEDs consumen sólo 14 kilovatios. Sontan poderosos como si fueran grandes, dice Jo-hannessen. "En promedio, sólo uno de cada mil-lón de LEDs falla durante su vida útil de seisaños, y es más no hemos tenido que reemplazaruna sola unidad", dice él.

Johannessen cree que Oslo aumentará suuso de iluminación energéticamente eficienteen el futuro. Los pequeños y flexibles LEDs enparticular ofrecen un gran potencial en relacióncon la protección climática –y no sólo en edifi-cios imponentes como el Teatro de la Ópera."Oslo ha trazado planes iniciales para demostrarque los LEDs pueden también hacer el alumbra-do público más ecológico", dice él.

Florian Martini

Ciudad Inteligente deTrondheim

Ciudades verdes | Madrid

Un Alcázar de sostenibilidadEl área circundante a Madrid es una de las regiones de más rápido crecimiento de Europa.En los últimos 10 años el número de habitantes residentes aquí aumentó en casi el 20%.Para mantener la calidad de vida en la España central y salvaguardar sus recursos, la ad-ministración de la ciudad está apostándole a soluciones logísticas eficientes, algunas delas cuales están siendo suministradas por Siemens.

Mirar a través de la ventana de un avión quese aproxime a Madrid es como devolverse en

el tiempo. Las tierras altas áridas en las afueras dela capital española están moteadas con pequeñasvillas castellanas que lucen como reliquias de siglosanteriores coladas en piedra. Esta vista le ofrece alobservador una perspectiva de la forma como pudohaber lucido Madrid después de que la ciudad fuefundada en la Edad Media, cuando los primerosasentamientos se establecieron a lo largo del rús-tico castillo moro conocido como el Alcázar.

Hoy, Madrid es el centro geográfico, político y cul-tural de España –y con una población de cerca de 3.3millones (6.3 millones en el área metropolitana), estambién la tercera ciudad más grandes de la UE. Laciudad continúa creciendo y casi 400.000 personasse han sumado a la población desde el 2001. Los sis-temas logísticos eficientes son por lo tanto, crucia-les para garantizar una rutina diaria fluida en la ca-pital española y en sus regiones circundantes.

El Aeropuerto Internacional de Barajas de Ma-drid –el décimo aeropuerto más grande del mun-do (50 millones de pasajeros en el 2008) –ya está

en marcha en este sentido. Cerca del 60% de lospasajeros de las instalaciones utilizan ahora su fu-turista Terminal 4, que abrió en el 2006. Aquí serequiere de un desempeño logístico excepcionalpara garantizar que todo opere como un reloj. LaAENA de propiedad del Estado, el operador ae-roportuario más grande del mundo, garantiza elrendimiento máximo, principalmente con la ayu-da de soluciones de Siemens. Estos incluyen el sis-tema de seguridad, de iluminación y un sofisticadosistema de manejo de equipajes.

El sistema de manejo de equipajes del aero-puerto es el más grande y el más moderno de estetipo en Europa. Operando en las catacumbas de-bajo del aeropuerto, el sistema puede recoger y or-denar hasta 16.500 piezas de equipaje por hora des-de los 172 mostradores de recepción y conexionesde vuelos que luego son transportadas a velocidadesde hasta 10 metros por segundo a las puertas o áre-as de reclamación de equipajes en cintas trans-portadoras con una longitud total de 104 kilóme-tros. Cada pieza de equipaje tiene que llegar a supuerta en el término de 25 minutos, incluso si di-

Las Cuatro Torres son el ícono de la Madrid moderna, que está también volteando sus ojos hacia la pro-

tección medioambiental. Algunos camiones recolectores de basura y buses de la ciudad utilizan ya

energía alternativa (derecha).

cha puerta está ubicada en el terminal de vuelosinternacionales, que se encuentra aproximada-mente a tres kilómetros. "Siemens fue el único li-citante en ese momento capaz de ofrecer la tec-nología que podría ganar esta carrera contra el tiem-po", dice Nerea Torres, quien es responsable de losaeropuertos en Siemens Mobility en Madrid.

La AENA comisionó también a Siemens en el2008 para reducir el consumo de energía de su yaeficiente sistema de manejo de equipajes en un 30%para el 2011 –y hacerlo sin instalar un hardware adi-cional. "Ahora, por ejemplo, estamos optimizandolos parámetros del software de control para que po-damos ajustar la operación del sistema para que seajuste al número real de maletas a transportar", ex-plica Torres. "Esto evita cosas como tener segmentoscompletos de cintas transportadoras operandosin ningún equipaje". Los esfuerzos han sido exitosos,porque los expertos de Siemens ya han reducido elconsumo de energía en aproximadamente el 15%.

Energía eólica en Las Palmas. La eficiencia esla prioridad fundamental general en AENA, la cual

24 Pictures of the Future | Primavera 2010

Pictures of the Future | Primavera 2010 25

opera todos los aeropuertos de España y alrede-dor de 30 otros aeropuertos en todo el mundo."Siempre estamos buscando reducir el consumode energía en cada uno de nuestros aeropuertos",dice José Manuel Hesse Martin, responsable delos temas de sostenibilidad en AENA. "Una de lasáreas en la que nos estamos centrando es la ilumi-nación. La Terminal 4, por ejemplo, fue diseñadapara garantizar que en la medida de lo posible lasluces externas brillen en el edificio. Estamos utili-zando también energía renovable. Por ejemplo,ahora producimos más energía con turbinas deaire en el aeropuerto de Las Palmas de Gran Cana-ria de la que la instalación realmente necesita, ycanalizamos el excedente a la red pública".

La AENA planea también evaluar las diver-sas medidas de actualización de la energía en el2010 en el pequeño, pero aún selecto aero-puerto, y aquí también la compañía recibirá laayuda de Siemens. "Este será nuestro laborato-rio de pruebas vede", dice Hesse. "Independien-temente de si se trata de iluminación con LEDs,tecnologías de edificios inteligentes o la gene-ración y utilización de energía de varias fuentes

Una de estas líneas –la Número 10– para di-rectamente en el Estadio Santiago Bernabéu, ho-gar del club de fútbol Real Madrid, el cual vendiósus antiguas instalaciones de práctica a solo dosparadas de la línea, Ciudad Deportiva, por varioscientos de millones de euros en el 2001. Las ins-talaciones donde el Real alguna vez practicó tiroslibres, tipos de penalti y planteamientos ofensi-vos es ahora el sitio de las Cuatro Torres, cuyomoderno diseño arquitectónico ha atraído mu-cha atención. Una razón para esto es que con una

mero cada vez mayor de proyectos ahorradoresde energía basados en los edificios potenciales.No hay riesgo para el cliente, ya que Siemens ga-rantiza un nivel de responsabilidad contractual deahorros después de que se hayan implementadolas medidas de modernización, donde el clientepodrá utilizar los ahorros para pagar por la inver-sión en eficiencia en sí.

Planes verdes. En los últimos años, la adminis-tración de la ciudad de Madrid se ha enfocado

renovables –utilizaremos los resultados paradesarrollar normas que en últimas sean aplica-das a nuestros demás aeropuertos. La optimiza-ción del sistema de manejo de equipajes en Ba-rajas es sólo el comienzo".

Aquellas personas que recojan sus maletas enel Aeropuerto de Barajas podrán dirigirse directa-mente a la estación del metro y abordar un trenque rápida y cómodamente los llevará al centro deMadrid. El metro de la ciudad es la tercera red demetros más grande del mundo. Solamente NuevaYork y Londres tienen redes más grandes. Es tam-bién uno de los sistemas de metro de más rápidocrecimiento en el mundo. De hecho, su longitudtotal fue doblada desde 1994. Los pasajeros tam-poco tienen que esperar mucho por un tren. Conintervalos de apenas aproximadamente cinco mi-nutos, el metro es más que capaz de competir conel transporte de automóviles. Las 13 líneas del sis-tema transportan 2.5 millones de personas al díaa un total de 318 estaciones, gracias en parte a latecnología de señalización representativa de lavanguardia de Siemens.

dad de Eficiencia Energética de Siemens BuildingTechnologies en Madrid.

"La tecnología en la Torre de Cristal y la TorreCaja Madrid puede ser regulada centralmentede forma tal que sólo los sistemas que sean ne-cesarios en un determinado momento realmen-te operen", dice ella. En este punto, los sistemasde manejo de construcciones de Siemens utili-zan estaciones climáticas en el techo para moni-torear continuamente parámetros como luz so-lar entrante y temperatura, y luego ajustar lossistemas de iluminación y ventilación en salasindividuales apropiadamente.

La información de miles de sensores de losedificios le permite a los sistemas determinar cuá-les salas no están en uso y ajustar las unidades deventilación e iluminación apropiadamente. "Estasmedidas de mejoramiento de la eficiencia no es-tán siendo usadas todavía en gran medida en Es-paña, a pesar de los grandes ahorros en energía ycostos que genera", reporta Izquierdo. Sin embar-go, ella espera más órdenes como la Unidad, quese estableció en el 2009, que identifiquen un nú-

con los temas medioambientales. "Esa es la razónpor la que hemos iniciado varios programas queconvertirán a nuestra ciudad en pionera en pro-tección medioambiental en el mediano plazo". Porejemplo, Madrid planea reducir las emisiones degases de efecto invernadero del área metropolita-na en el 50% en relación con los niveles del 2004para el 2050, y reemplazar como mínimo el 20%de sus transportadores de energía fósil por recur-sos renovables para el 2020. "Ya tenemos unagran participación de fuentes de energía renova-ble en la forma de biomasa, energía eólica e insta-laciones solares", dice Botella.

Madrid ha implementado también otras medi-das importantes, entre las que se encuentran rociarsus áreas verdes principalmente con aguas residualesrecicladas –una medida importante teniendo encuenta que la ciudad padece frecuentemente de cor-tes de agua. Los planes buscan también la prohi-bición de los motores diesel y a gasolina conven-cionales en todos los vehículos de propiedad de laciudad –en otras palabras, los buses y carros de pa-sajeros de la flota oficial de la administración mu-

La longitud de la red del metro de Madrid es mayor aldoble desde 1994 –y todavía sigue creciendo.

altura de aproximadamente 250 metros, las to-rres de edificios son las estructuras más altas deEspaña –y están entre las más modernas. "Estosedificios de oficinas contienen tecnologías devanguardia para iluminación, calefacción y pro-tección de incendios inteligentes, la mayoría delas cuales fueron suministradas por Siemens",dice Margarita Izquierdo, responsable de la Uni-

cada vez más en la sostenibilidad. "Siendo una delas ciudades de más rápido crecimiento de Euro-pa, necesitamos ser muy proactivos en términosde eficiencia y protección medioambiental si que-remos evitar poner en riesgo los recursos de Ma-drid y la calidad de vida de sus residentes", diceAna Botella, Alcaldesa Encargada de Madrid,quien maneja las políticas de la ciudad en relación

| Lisboa

Sol, viento y tranvíaMás del diez por ciento de la electricidad de Lisboa es su-ministrada por fuentes de energía renovable como elviento y la luz del sol. La ciudad está también comprome-tida en reducir la contaminación asociada al transporte yen ampliar su sistema de transporte público. Siemensestá ofreciendo soluciones en estas dos áreas.

Los nuevos tranvías de Siemens (derecha) complementan los

modelos tradicionales como lo hace Lisboa para combatir la

congestión del tránsito. La ciudad está cada vez más pasán-

dose a la energía solar y eólica para generar su electricidad.

Las noches empiezan tarde en Lisboa –peroduran bastante. Todas las noches la gente pa-

sea por los callejones del Barrio Alto, donde sepueden escuchar las risas desde las ventanas delos restaurantes y los apartamentos, las cuales semantienen abiertas incluso en invierno. Las callesson el centro de la vida en Lisboa. Sin embargo, sepuede atrapar un resfriado en la capital portugue-sa; las temperaturas con frecuencia descienden a10 grados centígrados en invierno. Debido a la fal-ta de calefacción central, muchos apartamentos yotros edificios operan calentadores eléctricos por-

tátiles que no sólo calientan las salas en las que seencuentran ubicados sino también los callejones,cuando el calor generado se escapa a través de lasventanas y puertas abiertas.

"El cambio tiene que iniciarse en la forma depensar de la gente, desde luego", dice el ProfesorJosé Delgado Domingos. A él no le incomoda lanaturaleza festiva del portugués, pero le gustaríacambiar su actitud frente a la conservación deenergía. Delgado Domingos es el director de laagencia medioambiental e-nova de Lisboa, lacual está planeando un fututo energéticamente

nicipal –para finales de 2010. Esta medida afecta-rá los 5.000 vehículos o más operados por la ciu-dad, los cuales luego operarán con sistemas de pro-pulsión alternativos como los que utilizan electri-cidad o gas natural, o serán equipados con sistemashíbridos que utilicen unidades eléctricas de Siemens.

Recolección silenciosa de basuras. Cerca de15 camiones recolectores de basura de Madridya funcionan con motores de combustión-moto-res eléctricos que demuestran otro aspecto de lasostenibilidad: el silencio. Esta flota será comple-mentada por 30 vehículos adicionales a finalesdel 2012. Dice Luis Pérez Piñeiro de la división deTecnologías de Conducción de Siemens, "Estosvehículos consumen hasta un 30% menos com-bustible que los equipados con los motores decombustión convencionales".

Aunque los motores de combustión de los ca-miones recolectores de basura arrancan a veloci-dades más altas del motor, sus unidades de al-macenamiento de energía (baterías) suministranenergía a sus motores eléctricos durante la acele-ración inicial y también recuperan la energía du-rante el frenado. "Contrario a lo que ocurre en losvehículos convencionales, la energía del frenadono se pierde sino que en vez de ello es convertidaen energía por el motor de propulsión eléctrico",explica Piñeiro. "Esta unidad representa noticias bue-nas para los residentes –particularmente en la no-che, cuando los camiones operan eléctricamente.

Madrid cree que soluciones efectivas y eficientescomo estas están preparando a la ciudad para elfuturo. Y muchos residentes de la ciudad están res-pondiendo con cambios a sus hábitos de vieja data.Por ejemplo, los que deseen viajar a Barcelona, queestá ubicada a 620 kilómetros al sudeste, a horales resulta mejor tomar un tren que viajar en avión.Esto porque la compañía ferrocarrilera Renfe deEspaña está operando ahora el tren de alta velo-cidad Velaro E de Siemens entre el centro de Ma-drid y el centro de Barcelona. Viajando aproxi-madamente a 300 kilómetros por hora, el tren haceel viaje en menos de 2.5 horas.

Los trenes Velaro E (también conocidos comoel S-103) hacen esta ruta más de 20 veces al día.Como los pasajeros no tienen que viajar al aero-puerto ni esperar en los mostradores de recepción,el tren le está representando ahora a las aerolíneasuna gran competencia. De hecho, las aerolíneashan cedido más o menos el 50% de sus pasajerosa Renfe en la ruta Madrid-Barcelona, la cual es to-davía una de las rutas de viaje por avión más fre-cuentadas en el mundo (aproximadamente 25 vue-los al día). Esto no es sorprendente, ya que el trenes tan cómodo como el avión –e incluso ofrece elmismo servicio en la silla. Y lo que es más, las vi-llas castellanas lucen igual de encantadoras des-de la tierra que desde el cielo.

Sebastian Webel

26 Pictures of the Future | Primavera 2010

Ciudades verdes | Madrid

Pictures of the Future | Primavera 2010 27

eficiente para la metrópolis desde sus oficinas enuna casa anodina no lejos del Barrio Alto.

Con su población de alrededor dos millonesde personas, Lisboa está trabajando duro paraampliar su sistema de transporte público –unpaso diseñado para reducir la flota de aproxima-damente 400.000 vehículos que viajan por la ciu-dad todos los días a través del Puente Tejo y otrasvías de acceso.

La ciudad ha lanzado iniciativas para estimu-lar la conservación de la energía y está ahora enel proceso de construir una red de recarga paracarros eléctricos que abarcará alrededor de 300estaciones a finales de 2010 y 700 estaciones afinales del 2011. Un número desproporcionadode los residentes de la capital conducen actual-mente hasta sus sitios de trabajo, lo que conlle-va altos niveles de emisiones de gases de efectoinvernadero. La producción de Lisboa de 7.5 to-neladas de CO2 por residente y por año la colocapor encima del promedio de las ciudades inves-

Para finales de 2011 Lisboa espera contar con aproxima-damente 700 puntos de recarga para vehículos eléctricos.

comprende los trenes, el sistema eléctrico, losdispositivos de señalización, el centro de control,el sistema de información a los pasajeros y la ad-ministración del proyecto, es dirigido por HerbertSeelmann. Él le da al empleado de la Estación dePragal un euro por un tiquete de tranvía y recibe20 centavos de cambio. El tiquete es barato por-que el sistema es todavía subsidiado. Sin embar-go, tan pronto como el volumen de pasajeros dia-rio supere los 90.000, el sistema podráautofinanciarse y no requerirá ya más de finan-ciación pública.

Esto probablemente tomará otros cuantosaños, sin embargo. Mientras tanto, los planeado-res de la ciudad están pensando en ampliar las lí-neas. Un destino que están mirando es el aero-puerto principal, planeado para la parte surestede Lisboa.

tigadas para el Índice de ciudades verdes euro-peas (ver p. 17).

Sin embargo, para el número creciente de re-sidentes, el viaje diario al trabajo se está volvien-do más placentero y medioambientalmente ami-gable. La ciudad ha tenido tranvías eléctricosdurante casi 110 años, ya que el primero de es-tos entró en servicio en 1901. Sin embargo, losturistas parecen ser los únicos que disfrutan elestruendoso y tintineante paseo a través de Ba-rrio Alto en el antiguo trazado vial estrecho. Encontraste, en la parte sur del río Tejo uno puedever cómo un sistema de tranvía moderno hace lared de transporte público más energéticamenteeficiente y costo eficiente.

Aquí, 24 trenes Combino de Siemens enlazanlos suburbios del sudeste de Lisboa con la esta-ción de tren de Pragal a través de tres líneas conuna longitud total de aproximadamente 20 kiló-metros. Los pasajeros pueden pasarse en la esta-ción a un tren de tránsito rápido que los lleva através del Puente Tejo y al centro de la ciudad. Deesta manera, los viajeros pueden evitar la vía des-esperanzadamente congestionada que comparteel mismo puente. El proyecto de Siemens, que

Los ingenieros de Siemens están evaluandotambién el tranvía del futuro en una bodega delferrocarril ubicada cerca de la estación terminal.La unidad es un prototipo equipado con los de-nominados ultracaps –capacitores que utilizanla energía del frenado para recargarse, des-pués de lo cual estos ahorran temporalmenteesta energía y luego la liberan cuando el tran-vía acelera. El innovador sistema incluye tam-bién baterías recargables que le permiten a lostranvías recorrer distancias cortas sin tenerningún contacto con las líneas aéreas. Esta ca-racterística puede ser muy útil en el caso deun corte de energía y, lo más importante, eli-minaría la necesidad de construir líneas aére-as en áreas donde estas podrían verse des-agradables (ver Pictures of the Future, Otoñode 2007, p. 74).

Aunque los tranvías no utilizan combusti-ble diesel, resulta necesario producir electrici-dad para que funcionen. Esta generación deenergía es con frecuencia muy medioambien-talmente amigable en Portugal, ya que unacantidad cada vez mayor de energía es produ-cida en las instalaciones de energía eólica terres-

tres. Gran parte de las instalaciones de energía eó-lica del país, cuya capacidad combinada ya sumaalrededor de dos gigavatios, utiliza turbinas deSiemens. En Sabugo, sólo a unos cuantos minutosde Lisboa, Siemens fabricó los componentes bási-cos de las turbinas que son utilizadas en 26 países.Las instalaciones de Sabugo producen transfor-madores extremadamente compactos y robustosque son instalados en la barquilla de molinos deviento difícil de realizarle mantenimiento, un tipode sala de máquinas localizada a más de 60 me-tros en el aire.

Atrapando el sol. Aparte de sus grandes inver-siones en energía eólica, Portugal está determi-nado a aprovechar al máximo el sol. Gracias alas políticas diseñadas para estimular la inver-sión en sistemas fotovoltaicos, las casas priva-

das reciben 60 centavos de euro por kilovatiohora de electricidad generada con celdas solaresmontadas en los techos. Aún así los principalesproductores de energía solar obtienen 30 centa-vos. Tecneira, una compañía que opera granjaseólicas, opera también uno de los diez parquessolares más grandes de Portugal en la regiónde Alentejo al sur de Lisboa, un área de pasti-zales para ovejas donde durante miles de añoslas olivas maduran bajo el sol.

Pero desde finales de 2009, la región ha es-tado recolectando la energía del sol más directa-mente. Aquí, 45.440 paneles están alineadosen largas filas. Esta unidad fotovoltaica de 10megavatios puede abastecer con energía a8.000 personas. Siemens suministró los inverso-res de las unidades, los cuales convierten la co-rriente directa en corriente alterna, y tambiénsuministró el equipo de control de las instalacio-nes. Esta nueva fuente de energía verde enAlentejo parece estar reviviendo una región ru-ral cuya gente joven estaba migrando haciagrandes ciudades, especialmente Lisboa.

La energía renovable es sólo un ejemplo deuna nueva industria que está generando em-pleo y atrayendo de nuevo a la gente jovenhacia el campo. Sin embargo, la gente jovenrealmente no quiere perderse la diversión quebrinda Barrio Alto, cuyos bares, clubes y disco-tecas tienen un atractivo magnético. Pero laenergía para toda esa vida nocturna está pro-viniendo cada vez más de las turbinas de vien-to costeras –de las brisas fuertes del Atlántico queson especialmente fuertes en la noche, cuando elsol desaparece en el mar en el punto más occi-dental de Europa y las unidades de energía solarde Alentejo se han apagado durante la noche.

Andreas Kleinschmidt

Ciudades verdes | Sudáfrica

Preparándose para el saque inicialLa Copa Mundo de Fútbol del 2010 estimuló inversiones sustanciales en la infraestructurade Sudáfrica, muchas de las cuales están basadas en tecnología de Siemens. Ahora estátomando forma el sistema ferroviario que une a Johannesburgo con Pretoria, los sistemasde generación y almacenamiento de energía, los proyectos de iluminación eficiente delestado y pasos para la transmisión de eventos deportivos.

Tshepo Maseko está tomándose su coctel enel News Café Sandton, actualmente su bar

favorito. Las llaves de su BMW están en la mesaque se encuentra al frente de él. Con su carro rá-pido, Maseko realmente no parece salir más rápi-damente de los trancones de tráfico de Johan-nesburgo que los demás conductores. "Pero eltruco no es tener un motor más potente", diceMaseko, actor de la ópera de jabón de álamo Isi-dingo. "El truco es siempre tomar el atajo correc-to a la hora correcta del día".

Algunas veces Johannesburgo impresionaa Maseko por estar completamente atestada –mucha gente, pocos árboles, mucha contami-nación ambiental. Sin embargo, esto no dis-

minuye su entusiasmo por la ciudad más gran-de de Sudáfrica. "No me gustaría vivir en nin-guna otra parte. La diferente gente, la música,las vibras –la ciudad está encendida. Amo aJo'burg", dice él. Jo'burg, como muchos sud-africanos llaman a Johannesburgo, es su ciu-dad natal. Maseko creció en el municipio deSoweto, asistió a la escuela de actuación –y la-bró su propio camino. La ópera en la cual Ma-seko aparece es un caleidoscopio de la socie-dad sudafricana. Celebra la comunidad apesar del legado pesado del apartheid, a pesarde la epidemia incontrolada de VIH/SIDA, y apesar de la enorme desigualdad económica.Algunos de los espectadores, que viven en

condiciones mucho menos favorables, podrí-an soñar con hacer lo que Maseko hizo.

Muchos sudafricanos jóvenes y bien educa-dos llegan, de hecho, a vivir a Johannesburgo.Al igual que los buscadores de tesoros del si-glo XIX, ellos esperan encontrar trabajo y unfuturo dorado aquí. Ahora que la producciónde oro, del que alguna vez Sudáfrica fuera elprincipal exportador, está declinando –mu-chos depósitos se han agotado por completo –el recurso del futuro para un creciente núme-ro de personas es la educación. Para conseguirbuenos trabajos la gente incluso quiere aban-donar las playas de la otra metrópoli de Sud-áfrica, Ciudad del Cabo.

El Estadio Moses Mabhida de Durban ofrece una efi-

ciencia energética impresionante –gran parte de está

basada en LEDs de la filial Osram de Siemens, que utili-

zan 20% menos energía que las lámparas fluorescentes.

28 Pictures of the Future | Primavera 2010

Pictures of the Future | Primavera 2010 29

Sin embargo, como la población ha crecido,esto tiene un precio. Johannesburgo parece es-tar creciendo de manera incontrolable. De he-cho, es posible que en los próximos 5 años con-verja con Pretoria, la capital sudafricana, paraformar una aglomeración de aproximadamente15 millones de habitantes. Este es el principalreto porque el tránsito público es raro, y la mayo-ría de personas lo evitan porque frecuentementees inconveniente y está asociado con el alto índi-ce de criminalidad de la ciudad. Sin embargo, lascosas van a cambiar, ya que la Copa Mundo deFútbol ha traído inversiones sustanciales en in-fraestructura que están diseñadas para mejorarel estándar de vida en el largo plazo.

De la carretera al ferrocarril. El Director deSiemens Mobility Kevin Pillay, quien respalda aMetrorail, el operador del sistema de transpor-te ferroviario de Sudáfrica, cree firmementeque las cosas van a mejorar. Los sistemas deinformación públicos de las principales esta-ciones están siendo revisados justo a tiempopara la Copa Mundo. Siemens es responsabledel diseño, la implementación y la integraciónde estos nuevos sistemas. "Los modernos sis-temas de señalización, de direcciones públicasy de información que estamos instalando no

noce el sistema, unirá a Pretoria con Johannes-burgo utilizando el ancho de vía estándar en vezde las estrechas vías comúnmente utilizadas enSudáfrica.

El primer segmento entre el aeropuerto inter-nacional de Johannesburgo y el distrito comer-cial Sandton de la ciudad se completará a tiempopara el saque inicial de la Copa Mundo. "Para ga-rantizar la confiabilidad del sistema de informa-ción de Gautrain, nuestro equipo ha instalado untotal de 3.000 kilómetros de líneas de fibra ópti-ca a lo largo de las vías. Estas líneas son utiliza-

Paraíso de energía verde. Sudáfrica tam-bién intenta reducir sus emisiones de dióxidode carbono. John Hazakis, Director de Sie-mens de Soluciones de Energía, Productos yRenovables en Sudáfrica, está convencido deque la energías verdes por lo tanto deberán –ypodrán– tener un futuro en Sudáfrica comocomplemento de los combustibles fósiles."Viento, agua, energía solar –independiente-mente de en cuál fuente de energía renovablese fije, las condiciones naturales en Sudáfricason excepcionales", dice él.

Viento, agua, energía solar: Sudáfrica tiene sorpren-dentes recursos naturales para un futuro verde.

sólo aumentarán la eficiencia de todo el siste-ma, el cual entrará en operación total durantela Copa Mundo; mejorarán también su confia-bilidad, seguridad y atractivo", dice Pillay."Siendo optimistas, más personas tomarán eltren después de la Copa Mundo, porque des-esperadamente necesitamos desplazar unagran parte de nuestro tráfico por carretera alferrocarril".

Aunque el proyecto Metrorail utiliza las ferro-vías y los trenes existentes, una línea diferente acualquier otra en el continente africano que nun-ca se ha visto antes está actualmente en cons-trucción. Con partes de la ruta alta sobre el sueloen pilones de concreto, el Gautrain, como se co-

Sabemos y apreciamos la compañía por su abso-luta confiabilidad, especialmente cuando se tra-ta de aplicaciones críticas como esta".

La red de información por fibra óptica deSiemens está configurada como la denomina-da Red de Transporte Abierto. Los cables sontendidos en un anillo a lo largo de la ruta y porlo tanto garantizan el flujo de información enambas direcciones. Un segundo anillo garanti-za la disponibilidad de todo el sistema en casode fallas. La instalación es más costosa encomparación con soluciones alternativas, perolos costos de operación del sistema se esperaque sean sustancialmente menores que los dela Ethernet, por ejemplo.

interior. Una planta de energía eléctrica de alma-cenamiento bombeado con una capacidad de1.330 megavatios se está construyendo en lasmontañas Drakensberg en la parte este del país.Esta podría servir algún día como módulo de al-macenamiento de energía en una red inteligente.Siemens fue socio local de Voith, la cual construi-rá la planta y es la responsable del proyecto. Ycuando se llegue a utilizar la energía del sol, losdatos de la irradiación solar de Sudáfrica seránduros de derrotar. Las aplicaciones térmicas y fo-tovoltaicas solares son prometedoras teniendo encuenta la intensa luz solar en todo el país. "Si to-dos vamos en la dirección correcta, aproximada-mente el 10% de la demanda de electricidad de

das para cosas como controlar lo sistemas de se-ñalización", dice Martin Venter, ingeniero de sis-temas de Siemens Industry, justo cuando uno delos trenes pasa raudo ante él en una operaciónde prueba de una velocidad máxima de 160 kiló-metros por hora.

"Si el enlace de información llegara a fallar, elGautrain como un todo, se pararía", explica RayHolmes, gerente de sistemas del cliente. "Peroesa es precisamente la razón por la que escogi-mos a Siemens para este componente crucial.

Sin embargo, desarrollar estos recursos re-quiere de voluntad política y la concientizacióncorrespondiente de parte de los usuarios, ya quelos precios al consumidor extremadamente bajosen Sudáfrica de la electricidad, los cuales sonequivalentes a tres centavos de euro por kilovatiohora, muy probablemente aumentarán significa-tivamente. Sitios apropiados para las turbinas deviento se pueden encontrar en las costas oeste ysur del país, cerca al Puerto Elizabeth y en la ve-cindad de la meseta del desierto de Karoo en el

| Vilna

Desde el último piso del flamante edificio delSwedbank de 60 metros de alto, el segundo

banco más grande de Lituania, el Presidente An-tanas Danys tiene una espectacular vista del cen-tro histórico de la ciudad de Vilna. Magníficos edi-ficios barrocos, renacentistas y góticos forman unensamble histórico que no tiene igual en Europa.Es bello, pero no muy práctico para el Swedbank,cuyos 800 empleados solían dispersarse entrediez diferentes sitios –pero ahora todos ellos tra-bajan en el más moderno edificio de la ciudad ca-pital de Lituania.

El arquitecto Audrius Ambrasas diseñó el sitiode trabajo que luce transparente, con oficinas ysalas de conferencia en vidrio que parecen flotar

entre los pisos del edificio, al igual que un lobbygigante con un pequeño restaurante. Pero haymuchas razones para sonreír cuando se trata decostos. La tecnología de construcción de Siemensregula el sistema de aire acondicionado y de ven-tilación del edificio, con sensores que miden latemperatura y el contenido de CO2 del aire. Si losvalores son muy altos, partes de la fachada de vi-drio se abren automáticamente para dejar entraslas brisas frescas del río Neris. Esto ha reducidolos costos de la energía en una cuarta parte, aúncuando el espacio de la oficina es ahora 20% másgrande que antes.

Lituania tiene muchas ventajas para los nego-cios. Su gente es muy educada. Aunque el paístiene una población de sólo 3.4 millones de habi-tantes, alberga 49 instituciones de educación su-perior, incluidas 15 universidades. Vilna, que tie-ne 550.000 habitantes, ocupa el 13º lugar en elÍndice de ciudades verdes europeas (ver p. 17) –la clasificación más alta de todas las ciudades delEste Europeo en el Índice. Hay muchas razonespara haber logrado esto. Una ordenanza de laciudad protege su bosque circundante, los exten-sos parques y plantaciones. Varias cadenas de ho-teles internacionales han abierto sucursales enVilna. Muchos de ellos utilizan tecnologías deconstrucción de Siemens. El tráfico es manejadoestrictamente. "Nuestro centro histórico de la ciu-dad es Patrimonio de la Humanidad de la UNES-

30 Pictures of the Future | Primavera 2010

Sudáfrica podría ser abastecidas por renovablesantes del final de la década", dice Hazakis.

La expansión de la capacidad de generacióneléctrica general de Sudáfrica es otra tarea ur-gente. Si la crisis económica actual no hubieraconducido a la reducción de la actividad econó-mica y al descenso de la demanda de electrici-dad, cortes de energía fatales hubieran sido unaposibilidad real durante la Copa Mundo del2010. Atrás en el 2007 y el 2008, en respuesta aesta debilidad conocida, se hicieron pedidos de10 gigavatios de la nueva capacidad de cargabase. Las nuevas plantas de energía de turbinasa gas, como las ubicadas en Ciudad del Cabo yen Bahía Mossel utilizan turbinas de Siemens. Ylo que es más, todos los diez estadios de la CopaMundo de Sudáfrica están iluminados con lám-paras energéticamente eficientes de Osram (verPictures of the Future, Otoño de 2009, p. 4).

El Estadio Moses Mabhida de Durban es par-ticularmente impresionante. Miles de luces deLEDs iluminan el lugar, el cual puede albergarhasta 70.000 espectadores. Un arco de 350metros de longitud se extiende a lo largo de laelipse del estadio, alcanzando la altura de unedificio de 30 pisos. En la noche, su luz es visi-ble desde kilómetros de distancia. Sin embar-go, la iluminación del edificio es extremada-mente eficiente energéticamente. Sus LEDs deOsram consumen aproximadamente 20% me-nos de energía para la misma producción de luzque las soluciones alternativas que requeriríanlas lámparas fluorescentes.

Alta tecnología en todas partes. La tecnolo-gía de Siemens acompañará los 3.5 millones devisitantes que se esperan en la Copa Mundo encada parte del camino, empezando con su llega-da a los aeropuertos. Los pasaportes serán esca-neados en los puntos de control fronterizos y se-rán comparados automáticamente con elarchivo de visas; Siemens fue el integrador delos sistemas. En el Centro de Convenciones deSandton, uno de los centros más importantesde la Copa Mundo, los sistemas de construcciónde Siemens ofrecerán una estructura de comu-

nicaciones confiable. La Corporación Radiodifu-sora Sudafricana (SABC), la red más importantede radio y televisión del país, es la responsablede la transmisión de los partidos de la CopaMundo al mundo entero. Siemens está actual-mente remodelando dos estudios de televisióncon equipo de vanguardia que la SABC luegopodrá integrar sin problemas al nuevo conceptotecnológico general.

"En nuestro rol como socio de tecnología,estamos asesorando a la SABC sobre cuálessoluciones de mercadeo satisfacen mejor losrequerimientos de la red y cómo pueden serintegrados de una manera costo eficiente. Noestamos suministrando hardware de Siemens,sino más bien nuestro know-how", explicaKlaus Pachner, gerente del proyecto de Sie-mens IT Solutions and Services. Él lidera lostrabajos en el Estudio 6, el cual a primera vistase asemeja a una bodega de muebles. Sofás,mesas y armarios están acomodados en pe-queñas salas. Aquí también hay una cara fami-liar: Tshepo Maseko. "Isidingo" se está graban-do en el Estudio 6, el cual se ha convertido enel segundo hogar de Maseko, aunque uno condificultades. "Tenga cuidado", dice él, "estánen el proceso de volver a colgar las lámparas.Algo podría caerse del techo. Aunque conta-mos con equipo nuevo, como el sistema deiluminación, hacemos lo mejor que pode-mos". Sonriendo añade, "Es una típica solu-ción africana. Si aprendimos algo de la pobre-za en el pueblo fue el optimismo. Usted puedeconvertir las cosas negativas en algo positivo através del esfuerzo personal".

Maseko no tiene ninguna duda, sin embar-go, de que las cosas no se improvisarán para laCopa Mundo en Sudáfrica. "Le mostraremos almundo lo que nuestro país puede hacer. Si hayalgo que mantiene unidad la gente en nuestropaís son los deportes. El mundo verá a todos lossudafricanos celebrando la Copa Mundo uni-dos. Independientemente del color de su piel, eindependientemente de que tipo de carro con-duzcan", dice él.

Andreas Kleinschmidt

El transporte ferroviario en Sudáfrica se volverá más atractivo en la medida en que el país invierta en sis-

temas de control.

Ciudades verdes | Sudáfrica

Pictures of the Future | Primavera 2010 31

Perla del barroco en un anillo verdeVilna, la capital de Lituania, está mejorando continuamente su calidad de vida. El estrictomanejo del tráfico y las reducciones de la demanda de energía de los edificios son la clave.

CO, y sus estrechos callejones no son apropiadospara el tráfico motorizado", dice el alcalde de Vil-na, Vilius Navickas. Calles de una sola vía y zonaspeatonales mantienen a los conductores fueradel centro de la ciudad. Sin embargo, el númerode carros privados ha aumentado casi cuatro ve-ces desde que el país obtuvo su independenciaen 1990. Esto ha ocasionado trancones alrededordel centro de la ciudad y un nivel relativamentealto de emisiones de CO2.

La estrategia de manejo del tráfico orientada almedio ambiente de la ciudad tiene un sinnúmerode componentes, entre los que se encuentra elmanejo inteligente del tráfico. Aquí, el sistema deSiemens utiliza detectores de circuitos y video enalgunas 200 intersecciones para medir la densidaddel tráfico y ajustar los semáforos apropiadamen-te. "En promedio, esto le ahorra a los conductoresaproximadamente el 30% del tiempo de conduc-ción y el 10% de combustible", dice Kestutis Ciplys,encargado del sistema de manejo de tráfico deSiemens en Vilna. Los semáforos utilizan LEDs ul-tramodernos que sólo necesitan una quinta partede la energía requerida por sus predecesores.

La ciudad pretende también ampliar sus carre-teras circunvalares y mantener el centro históricode la ciudad lo más libre de tráfico posible me-diante peajes y manejo estricto del espacio deparqueo. Aunque los planes para el sistema demetro o de tranvía se encuentran lejos del cum-plimiento debido a la crisis financiera, 60 busesde la compañía de tránsito local que ya opera congas natural medioambientalmente amigable, y100 buses adicionales serán convertidos a estesistema este año. El tráfico de carga desempeñatambién un papel importante en Lituania, y Vilnaes el principal centro. Siemens ha desarrollado lo-

tecnología. El Barclays Bank del Reino Unido haestablecido su centro de servicios IT europeo enVilna, y muchas empresas escandinavas estánbuscando oportunidades de inversión. Siemensopera en Vilna con algunos 100 empleados enlos Sectores Indutry, Energy y Healthcare.

Un ejemplo de nuevas ideas rentables es elVichy Aqua Park, el cual abrió en el 2008. La pisci-na de aventuras atrae hasta 1.500 visitantes aldía. El Gerente de las instalaciones, Jurga Mekai-te, tiene que mantener la temperatura correctaen todo el complejo y asegurarse de que el aguasea constantemente purificada, óptimamenteclorada y ajustar el sistema de iluminación. Lamayor parte de este trabajo es realizado por el sis-tema de manejo de construcciones de Siemens,el cual garantiza que se utilicen las cantidadesadecuadas de energía, agua y cloro que la opera-ción óptima del complejo requiera.

Vilna tiene menos problemas medioambien-tales heredados en comparación con las demásciudades del este europeo. Sin embargo, en unesfuerzo por mejorar el medio ambiente, la ciu-dad está subsidiando proyectos de renovaciónahorradores de energía en los edificios. Un hitofue la modernización, a cargo de Siemens, del su-ministro de agua de la ciudad en el 2007. Esta in-cluyó la instalación de 11 nuevos sistemas debombeo de agua que mejoraron el rendimientodel sistema dos veces, reduciendo a la vez el con-sumo de energía en 40%. Otros desafíos impor-tantes, como mejorar el sistema de eliminaciónde desechos, se mantienen todavía. Pero el esta-do de ánimo general es optimista. Vilna ofreceuna alta calidad de vida que continúa atrayendo ainversionistas, turistas y estudiantes del exterior.

Katrin Nikolaus

El que pronto se convertirá en una zona peatonal, el centro histórico de la ciudad de Vilna es un ícono de la

UNESCO. Muchos de sus edificios, como las nuevas oficinales principales del Swedbank, están equipados

con tecnología de Siemens energéticamente eficiente.

comotoras de carga con tecnología de impulsiónde corriente alterna trifásica moderna para lacompañía ferroviaria estatal. Las nuevas locomo-toras utilizan 40% menos diesel que las antiguasy pueden transportar dos veces más carga. Litua-nia tiene ahora 34 de las 44 locomotoras que so-licitó, lo que significa que posee la flota ferrovia-ria más moderna de Europa del Este.

Primera en calidad del aire. Hay un sinnúmerode razones por las que Vilna ocupó el primer lu-gar en la categoría de Calidad del Aire en el Índicede ciudades verdes –incluso por encima de Esto-colmo. Una de ellas es que, a pesar de su historiallena de incidentes –entre las fases de indepen-dencia Lituania ha sido parte de Alemania, Polo-nia, Rusia y la Unión Soviética– sus recursos natu-rales se salvaron. Sus gigantescos bosques, a losque los lituanos le rinden un culto casi mítico, sehan mantenido intactos. La mayoría de los traba-jos del país son en agricultura, ingeniería mecáni-ca y la industria de producción de muebles queahora está en rápida expansión. La principalfuente de energía del país es el gas natural ruso,en vez de las plantas de energía basadas en lacombustión del carbón obsoletas, las cuales seencuentran entre los peores contaminantes delaire del este europeo. Lituania tampoco poseeuna industria fuerte. Las pocas plantas industria-les construidas en la era soviética no fueron ren-tables y fueron cerradas.

Vilna intenta sacar el máximo provecho delalto nivel educativo de sus ciudadanos. "La crisises la oportunidad para crear empleos más califi-cados", dice Danys del Swedbank. Las universida-des están trabajando con las empresas para crearun grupo de expertos en tecnología láser y bio-

te bajo de emisiones. La planta está equipada con

dos turbinas a gas SGT-800 de Siemens.

Gushchin cree que las plantas de energía de ci-

clo combinado podrían utilizarse también en mu-

chas otras ciudades. "Si se operan turbinas de gas

y vapor secuencialmente, como en el caso de Mos-

cú, podrá conseguirse una eficiencia general de casi

el 90%", dice él. Las salas de caldera autónomas pue-

den conseguir un índice de eficiencia de aproxi-

madamente el 90% también, pero la producción de

electricidad fuera de la ciudad es bastante menos

eficiente. De hecho, las viejas plantas de turbinas

a vapor que se encuentran todavía en operación cer-

ca de Rusia consiguen niveles de eficiencia de ape-

nas aproximadamente el 35%. "Si usted reempla-

za las salas de calderas existentes por plantas de ener-

gía de ciclo combinado, podría producir la misma

cantidad de agua caliente y electricidad con 30-40%

menos de gas", dice Gushchin. Básicamente, esto

es posible por dos razones: el calor desperdiciado

es utilizado y las plantas de ciclo combinado mo-

dernas producen energía eléctrica de una manera

mucho más eficiente.

Según el estudio, aplicar esta estructura a Eka-

terimburgo podría ahorrar 5.7 TVh de energía pri-

maria equivalente al año. Y si todas las fugas de

la red de calefacción distrital del país se conectan,

las metas ambiciosas de ahorro de energía de Ru-

sia parecerán más reales. Sin embargo, las nubes

de cuentos de hadas desaparecerían.

Andreas Kleinschmidt

Ciudades verdes | Ekaterimburgo

"No" al desperdicioEl mejor aislamiento de los edificios y las nuevas estructurasde generación de energía podrían ayudar a Rusia a reducirsignificativamente su consumo de energía primario, segúnun estudio realizado en Ekaterimburgo. La tecnología de Sie-mens podría hacer realidad gran parte de este ahorro.

Emisiones de vapor de las tuberías de calefac-

ción del distrito que tienen varios metros de

diámetro. En el aire helado de invierno, forman lo

que parecen cojines gigantes de algodón, lo que

produce una escena de cuento de hadas en in-

vierno. Sin embargo, en realidad, la escena es un

monumento al desperdicio, ya que cada cojín blan-

co indica una fuga a través de la cual se pierde una

gran cantidad de agua caliente. Los sistemas de

calefacción del distrito se pueden encontrar en casi

toda ciudad grande de Rusia. Pero algunas partes

de estos sistemas tienen más de 50 años y podrían

por lo tanto ser mucho más eficientes.

El gobierno ruso le ha declarado ahora la gue-

rra a dicho desperdicio. Los planes buscan que el

país reduzca su consumo de energía primario en

40 por ciento para el 2020 en comparación con

los niveles del 2007. Un estudio reciente sobre el

consumo de energía y del potencial de ahorro de

energía en la ciudad de Ekaterimburgo en la Ru-

sia central del este de los Montes Urales muestra

cómo se puede conseguir este objetivo.

Siemens Management Consulting y BASF,

apoyados por los representantes de la ciudad y del

distrito administrativo de Sverdlovsk, analizaron

recientemente el consumo de energía de la ciu-

dad y determinaron los costos y el potencial de aho-

rro de energía asociados con varias medidas, en-

tre las que se encuentran la instalación de ter-

mostatos para las unidades de calefacción y el uso

de materiales de aislamiento en los edificios y sis-

temas de iluminación energéticamente eficientes.

Los socios determinaron que al implementar sólo

estas medidas con las mejores relaciones de cos-

to-beneficio, sería necesaria una inversión de

€3.600 millones. Sin embargo, esto produciría

como resultado un ahorro de energía del 44%.

Plantas de energía urbanas. Se concluyó que

la modernización y el aislamiento de los edificios

generarían beneficios de ahorro excepcionales.

La sola instalación de dispositivos de control de

la calefacción podrían ahorrar el equivalente a

3.8 teravatios hora de energía primaria al año –

lo cual no es sorprendente, teniendo en cuenta

la inclinación rusa hacia moderar la temperatura

de las salas calefaccionadas abriendo las venta-

nas. La inversión aquí podría recuperarse en tan

solo unos pocos meses. Otra palanca fundamen-

tal implica la reestructuración de la producción

de energía. "En muchas ciudades rusas, el agua

para la calefacción del distrito es producida en

salas de calderas operadas con gas justo en la

mitad del pueblo", dice Alexander Gushchin, Di-

rector Regional de Ventas de Siemens Industrial

Power Oil and Gas en Moscú. "La electricidad, de

otra parte, es con frecuencia generada en plan-

tas de energía fuera de la ciudad. Sin embargo, si

usted construye plantas de energía de ciclo com-

binado dentro de la ciudad, podría producir tan-

to electricidad como agua caliente de una mane-

ra energéticamente eficiente".

¿Grandes plantas de energía en la mitad de ciu-

dades que ya están plagadas de contaminación?

Ese es exactamente el método que eligió Moscú

para abordar el problema que tenía con el nuevo

Centro de Negocios Internacionales de Moscú

(MIBC). El Centro es similar a distritos comercia-

les como Canary Wharf, que está ubicado en Lon-

dres, Reino Unido, y La Défense en París, Francia.

Pero el MIBC requería de más electricidad y agua

caliente para su operación de lo que la red públi-

ca le podía suministrar. Con el objetivo de abas-

tecer esta ciudad dentro de la ciudad, las autori-

dades locales se unieron con inversionistas privados

para construir la planta de energía Ciudad de Mos-

cú cerca al área residencial. Estos pudieron hacerlo

gracias a que las modernas plantas de energía de

ciclo combinado producen un nivel relativamen-

Ekaterimburgo consume mucha energía. Las moder-

nizaciones de los edificios y las tecnologías avanza-

das –las turbinas de Siemens, por ejemplo- podrían

reducir los requerimientos de energía en un 44%.

32 Pictures of the Future | Primavera 2010

| París

Vías rápidas, luces brillantesParís tiene una de las redes de metro más densas y más viejas del mundo. La tecnología deautomatización de Siemens está haciendo el sistema más eficiente energéticamente. Entretanto, sensores de luz están ayudando a los edificios a reducir el consumo de energía.

E n París el aire se está quemando –literal-

mente. Cuando usted pasea por la ciudad es

imposible no ver los muchos calentadores en for-

ma de hongo pequeños que arden en las terra-

zas de los cafés y al interior de cervecerías mal

aisladas. Aunque estos se encienden sólo durante

unas pocas horas al día durante los meses fríos

del año, cada uno de ellos genera casi el mismo

dióxido de carbono al año que un automóvil de

tamaño intermedio. Sin embargo, ¿quién se atre-

vería prohibirles a los parisinos utilizar sus ca-

lentadores de patio? Después de todo, cuando

la temperatura desciende, ¿de qué otra mane-

ra podrían disfrutar de sus noches al aire libre

después del trabajo o de camino a casa?

Para muchos parisinos ahorrar energía es im-

portante pero no debería comprometer el esti-

lo de vida francés. El transporte público es un

buen ejemplo de cómo esto podría solucionar-

se. Aquí también, la comodidad es la principal

motivación, aunque existe una buena razón para

ello. Sólo el 20% de los viajeros viajan a pie o en

bicicleta, en comparación con el 68% de los que

lo hacen en Estocolmo. A primera vista esto pa-

rece sorprendente. Después de todo, hay una am-

plia red de ciclovías en París, y las autoridades

crearon un sistema de alquiler de bicicletas en

el 2007, con 20.000 bicicletas en 1.450 esta-

ciones automáticas, todas gratuitas durante

los primeros 30 minutos.

Una de las principales razones por las que los

parisinos prefieren no utilizar la energía de pe-

dal es el magnífico sistema de metro que en-

cuentran a su paso. No es sólo una de las redes

de metro más densas del mundo, sino también,

con 214 kilómetros de longitud, una de las más

largas. La primera estación abrió en julio de 1900

para la Feria Mundial. De hecho, muchas de las

estaciones demuestran su antigüedad y difícil-

mente pueden manejar volúmenes de pasajeros

en horas pico.

Una forma de aumentar la eficiencia es reducir

los intervalos entre los trenes. Esto se está empe-

zando a hacer ahora en la Línea 1 –la más antigua

y, con 750.000 pasajeros al día, una de las rutas más

frecuentadas –en un proyecto conjunto entre la au-

toridad de transporte de París RATP y Siemens. De

hecho, Siemens les ha estado suministrando a las

líneas de Metro de París tecnología de señalización

y sistemas de asistencia avanzada a los conducto-

res desde los últimos 30 años. Ahora hay planes para

introducir trenes sin conductor en la Línea 1 –con

tecnología de Siemens.

En la actualidad se están acomodando en las

estaciones paredes de vidrio para separar las pla-

taformas de las vías. Estas incorporarán puertas

automáticas que se abren para permitir el ingre-

so seguro de los pasajeros a los trenes. Esto ayu-

dará a reducir los costos de mantenimiento y a dis-

minuir los intervalos actuales entre los trenes de

105 a aproximadamente 85 segundos, al igual que

a aumentar la flexibilidad y la confiabilidad. Estos

trenes subterráneos totalmente automáticos con

tecnología de Siemens han estado en servicio en

la Línea 14 del Metro de París durante 12 años. Con

una velocidad promedio de 40 km/h, son sus-

tancialmente más rápidos que las líneas externas,

que operan alrededor de 25 km/h.

70% menos para iluminación. El ahorro de

energía continúa después de que el Metro diario

sale a trabajar –por lo menos para los empleados

de las oficinas principales parisinas de la OECD, la

Organización para la Cooperación y el Desarrollo

Económico. Aunque partes del edificio tienen 50

años, son capaces de adaptarse automáticamen-

te a las condiciones climáticas prevalentes. En el

curso de una remodelación general, se instaló el

sistema de iluminación inteligente Dali Multi de

la filial de Siemens Osram. El sistema consta de

aproximadamente 1.000 lámparas con sensores

que determinan qué tanta luz se requiere real-

mente y luego adaptan la producción de las lám-

paras apropiadamente. Las lámparas han reem-

plazado la iluminación de techo convencional

que le brindaba a cada estación de trabajo ilumi-

nación constante durante todo el día. Siempre

que los empleados abandonen sus oficinas du-

rante un periodo prolongado de tiempo, las luces

se apagan automáticamente. En forma similar,

cuando está nublado y menos luz natural ingresa

a través de las ventanas, las lámparas automáti-

camente se encienden.

Mediciones independientes han demostrado

que el consumo de energía para iluminación ha

disminuido en mucho más del 70 por ciento en

comparación con lo que ocurría antes de la re-

modelación. Bernard Balia, antiguo jefe de ad-

ministración de las instalaciones en OECD, es el

responsable del proyecto. "El sistema nos hace

más adaptables. En vez de que cada uno tenga

una iluminación uniforme, los empleados pue-

den ahora ayudar a determinar la cantidad co-

rrecta de luz para sus necesidades. Y el sistema

es económico, porque las luces sólo se encien-

den cuando realmente se necesitan", dice él.

Afuera, en las terrazas de los cafés, los ca-

lentadores de patio continúan chamuscando el

aire parisino independientemente de si hay

clientes o no. Quizás algún día se les coloquen

sensores también, que permitan que tomen vida

sólo cuando realmente se necesiten. Después de

todo, tratándose de preservar el estilo de vida

francés, deberán permitirse todavía algunos pe-

cados menores –eso sí, evitando crímenes rea-

les contra el medio ambiente.

Andreas Kleinschmidt

Pictures of the Future | Primavera 2010 33

El Metro es el modo de transporte más importante de París. Las paredes de vidrio entre las plataformas

y los trenes, y los nuevos sistemas sin conductor de Siemens aumentarán el rendimiento en las líneas

sobrecargadas.

Las ciudades están creciendo a un ritmo impresio-

nante en todo el mundo. Más de la mitad de la po-

blación del mundo vive ya en ciudades, y esta cifra cre-

cerá en un 70% en el 2050. Esta tendencia está

creándole retos gigantes a los administradores de las ciu-

dades, quienes tendrán que ampliar mucho las infraes-

tructuras municipales porque los 6.4 billones de residen-

tes necesitarán electricidad, agua y servicios de

transporte en el 2050, en comparación con los 3.3 billo-

nes que tienen hoy. Al mismo tiempo las ciudades ten-

drán que reducir su consumo de energía y emisiones de

CO2. En la actualidad, estas representan ya el 75% de la

energía consumida en todo el mundo y son responsables

del 80% de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Las medidas de protección del clima prometen por lo

tanto ser particularmente efectivas en las ciudades –y

abrirán oportunidades para la comercialización de solu-

ciones de infraestructura urbana verdes.

El potencial en este sentido es grande. Después de

todo, una gran parte de la infraestructura en los merca-

dos emergentes y en los países en desarrollo tendrá que

renovarse por completo, ya que estos países representan

el 95% del crecimiento de la población mundial. Muchos

países industrializados tendrán que modernizar también

sus infraestructuras. La firma de consultoría comercial

Booz Allen Hamilton estima que las ciudades del mundo

tendrán que gastarse alrededor de €27 trillones en los

próximos 25 años para modernizar y ampliar sus infraes-

tructuras. De esta cifra, €15 trillones se gastarán en siste-

mas de administración del agua, €6 trillones en redes de

energía y €5 trillones en redes de vías y ferrovías.

Para permitir que las ciudades satisfagan sus necesi-

dades de infraestructura de una manera amigable con el

clima, tendrán que emplear tecnologías eficientes ener-

géticamente. Utilizando a Múnich como ejemplo, el Insti-

tuto Wuppertal y Siemens realizaron un estudio que de-

mostró que las soluciones energéticamente eficientes po-

drían transformar una ciudad con cerca de un millón de

habitantes en un área casi completamente libre de CO2

(Pictures of the Future, Primavera de 2006, p. 6). Se po-

drían conseguir reducciones importantes de CO2 am-

pliando los sistemas de transporte masivo locales e intro-

duciendo tecnologías como sistemas de construcción

representativos del estado del arte, sistemas de adminis-

tración del tráfico y vehículos eléctricos. La demanda cre-

ciente de electricidad podría satisfacerse también de una

manera medioambientalmente amigable impulsando la

eficiencia energética. Los sistemas que se podrían em-

plear aquí fluctúan entre plantas de energía y de calor

combinadas hasta redes inteligentes y técnicas para

transmitir electricidad con pérdidas mínimas.

El Ministerio alemán del Medio Ambiente (BMU) es-

tima que el mercado global de tecnologías medioam-

bientales será superior al doble entre lo que es ahora y el

2020, superando los €3 trillones. Este desarrollo será im-

pulsado por la crisis financiera. Por ejemplo, la compañía

de inversión establecida en Londres HSBC estima que

aproximadamente €300 billones o alrededor del 15% de

la cantidad que se está gastando en programas de estí-

mulos económicos en todo el mundo está fluyendo hacia

la creación de infraestructuras vedes, donde aproximada-

mente el 68% de esta cifra será invertida en tecnologías

energéticamente eficientes.

El potencial de ahorro de energía de los edificios es

particularmente grande, ya que representan aproxima-

damente el 40% de la demanda mundial de energía. Al-

rededor del 30% de esta demanda podría eliminarse a

través del aislamiento apropiado, el aire acondicionado

controlado y sistemas de calefacción eficientes. Según el

BMU, estas medidas serán suficientes para darle al mer-

Gigantesco crecimiento delmercado de soluciones deinfraestructura urbana verdes

34 Pictures of the Future | Primavera 2010

El mercado global de tecnologías medioambien-tales crecerá hasta más de €3 miles de millones

1030

155 94 35 538

805300

615 335 53

Miles de millones de euros,por sector

2007

2020

Eficiencia Energética

Manejo de aguas sostenible

Movilidad sostenible

Energías ecológicas y almace-

namiento de energía

Eficiencia de recursos y materiales

Economía de reciclaje

200 361

Mercado total en 2007: €1,383 mil millones

Mercado total en 2020: €3,138 mil millones

Los programas de estímulo económico incluyen €300mil millonespara soluciones verdes en todo el mundoMiles de millones de euros, por sector

Eficiencia Energética

Agua

Energía renovables

Otros

Vehículo de baja

emisión de CO2

11

Edificios

46

Sistemas ferroviarios

84Redes de Energía

63

56

26 14

Total: €300 mil millones

Fue

nte

: H

SB

C

Fue

nte

: B

MU

, R

ola

nd

Be

rge

r

Ciudades verdes | Hechos y pronósticos

cado global de sistemas de construcción de edificios un

mayor impulso y para aumentar su volumen en más de

€400 billones en el 2030. La Federación de Industrias

Alemanas (BDI) espera que el mercado mundial de tec-

nología de plantas de energía crezca entre el cinco y el

diez por ciento al año. La demanda es particularmente

alta por plantas más eficientes y de baja emisión de CO2.

Al mismo tiempo, el mercado global de fuentes renova-

bles de energía se espera que crezca tres veces o incluso

seis veces en los próximos 15 años, expandiéndose de

€45 billones a algo más de €250 billones.

Para crear ciudades "verdes" los administradores de

las ciudades tendrán que invertir grandes sumas en pro-

yectos complejos. Como los presupuestos municipales

no serán suficientes para la realización de estas tareas,

las ciudades tendrán que trabajar con inversionistas pri-

vados. Cada año el sector privado aporta hasta el 15%

de las inversiones realizadas en proyectos de infraes-

tructura en todo el mundo. Estas inversiones se hacen

con frecuencia en la forma de sociedades públicas-pri-

vadas (PPP), donde las empresas no sólo suministran

productos y servicios, sino que también realizan la ad-

ministración del proyecto y ofrecen financiación de

largo plazo de una parte de los costos. La contratación

de desempeño ahorrador de energía de Siemens repre-

senta un tipo especial de PPP. Aquí, el uso de tecnolo-

gías medioambientales es financiado exclusivamente a

través de los ahorros obtenidos en los costos de la ener-

gía. Hasta la fecha, Siemens ha implementado más de

1.900 de estos proyectos en edificios de todo el mundo

con ahorros garantizados de €2 billones y una reduc-

ción de 2.4 billones de toneladas de CO2. Para las ciuda-

des afectadas esto se traduce en edificios más verdes –

gratis.

Anette Freise

Pictures of the Future | Primavera 2010 35

| Entrevista

Paul Pelosi Jr. ,de 41 años,es el Presidente de laComisión de San Franciscosobre el Medio Ambiente.Bajo su liderazgo la ciudadrealizó programas deeficiencia energética queconllevaron a una reducciónde 28 MV en el uso de laelectricidad. El reciclajeaumentó pasando del 46 al70%, y las emisiones de CO2

se redujeron en un 60% aniveles por debajo de los de1990. Durante más de 15años Pelosi ha estadoasesorando empresas enfinanzas, infraestructura ysostenibilidad. El obtuvo unBA en Historia y un JD/MBDAen Negocios Internacionales.

San Francisco: Por qué está pensandovolverse cada vez más verde

¿Qué le gusta de San Francisco?

Pelosi: me encanta la gente y la atmósfera abier-

ta. Es una ciudad compacta en que caminar es

una alternativa viable al transporte por vehículos.

En cuanto a acciones medioambientales, encon-

trará a muchas personas interesadas en los te-

mas que quieren realizar cambios.

Debe ser más fácil introducir nuevas políti-

cas de protección ambiental en San Francis-

co que en otras áreas de EE.UU.

Pelosi: es al revés. Es más desafiante avanzar en

San Francisco, porque ya hemos recorrido gran

parte del camino. Reciclamos, hemos implemen-

firmamos contratos futuros que garantizan pre-

cios estables para los metales de nuestra basura.

Con base en esto colaboramos con los inversionis-

tas privados que realizan la parte operacional.

¿Cómo puede la tecnología ayudar a limitar

el impacto medioambiental?

Pelosi: la tecnología es una herramienta. Debe

diseñarse de forma tal que aborde de manera

efectiva los problemas más relevantes. Cuando

pienso en el tratamiento del agua y en la eficien-

cia energética, me viene a la mente el portafolio

de Siemens. Muchas de estas tecnologías le

abren la puerta a la descentralización. La red in-

teligente, que Siemens está promoviendo, va en

esa dirección. Con su ayuda, podremos diversifi-

car las fuentes de energía y permitirle a las co-

munidades desarrollar sus propias soluciones

únicas a los desafíos locales. Esto podría hacer

posible que la ciudad cierre las plantas de ener-

gía a base de carbón en el futuro. En los últimos

dos años hemos podido cerrar dos de estas insta-

laciones, en Bay View y en Potrero Hill.

Por persona y al año, la cantidad de CO2

emitida por los residentes de San Francisco

es la mitad del promedio de todos los

EE.UU. –un gran éxito, pero aún es dos ve-

ces más que la de Copenhague…

Pelosi: esta diferencia se puede reducir con el

tiempo, cuando hagamos uso de nuevas tecno-

logías que reduzcan el consumo de energía. Po-

demos aprender mucho de este proceso de los

ejemplos exitosos que estamos viendo en Euro-

pa, en particular en lo que respecta al mejora-

miento de la eficiencia energética.

¿De qué forma cambiará San Francisco para

el 2050?

Pelosi: esperemos que no se encuentre bajo el

agua! Debido al cambio climático, si no reduci-

mos las emisiones de CO2 drásticamente, partes

de la ciudad posiblemente estarán completa-

mente bajo el agua. Desviaremos la mayor parte

de nuestra basura de los rellenos al reciclaje; la

mayoría de los edificios estarán certificados por

la LEED, lo que significa que satisfarán normas

muy estrictas en materia de construcción me-

dioambientalmente sostenible. Estos edificios se-

rán también lugares más agradables para traba-

jar, porque tendrán más luz natural y ventilación.

La ciudad mantendrá su compromiso en los par-

ques y lo verde. Usted verá molinos de viento en

la ciudad, verá plantas aprovechando la energía

de las mareas y de las olas. Verá carros eléctricos

y un mejor sistema de transporte local y más sis-

temas fotovoltaicos. Me encantará vivir en el San

Francisco del 2050 –siempre y cuando no esté

bajo el agua.

Entrevista realizada por Andreas Kleinschmidt

tado equipos mejoradores de la eficiencia y he-

mos implementado incentivos económicos. Se

han alcanzado ya grandes victorias y hemos he-

cho grandes ahorros. La utilidad marginal de las

medidas adicionales tiende de reducirse con el

tiempo. Pero si usted va, por ejemplo, a Oklaho-

ma, todavía queda por ganar mucho, en materia

medioambiental y económica.

Alguna vez trabajó en la banca. ¿Hace cál-

culos del costo-beneficio antes a imple-

mentar iniciativas verdes en San Francisco?

Pelosi: antes de que adoptemos una iniciativa

usualmente realizamos un análisis completo. Por

ejemplo, miramos a fondo nuestras políticas de re-

ciclaje hace algún tiempo y determinamos que

con el fin de hacerlas sostenibles, teníamos que

alinearlas más estrechamente a la dinámica del

mercado. La basura contiene elementos muy va-

liosos. Por ejemplo, se pueden recolectar algunos

metales, aunque sus precios fluctúan salvajemen-

te, creando un nivel de riesgo económico que nin-

gún socio privado en el negocio del reciclaje acep-

taría. Por lo tanto, a nivel general de ventas

Ciudades verdes | Entrevista

36 Pictures of the Future | Primavera 2010

Daniel Libeskind, de 63años, es uno de losarquitectos más reconocidosen todo el mundo. Durantemuchos años enseñó teoríaarquitectónica en Harvard,Yale y en la Universidad deLondres. Libeskind terminósu primer edificio, el MuseoJudío, en Berlín, a la edad de52 años. El proyecto, que seinauguró en 1999, puso aLibeskind en el mapa. Desdeentonces ha estadocomprometido eninnovadores proyectosarquitectónicos como lareurbanización de la "ZonaCero" de Nueva York. Susproyectos cada vez másllegan a la esfera del diseñourbano. En el 2009 elpresentó una villaprefabricada eficienteenergéticamente.

Regresando al sentido de la irremplazabilidad

¿Qué es, en su opinión, una ciudad habitable?

Libeskind: una ciudad democrática, abierta,

una ciudad donde usted pueda participar en el

diseño de su futuro. Tiene que ser excitante.

Debe haber mucha tensión en términos de tec-

nología, política, construcciones –un cierto aire

de creatividad e innovación. Usted puede tener

una ciudad donde todo es perfecto y todo opere

eficiente y homogéneamente, y aún así querer

suicidarse porque no hay espíritu en ella. O vivir

en una ciudad con grandes problemas, pero

donde exista potencial y usted pueda participar

en el rediseño de la ciudad. Esto último es obvia-

mente más inspirador.

¿Qué tan importante es el papel que

desempeña la eficiencia energética en lo

que concierne a sus proyectos?

Libeskind: en diciembre de 2009 CityCenter

abrió en Las Vegas. Es un complejo urbano de uso

mixto con un área de más de 1.5 millones de me-

tros cuadrados. Su costo total de aproximadamen-

te $11 billones la convierte en el desarrollo más

grande financiado por la empresa privada en los

Estados Unidos. Es enorme, pero expresa una vi-

sión arquitectónica. Y es verde también. Todo el

edificio tiene certificado oro de la LEED, lo que sig-

nifica que cumple con los estándares más altos de

eficiencia energética (foto en la izquierda).

¿Cuál ciudad se aproxima más a su ideal?

Libeskind: tendría que ser una combinación de

varias ciudades: un poco de Berlín y su talento

creativo, un poco de la gran Nueva York, inclu-

yendo partes de Queens y Brooklyn, una parte de

Milán y de su estilo clásico, un poco de Kyoto con

su orden, un poco de Sao Paulo y su caos. Ese se-

ría el tipo de ciudad global que me gustaría.

Las ciudades construidas sin homogenei-

dad con el propósito de ser parangones de

eficiencia serían por lo tanto menos atrac-

tivas para usted?

Libeskind: no necesariamente. Cuando digo

que una gran ciudad necesita un poco de desor-

den para ser más habitable, me estoy refiriendo

a la capacidad intelectual de cambiar en la ciu-

dad. Se puede observar en Berlín, una ciudad en

constante cambio. Sería posible hallarlo en una

ciudad construida sin homogeneidad. Brasilia

ofrece el ejemplo. Masdar City podría serlo tam-

bién. No se trata de un edificio en particular, se

trata de un ambiente que libere a la gente.

La eficiencia energética se está volviendo

cada vez más importante tanto en la arqui-

tectura como en el diseño urbano. ¿Qué

significa esto para su trabajo?

Libeskind: el mejoramiento de la eficiencia

energética no entra en conflicto con la belleza

de nuestra arquitectura. Sin embargo, un edifi-

cio grande y sostenible no debe tener arraigado

en su estética la declaración: aquí estamos aho-

rrando energía. La gran arquitectura tiene que

ver aún con sueños humanos, aspiraciones hu-

manas. Pero la tecnología puede ayudarnos a

llegar allí. La nueva tecnología nos ofrece opor-

tunidades increíbles. No es una barrera para la

gran arquitectura, no es la expresión de la gran

arquitectura. La veo como un posibilitador.

Siemens suministró soluciones para CityCen-

ter que sumaron en total $100 millones…

Libeskind: Sí, la tecnología de construcción de Sie-

mens se destaca prominentemente en ella. City-

Center utiliza equipos de iluminación de bajo vatia-

je de Osram, por ejemplo, y produce su propia

energía en una planta de energía de cogeneración

altamente eficiente. Los cabezales de las duchas,

los grifos y los sanitarios reducen el uso de agua en

un 30%. Creo que todo edificio debería tener algu-

na de estas características para que se le pueda de-

nominar una obra de arquitectura. Y entonces allí

está la villa prefabricada que diseñé el año pasado.

Utilizamos madera como su material base. La ener-

gía fotovoltaica produce energía, y la orientación de

las salas en relación con las fuentes de luz y las pro-

porciones de las salas posibilita una impresión de

baja energía. Será uno de los edificios más energéti-

camente eficientes, neutros en carbono, del merca-

do. La sostenibilidad es el camino a seguir. La gran

arquitectura tiene que adoptar esta tendencia.

¿En qué forma han afectado la arquitectura

la crisis financiera y económica mundial?

Libeskind: algunos proyectos gigantes –como la

Torre Burj Khalifa en Dubái– obviamente tuvieron

que terminarse a pesar de sus problemas de finan-

ciación. Otros proyectos más recientes pudieron

haber sido recortados o reducidos. Pero la buena

arquitectura no se trata nunca de desperdiciar di-

nero en proyectos. Pudimos realizar el Museo Judío

de Berlín con varios millones de dólares por debajo

del presupuesto. Hay límites para todo, y el hecho

de que el mundo parezca estar quedándose sin re-

cursos es un poderoso recordatorio de esto. Veo la

situación actual como una oportunidad de ver la

percepción de la arquitectura como algo irrempla-

zable. No es sólo otro artículo para el consumidor,

sino algo que necesitamos para la vida.

Entrevista Realizada por Andreas Kleinschmidt

| Masdar y Abu Dhabi

Un desierto lleno de contrastesAbu Dhabi se está preparando para la era post petróleo –con tecnología energéticamenteeficiente de Siemens. Como socio tecnológico potencial, la compañía está trabajando con lainiciativa de Masdar para desarrollar conceptos para la ciudad desértica libre de CO2 del futuro.

Mayores contrastes son difíciles de imaginar.

Aproximadamente el 9% de las reservas co-

nocidas de petróleo del planeta se pueden hallar de-

bajo de las arenas del desierto de Abu Dhabi, sin em-

bargo allí es donde se creará también la primera me-

trópoli del mundo libre de CO2 –Masdar City– (ver

Pictures of the Future, Otoño de 2008, p. 76 y Oto-

ño de 2009, p. 34). Sólo a unas cuantas millas de

distancia, en Yas Island, los carros de carreras están

rugiendo alrededor del circuito de Fórmula Uno más

moderno del mundo. Entre tanto, tomando forma

se encuentra cerca Saadiyat Island, un paraíso de

ocio y vacaciones, que será también el hábitat de

especies animales raras como la tortuga de carey.

Abu Dhabi está creciendo, y en el proceso de-

berá establecer un balance entre todos estos des-

arrollos paradójicos. Pero una cosa está clara: el fu-

turo la pertenece a la energía de fuentes renova-

bles. Con el proyecto Masdar City, que actualmente

se está concretando, los líderes municipales están

mostrando su compromiso con esta tendencia. La

ciudad está siendo construida cerca del aero-

puerto internacional. Y al depender de fuentes re-

novables de energía –incluida la fotovoltaica y la

tecnología térmica solar– deberá ser capaz de cu-

brir de manera autosuficiente las necesidades de

sus casi 40.000 residentes y de los 50.000 viaje-

ros diarios esperados. Estas necesidades serán re-

lativamente modestas –gracias en parte a los sis-

temas ultramodernos de manejo de los edificios.

Siemens podría desempeñar un papel importan-

te en Masdar City en áreas como el sistema de red

de energía inteligente planeada, el sistema de trans-

porte y las infraestructuras para la generación de

energía.

Masdar City es el único de los proyectos en el

que Siemens ha estado trabajando en Abu Dhabi.

En el 2008, por ejemplo, la compañía construyó una

subestación transformadora cerca de la ciudad, en

Saadiyat Island, que se espera que le suministre

energía a toda la isla. Las instalaciones se diseña-

ron para que le suministraran suficiente energía has-

ta 150.000 personas, quienes en últimas vivirán

en casi 50.000 apartamentos y casas privadas en

la isla o se quedarán en los casi 29 hoteles de allí.

Siemens y su socio del consorcio austriaco PKE

Electronics AG suministró e instaló todos los sistemas

eléctricos y electrónicos y el equipo del circuito de

Yas Marina en la vecindad de Yas Island, incluido

los sistemas de control y monitoreo necesarios para

las carreras, los diferentes sistemas de seguridad

y de acceso y el suministro de energía, una red de

voltaje promedio de 22 kV con 18 unidades de trans-

formadores. En este circuito, por primera vez en la

historia de la Fórmula Uno, una carrera empeza-

rá en el día y terminará en la noche. Esta es la ra-

zón por la cual los mariscales de la carrera ya no

ondearán más banderas para señalizar los mensajes

importantes a los conductores. Este trabajo será rea-

lizado ahora por paneles de LEDs muy brillantes a

lo largo de la pista.

Las actividades de Siemens en el emirato van

mucho más allá de infraestructura. La compañía

ha invertido un total de $75 millones en dos fon-

dos de Tecnología Limpia de Masdar; el más reciente

de los cuales fue lanzado en enero de 2010. El fon-

do invierte principalmente en compañías en los

campos de tecnologías de energía verde, recursos

medioambientales, eficiencia energética y efi-

ciencia de los materiales. "Consideramos esta in-

versión como una inversión estratégica que ade-

más fortalece el papel de Siemens como socio de

tecnología de Masdar en el largo plazo", dice Joa-

chim Kundt, Presidente de Siemens en la Región

Inferior del Golfo.

Otra inversión en Masdar –el parque eólico Lon-

don Array, en el cual Masdar está actuando como

inversionista y desarrollador del proyecto –está ba-

sada también en tecnología de Siemens– aunque

está en el Reino Unido, lejos de las arenas del emi-

rato. Siemens Energy fue comisionada para equi-

par el parque eólico costero, el cual está ubicado

en la boca del Támesis, con 175 turbinas de vien-

to y para conectarlo a la red de energía. Con una

producción de 630 megavatios, el London Array será

el parque eólico más grande del mundo de su tipo

cuando se termine en el 2012.

A través de sus inversiones, el emirato está de-

jando muy claro que las contradicciones en el aquí

y el ahora podrían tal vez un día sólo parecer pa-

radójicas. Después de todo, Abu Dhabi se está pre-

parando completamente para la era post petróleo

trabajando con sus socios para desarrollar y apli-

car nuevas tecnologías –hasta que llegue el día en

que cueste más extraer el petróleo restante del pla-

neta que utilizar alternativas como la energía so-

lar y eólica.

¿Quién lo sabe? Quizás para entonces, en el

circuito de Yas Marina, los carros de carreras no

serán impulsados por motores de combustión –

y entonces, sólo en ocasiones especiales para los

verdaderos fanáticos, habrá carreras que mues-

tren la ventaja de los carros impulsados por ga-

solina de antaño.

Andreas Kleinschmidt

Pictures of the Future | Primavera 2010 37

El circuito de Fórmula Uno de Yas Marina se realiza

en la noche. La sofisticada tecnología de Siemens, la

cual podría utilizarse también en Masdar en el fu-

turo, lo hace posible (derecha).

Ciudades verdes | Soluciones urbanas para China

La edad adulta de las ciudades de ChinaLas nuevas ciudades que están surgiendo ahora en China para acomodar a millonesde personas necesitan una cosa sobre todo: infraestructura eficiente que satisfagalas necesidades de los residentes y los requerimientos de protección medioambien-tal. China planea demostrar su capacidad de abordar este desafío en los Juegos Asiá-ticos de este año y especialmente durante la EXPO 2010 de Shanghái. Recibirá apoyode la experiencia y tecnología de Siemens.

Se dice que el distrito de Pudong de Shanghái tiene el

mayor número de rascacielos por kilómetro cuadrado

del mundo. Las soluciones de Siemens garantizan un

suministro de energía eficiente.

38 Pictures of the Future | Primavera 2010

na es ahora el mayor productor del mundo de emi-

siones contaminantes.

El gobierno chino está buscando constantemente

soluciones de infraestructura efectivas que puedan

abordar los requerimientos urbanos del siglo XXI.

En algunos casos el gobierno está recibiendo ayu-

da de Siemens, una compañía cuyo compromiso en

China data de hace más de 130 años y cuya expe-

riencia incluye la introducción de tecnologías efi-

cientes en muchas ciudades chinas. Siemens co-

ordina todas sus actividades en China desde sus ofi-

cinas principales en Beijing, una torre de vidrio de

123 metros de alto que fue inaugurada en agosto

de 2008. Gracias a un sistema de manejo inteligente

del edificio, a su propio sistema de reciclaje de aguas

residuales y al sistema de recuperación del calor, el

edificio requiere aproximadamente 30% menos de

energía que los edificios comparables que no

cuentan con esta tecnología.

Dos eventos importantes dominarán el 2010 en

China: los Juegos Asiáticos en Guangzhou (no-

viembre 12-27) y la EXPO 2010 en Shanghái

(Mayo 1-Octubre 31. Ver recuadro p. 41). A China

le gustaría utilizar estos eventos para demostrar su

capacidad para solucionar los retos asociados con

la urbanización. Los Juegos Asiáticos serán lo des-

tacable del año en Guangzhou, la capital de la pro-

vincia de Guangdong en el sur de China. Los pre-

parativos se están realizando a alta velocidad des-

de hace varios años, con trabajadores martillando,

construyendo y renovando contra el reloj. Guangz-

hou, que tiene más de diez millones de residentes,

China se enfrenta hoy a una onda de urbani-

zación sin precedentes. En sólo las últimas po-

cas décadas, cientos de millones de personas se han

mudado a ciudades desde el campo, y más de me-

dio billón de chinos viven ahora en áreas urbanas.

Para el 2030 –en sólo 20 años– esa cifra podría du-

plicarse. Los nuevos residentes urbanos necesita-

rán albergue, electricidad y agua. Adicionalmente,

la continuamente creciente clase media china

está aumentando el voraz apetito de energía del país

al comprar más y más electrodomésticos como as-

piradoras y microondas. La clase media continua-

rá también comprando carros en la medida en que

los sistemas de transporte público de las ciudades

sigan sobrecargados. Los trancones de tráfico y los

días de smog son ya la norma; como resultado, Chi-

Pictures of the Future | Primavera 2010 39

Personas de todo el mundo visitarán la EXPO de Shang-

hái (izquierda) y los Juegos Asiáticos de Guangzhou (de-

recha). Los sistemas ferroviarios avanzados limitarán los

trancones de tráfico.

intenta dar un paso adelante garantizando el ma-

nejo profesional de los millones de fanáticos del de-

porte que llegarán a la ciudad.

El transporte público es un área clave. "Guangz-

hou ampliará su red de metro de cinco a ocho líneas

para los Juegos Asiáticos, y otras siete líneas adi-

cionales se implementarán para el 2020", dice Liu

Hao de la División de Movilidad de Siemens. Su equi-

po y colegas, incluidos los socios locales, están ma-

nejando la distribución de los 79 trenes subterrá-

neos de los tres proyectos del metro del operador

del transporte público de la ciudad. Siemens ha equi-

pado estos trenes con, entre otras cosas, tecnolo-

gías de control inteligentes y un sistema de pro-

pulsión que convierte la energía del frenado en elec-

tricidad, la cual es luego alimentada a la red. "El sis-

tema de propulsión puede producir ahorros im-

portantes de energía", dice Liu.

El grado hasta donde la expansión del sis-

tema de metro afectará el tráfico en las calles

se está viendo gradualmente más claro. Hoy,

aproximadamente 3.6 millones de personas uti-

lizan el sistema. Sin embargo, después de la ex-

pansión del sistema, los pasajeros podrán via-

jar a la nueva estación ferroviaria de Guangz-

–gracias a los más de 10.000 accesorios de LEDs de

Osram, los cuales destacarán la fachada de rombos

de diamante del edificio.

"Un software especial regulará cada LED y el co-

lor de la luz que este produce", explica Li Gang, ge-

rente de proyecto de Osram en Guangzhou. "Osram

ofreció el mejor sistema de iluminación controlado

por computador de una sola fuente. Nuestros LEDs

consumen también hasta un 80% menos de elec-

Pero la exuberancia de Shanghái tiene un pre-

cio. Los requerimientos de energía de la ciudad

están creciendo en más de 1.000 megavatios (MV)

al año. Esta voraz sed de energía está siendo cal-

mada por instalaciones como la estación de

energía a base de combustión de carbón de Wai-

gaoqiao, donde Siemens ha instalado varias tur-

binas de vapor de 1.000 MV y generadores. Hoy,

Waigaoqiao es una de las estaciones de energía

Shanghái simplemente sigue creciendo. Desde 1990,la población de la ciudad se ha casi duplicado siendoahora de 14 millones.

tricidad que los sistemas de iluminación de exteriores

convencionales, y con una vida útil de aproxima-

damente 50.000 horas, duran también mucho más".

Símbolo de urbanización. Aunque Guangzhou

es impresionante, ofrece sólo unas cuantas cosas

de las que mostrará Shanghái, la ciudad indus-

trial más importante de China y una de las ciuda-

des de más rápido crecimiento del mundo. La po-

blación de Shanghái casi se duplicó entre 1990 y

2008. Hoy, con casi 14 millones de personas, su

densidad de población es de 7.200 residentes por

kilómetro cuadrado, el doble de la de Berlín. Nin-

guna otra ciudad de China simboliza el rápido rit-

mo de desarrollo del país como lo hace Shanghái,

donde el crecimiento puede verse por doquier.

Teniendo en cuenta todo esto, no resulta sor-

a base de carbón más eficientes del mundo y abas-

tece aproximadamente el 30% de los requeri-

mientos de energía de Shanghái.

Pero a pesar de Waigaoqiao y de muchas otras

plantas de energía, la autoridad energética de Shang-

hái está siendo presionada a los límites de su ca-

pacidad. En diciembre de 2009, el requerimiento

energético de la ciudad llegó a 19.000 MV en al-

gunos días, por lo que los cortes de energía pare-

cían inminentes.

Para satisfacer la necesidad creciente de electri-

cidad de Shanghái y de todo el país, China planea

construir no sólo plantas a base de carbón podero-

so, sino también más instalaciones que utilicen fuen-

tes de energía renovables y libres de CO2. El enfo-

que aquí está en la energía eólica. En mayo de 2009

la agencia nacional de energía de China anunció pla-

nes para generar 100 gigavatios (GV) de energía con

energía eólica en el 2020. Con fines comparativos,

120 GV de energía son producidos ahora con vien-

to en todo el mundo, lo que significa que China po-

hou, la cual estará abierta a tiempo para los Jue-

gos Asiáticos.

Al atender a más de 200.000 personas al día, será

la estación de tren más grande de Asia. La nueva

Estación Ferroviaria de Guangzhou utilizará siste-

mas de conmutación de Siemens, lo cual garanti-

za una distribución confiable de la electricidad.

Guangzhou obtiene gran parte de su energía de

plantas hidroeléctricas ubicadas a 1.400 kilómetros

en la provincia de Yunnan. La distribución de la elec-

tricidad desde tan larga distancia la hace posible el

que actualmente es el más grande y más podero-

so sistema de transmisión de corriente directa de

alto voltaje del mundo.

Construido por Siemens, el sistema de trans-

misión transporta energía producida limpiamen-

te a un récord de 800.000 voltios y una produc-

ción de 5.000 megavatios a las megaciudades de

la costa sureste de China. La red abastece hasta

cinco millones de hogares con electricidad; su uso

de la energía hidroeléctrica reduce también las emi-

siones anuales de CO2 en China en 33 millones de

toneladas en comparación con la misma produc-

ción conseguida con carbón (ver Pictures of the Fu-

ture, Otoño de 2009, p. 24).

Uno de los principales consumidores de esta

energía limpia será la Torre Oeste, cuya altura de 432

metros la convertirá en el segundo edificio más alto

de China. Después de que abra sus puertas en Oc-

tubre de 2010, el gigante de vidrio será visible des-

de una distancia de varios kilómetros en la noche

prendente que la ciudad sea el mercado más im-

portante de Siemens en China. Ya en 1904 la

compañía abrió su primera oficina permanente

para China en Shanghái. Hoy, Siemens emplea a

13.000 personas en Shanghái, lo que la convierte

en la localidad más grande de la compañía fuera

de Alemania. Todos los Sectores de Siemens es-

tán representados aquí –y todos ellos han ayuda-

do a hacer a Shanghái más eficiente (ver Pictures

of the Future, Primavera de 2004, p. 11).

40 Pictures of the Future | Primavera 2010

Siemens ofrece soluciones eficientes. Entre los ejemplos

se encuentran el Siemens Center en Shanghái (izquierda),

la planta de energía de Waigaoqiao (centro) y la planta de

procesamiento de agua potable de Wuxi (derecha).

Ciudades verdes | Soluciones urbanas para China

drá pronto convertirse en el mercado más grande

del mundo de energía eólica. Siemens está por lo

tanto ampliando su red de producción mundial de

plantas de energía eólica. Entre otras cosas, la com-

pañía está construyendo una nueva planta de pala

de rotor en el área industrial de la Nueva Ciudad de

Lingang justo en las afueras de Shanghái.

"En Septiembre de 2010 aproximadamente

200 personas empezarán a trabajar en Lingang. Las

palas que producirán nos ayudarán a generar una

producción anual con turbinas de viento de 500 MV",

dice el Dr. Martin Meyer ter Vehn, Gerente Gene-

ral de Siemens Wind Power Blades. "En el largo pla-

zo, planeamos construir tanto palas de rotor como

turbinas de viento completas de la clase de 2.3 MV

y 3.6 MV en Lingang para China, la región de Asia

del Pacífico y otros mercados. Planeamos también

aumentar la producción anual máxima de las ins-

talaciones a aproximadamente 2.000 MV". Meyer

ciones. Para reducir el consumo de energía de

Yangpu, Siemens ha entrado como socio estraté-

gico de la administración del distrito.

La meta inicial es emplear tecnologías de cons-

trucción de vanguardia para reducir el consumo de

energía en aproximadamente 16% en las oficinas

administrativas, y luego en el complejo de oficinas

del Centro Comercial de Yangpu. Vendrán otros edi-

ficios. El cliente no posee riesgo financiero, ya que

el modelo de contratación del rendimiento ener-

gético le permitirá al distrito pagar las cuotas de fi-

nanciación del proyecto exclusivamente a través de

los ahorros conseguidos en los costos de energía.

En la EXPO 2010 Siemens demuestra cómo la efi-

ciencia energética, la comodidad y la conveniencia

pueden ir de la mano en el Distrito de Yangpu. La com-

pañía planea abrir sus nuevas oficinas sede de

Shanghái en Yangpu para que coincidan con la EXPO.

El complejo consistirá en cuatro edificios de oficinas

bajando con la Universidad de Tongji en modelos

de eco-ciudades, los cuales se utilizarán para dar-

le a estas "ciudades instantáneas" un diseño lo más

sosteniblemente posible desde el principio (ver p.

104). "Junto con el suministro de energía y los sis-

temas de manejo de edificios, este método inclu-

ye también una red de transporte público eficien-

te, atención médica de alta calidad y el suministro

de agua potable limpia", dice Meng.

Estos resultan ser también ámbitos en donde Sie-

mens tiene una amplia experiencia en Shanghái. La

compañía está suministrando los componentes cla-

ves del sistema de metro de Shanghái. Por ejemplo,

Siemens está construyendo 58 trenes para la Línea

11 de Shanghái –junto con CSR Zhuzhou Electric

Locomotive Co. de China, los sistemas de Siemens

se utilizarán también para estabilizar el suministro

de energía para la Línea 13 del nuevo metro, la cual

hará trayectos de ida y vuelta entre el centro de la

ciudad y el sitio de la EXPO.

Para mejorar la atención médica en Shanghái, Sie-

mens está planeando ahora un hospital vanguardista,

integrado con la tecnología de información (IT), aho-

rrador de energía y medioambientalmente amiga-

ble en una sociedad pública-privada con la Univer-

sidad de Tongji y la compañía operadora de hospi-

tales establecida en Alemania Asklepios Kliniken. La

nueva instalación, que será construida en la Zona

Médica Internacional de Shanghái, contará con equi-

po médico y soluciones de IT innovadoras de Siemens

que la ofrecerán a los pacientes tratamiento de alta

calidad y eficiente a precios asequibles.

Agua potable asequible y hierro colado.

Siemens es también pionero en la tecnología

de tratamiento de agua. Al final del 2009, la com-

pañía completó la construcción de las instalaciones

de membrana de ultrafiltración más grandes de

China en la ciudad de Wuxi, una de las ciudades

vecinas de Shanghái. La nueva planta puede pro-

cesar 150.000 metros cúbicos de agua potable al

día. El sistema no requiere de pretratamiento quí-

mico y administra agua de alta calidad a la vez que

requiere de muy poco espacio. Los costos ope-

racionales de la planta son también menores en

comparación con los de las plantas de tratamiento

de agua convencionales.

Bien sea en el tránsito, en la generación de energía oen la atención en salud, Siemens está involucrado enlas infraestructuras de Shanghái.

ter Vehn está seguro de que Siemens tendrá éxito.

"China tiene un soberbio potencial, especialmen-

te en el segmento costero. Esta es la razón por la

cual el océano aquí es muy poco profundo muchos

kilómetros lejos de la costa, lo cual lo hace perfec-

to para este tipo de instalaciones –y como líder del

mercado mundial de plantas de energía eólica cos-

teras, Siemens es el proveedor perfecto", dice él (ver

Pictures of the Future, Otoño de 2009, p. 16).

Estrategias para reducir la demanda de

energía. Sin embargo, se necesitarán más que

proveedores de electricidad eficientes para ga-

rantizar que una ciudad como Shanghái obtenga

la energía que necesita. El consumo de energía se

ha reducido también, y esto aplica especialmente

para los edificios viejos de Shanghái. Yangpu es

un buen ejemplo de cómo abordar este proble-

ma. Anteriormente una zona industrial, el distrito

ahora sirve como centro de conocimiento e inno-

vación de Shanghái, albergando las renombradas

universidades Tongji y Fudan, entre otras instala-

de cristal que albergarán a casi 2.000 empleados. Gra-

cias a las tecnologías de construcción eficientes, las

bombas de calor y los sistemas de almacenamien-

to de frío y de recuperación del calor desperdiciado,

se espera que el uso de energía del complejo sea apro-

ximadamente 25% más bajo que el estándar de con-

sumo de energía de EE.UU. La meta de la compañía

es conseguir el certificado de la LEED expedido por

el Comité de Construcciones Verdes de EE.UU.

"Aumentar la eficiencia energética en los edifi-

cios es una de las principales fortalezas de Siemens

en Shanghái", dice el Dr. Meng Fanchen, Gerente

General de Siemens en Shanghái. "Nuestra meta –

y la de China– implica mucho más que esto, sin em-

bargo. Necesitamos alinear la infraestructura de to-

das las ciudades con las necesidades de sus po-

blaciones y con los requerimientos de protección me-

dioambiental. Necesitamos hacerlo especialmen-

te con las ciudades que se están construyendo aho-

ra para acomodar las 13 millones de personas que

se mudarán a las áreas urbanas desde el campo cada

año". Esta es la razón por la que Siemens está tra-

Siemens en la EXPO 2010: soluciones eficientes para la vida urbana

Cuando la EXPO de Shanghái abra sus puertas en Mayo 1 de 2010 en la parte

este de la ciudad, los pabellones de exhibición de 5.28 kilómetros de longitud atrae-

rán la atención de los representantes de las principales ciudades de todo el mundo.

Esta es la razón por la cual los participantes de la Feria Mundial de este año, cuyo es-

logan es "Mejor Ciudad, Mejor Vida", harán énfasis en soluciones para el desarrollo

urbano –en una era donde la urbanización es uno de los mayores retos a los que se

enfrenta el mundo. Los organizadores de la Expo esperan atraer a 70 millones de visi-

tantes de más de 200 naciones y organizaciones internacionales a finales de octubre.

Siemens está trabajando estrechamente con los organizadores de la

Expo, como lo ha hecho en muchas Ferias Mundiales anteriores. La Feria Mundi-

al de este año es particularmente importante para Siemens, que es el Socio Global

oficial de la EXPO 2010 en Shanghái, China, porque la compañía se está compro-

metiendo cada vez más en ofrecer infraestructuras urbanas y tiene una gama en

crecimiento de soluciones diseñadas específicamente para mejorar las condicio-

nes de vida en las ciudades. Siemens demuestra estas durante la exhibición en va-

rios pabellones individuales. Aquí Siemens, por ejemplo, presenta numerosas so-

luciones energéticas, industriales y relacionadas con la salud que fluctúan entre

sistemas de movilidad eléctrica y modelos de turbinas de viento hasta escenarios

que muestran las tecnologías del mañana. Además, muchas de las instalaciones

en la EXPO 2010 tienen también en su interior tecnología de Siemens, aunque

para algunos visitantes esta podría no evidenciarse de inmediato.

Pictures of the Future | Pimavera 2010 41

Por ejemplo, Siemens está acondicionando la Casa de Hamburgo con

soluciones tecnológicas innovadoras con el fin de garantizar un muy alto nivel

de eficiencia energética. El edificio es una casa pasiva, que no requiere

virtualmente de energía del exterior y que emite solamente cantidades mínimas

de gases de efecto invernadero. Los sensores miden varios factores, como la

temperatura, la calidad del aire, la inclinación de los rayos del sol y el número

de personas actualmente presentes en el edificio. El sistema de control del

edificio utiliza esta información para calcular en tiempo real cuál debe ser la

posición óptima de las persianas, al igual el punto hasta el cual las salas deben

ser calentadas, enfriadas o ventiladas.

Siemens se está enfocando también en instalaciones permanentes que

servirán como el nuevo hito verde de Shanghái una vez termine la exhibición. Es-

tas incluyen el pabellón temático, el EXPO Center, el Centro Cultural y el inmenso

Pabellón de China (foto arriba), que abarca un área total de 160.000 metros cua-

drados. Gracias a los sistemas de construcción vanguardistas de Siemens, estas

estructuras consumen hasta un 25% menos energía que los edificios tradicionales

y reducen los costos de mano de obra hasta en un 50%. Por ejemplo, los LEDs

energéticamente eficientes que Osram instaló en el Pabellón de China consumen

hasta 80% menos electricidad que las lámparas incandescentes tradicionales. De

esta forma, Siemens está ayudando a la EXPO a demostrar cómo crear una mejor

ciudad para una mejor vida.

2009, p. 20 y Otoño de 2009, p. 62). Y lo que es

más, el proceso Corex produce un gas que se pue-

de utilizar en las plantas de ciclo combinado para

generar electricidad de una forma costo-eficiente

–sin embargo hay otro beneficio que Baosteel apre-

cia. La compañía le comisionó a Siemens la cons-

trucción de una segunda instalación de Corex an-

tes de que se terminara la primera. Esta tecnología

podría también desarrollarse con gran éxito para Sie-

mens, ya que China está actualmente producien-

do aproximadamente la mitad del acero del mun-

do. Un sistema costo-efectivo y medioambiental-

mente amigable como Corex es por lo tanto muy

interesante para el mercado chino.

"Independientemente de si se trata de edificios,

plantas industriales, transporte o suministro de

Un golpe de eficiencia similar se espera que se

logre con otra instalación construida por Siemens

en Shanghái. En noviembre de 2007, Siemens-VAI

entregó la planta de Corex más grande del mundo

a la gigante del acero Baosteel. Las nuevas insta-

laciones tienen la capacidad de producir 1.5 millones

de toneladas de hierro colado al año (ver Pictures

of the Future, Otoño de 2006, p. 39). El sistema Co-

rex no requiere de plantas especiales de carbón de

coque ni de planta especiales de coque. Esto pro-

duce como resultado costos más bajos de los ma-

teriales para la producción de hierro colado en com-

paración con los sistemas convencionales.

La nueva planta de Shanghái ha reducido tam-

bién las emisiones contaminantes en más del

90% (ver Pictures of the Future, Primavera de

agua –todos los componentes necesarios para una

eco-ciudad están aquí", dice el Dr. Meng. "Nuestro tra-

bajo es combinarlos para crear conceptos de in-

fraestructura alineados con las necesidades de todas

las ciudades". A pesar de los gigantescos desafíos de

urbanización que enfrentan megaciudades como

Shanghái o Guangzhou, Meng cree que China va por

el camino correcto. Uno puede por lo tanto esperar

que la EXPO 2010 atraiga funcionarios de las prin-

cipales ciudades de todo el mundo que estén bus-

cando las mejores ideas para un desarrollo urbano

sostenible. El slogan de la EXPO –Mejor Ciudad, Me-

jor Vida- será simplemente como presentar fuera el

centro de la Expo de Shanghái, como si estuvieran

aún al interior de las puertas de la exposición.

Sebastian Webel

Ciudades verdes | Entrevista

42 Pictures of the Future | Primavera 2010

Oscar Niemeyer, de 102años, es conocido porrechazar las líneas rectas.Al diseñar edificios paraBrasilia en la década delos 50's, él utilizó concretoreforzado para crearformas curvilíneasnotoriamente atrevidas.Uno de los pocosarquitectos que realmentediseñó la ciudad desde lamesa de dibujo hasta suterminación, Niemeyer ledio a la arquitecturabrasileña una imagenconocida en todo elmundo. Nacido el 1907 enRio de Janeiro en unafamilia de ancestrosalemanes, Niemeyertodavía trabaja en susproyectos diarios en suestudio en el noveno pisode un edificio deCopacabana.

Brasil: Aproximándose a su momento

Muchos brasileños están convencidos de

que su país está experimentando un mo-

mento mágico. La economía registra un

crecimiento estable, se ha encontrado pe-

tróleo en las afueras de la costa de Rio de

Janeiro y ahora los Juegos Olímpicos lle-

gan a la ciudad…

Niemeyer: estoy totalmente de acuerdo. En teo-

ría, Brasil ofrecer todo lo que la gente necesita

para ser feliz. Adicionalmente, el sistema político

del país ha sido bastante estable hasta ahora,

gracias a que tenemos un presidente muy com-

petente. La Copa Mundo de fútbol en el 2014 y

los Juegos Olímpicos en el 2016 serán eventos

muy importantes y maravillosos para el país y

para Rio de Janeiro en particular. Brasil será el an-

fitrión de todo el mundo, y les demostraremos a

todos lo que podemos hacer. El momento de

Brasil en la historia mundial por fin ha llegado.

Para el desarrollo urbano de Rio esto re-

presenta también oportunidades y ries-

gos. ¿Los residentes de Rio, los "Cariocas",

cuentan con los recursos para llevar a cabo

la nueva visión de la ciudad?

Niemeyer: seguro que sí. Rio está preparado

para adaptarse a la nueva situación. Y para una

ciudad que es ya tan bella como lo es nuestra

ciudad, estos esfuerzos son muy valiosos. El gran

desafío aquí, sin embargo, es estructurar inver-

siones de las que todos se puedan beneficiar –y

que incluyan también a la gente pobre. Hallare-

mos formas inteligentes de ampliar la infraes-

tructura de una manera que mejore la vida del

mayor número de personas posible. Y lo hare-

mos también. No olvidemos el sentido de entu-

siasmo que actualmente alimenta a nuestro país.

El principal problema de las ciudades bra-

sileñas es el crecimiento incontrolado. ¿Es

todavía posible una buena calidad de vida

en áreas metropolitanas con 20 millones

de residentes?

Niemeyer: aproximadamente 12 millones de

personas viven actualmente en el gran Rio. El

crecimiento sin cesar de las grandes ciudades

es un problema enorme, también en Rio –sólo

en términos del impacto sobre el medio am-

biente. ¿Cómo le garantizaremos un suministro

adecuado de agua a todas estas personas, por

ejemplo? Una solución aislada no es la respues-

ta porque, después de todo, el fenómeno no es

un problema aislado; se deriva de una variedad

de causas, sobre todo sociales. Esta es la razón

por la que no existe ningún gran plan que

ofrezca una visión para la solución a los proble-

mas que enfrentan las ciudades brasileñas.

Brasilia, la capital, se suponía que era pre-

cisamente ese gran plan…

Niemeyer: Brasilia fue completamente otra

cosa. La ciudad fue diseñada como una visión

que simboliza el progreso de todo el país. Halla-

mos un sitio desocupado en que podíamos ha-

cerlo. Pero incluso allí nos hemos enfrentado a

la realidad. La ciudad entonces construida fue

diseñada para una población de aproximada-

mente 500.000 habitantes; hoy 2.5 millones de

personas viven allí. Eso no significa que Brasilia

sea un sueño roto. Pero los sueños deben darle

vía a la realidad tarde o temprano. Los proble-

mas de las ciudades brasileñas se pueden solu-

cionar sólo a través de los esfuerzos diarios de

planeadores urbanos y políticos que trabajen

para mejorar las cosas paso por paso. Espero

Entre los monumentos diseñados por Niemeyer se en-

cuentran la Catedral de Brasilia, una estructura de con-

creto y vidrio graciosamente curva y el Teatro Nacional de

Brasilia (derecha abajo) –Patrimonio de la Humanidad.

Rio en el 2020Durante el Carnaval, los usuarios de buses de Rio

ciertamente no tienen que preocuparse por morir de

sed a pesar de temperaturas de aproximadamente 40

grados Celsius. Los vendedores ambulantes venden

bebidas frías en cajas de icopor llenas de hielo por dos

reales (€0.80) en los vaporosos buses calientes. Los

envases vacíos son prensados por los recolectores de

basura en las paradas de los autobuses. Alrededor de

100.000 personas en Brasil se ganan la vida recolec-

tando envases. Este es un ejemplo de cómo los incen-

tivos económicos hacen posible los ciclos de los recur-

sos sostenibles. Pero Rio, que es el hogar de seis millo-

nes de personas y de otros seis millones adicionales en

la aún más grande área metropolitana, ha puesto su

mirada mucho más arriba en lo que concierne a soste-

nibilidad. En el 2014, la ciudad será la anfitriona de un

sinnúmero de partidos de la Copa Mundo de fútbol.

En el 2016, Rio será la ciudad anfitriona de los Juegos

Olímpicos. Las inversiones asociadas con un valor esti-

mado de aproximadamente $10 mil millones están di-

señadas para producir un legado sostenible para la ciu-

dad de Rio de Janeiro, principalmente en la forma de

nuevos corredores de tráfico y otra infraestructura.

Además, estas cosas per se deben ser sostenibles –en

otras palabras, confiables y eficientes en materia de

operación pero a la misma vez frugales en materia de

consumo de energía.

"Los eventos importantes que se van a realizar son una

oportunidad gigante para invertir en la sostenibilidad

de la ciudad", dice Luiz Fernando de Souza Pezão, Vice-

gobernador del Estado de Rio. "Las tecnologías energé-

ticamente eficientes tienen un tremendo potencial en

este sentido, como lo tiene la generación de energías

renovables". El Rio del 2020 podría por lo tanto diferir

de manera importante en relación con el Rio del 2010.

La esperanza es que la gente disfrute de una vía más

rápida para ir al trabajo en metros con aire acondicio-

nado en vez de buses repletos. La energía hidroeléctri-

ca continuará representando la mayor participación de

la torta de energía, aunque una fracción cada vez ma-

yor de la mezcla de energía provendrá de la energía eó-

lica. Los carros serán propulsados –como ya ocurre–

con etanol en vez de gasolina, aunque un número cre-

ciente de personas dejarán sus carros en la casa. Sie-

mens ya está trabajando en las soluciones sostenibles

del mañana. La ampliación de la Línea 1 del metro al

distrito de Ipanema de la ciudad abrió sus puertas en

diciembre de 2009. Aquí, como en el resto del sistema

de metro, Siemens suministró, entre otras cosas, el

equipo eléctrico, la iluminación y los sistemas de moni-

toreo e información. La línea pretende ahora ampliarse

justo a tiempo para los Juegos Olímpicos a Barra de Ti-

juca, donde estarán ubicadas la mayoría de las instala-

ciones de los deportes Olímpicos.

La emisión de Otoño de 2010 de Pictures of the Future

informará detalladamente sobre los proyectos de in-

fraestructura para las oportunidades de desarrollo de

Rio y de Brasil.

Pictures of the Future | Primavera 2010 43

en la historia mundial

que el resultado final sean ciudades que sean

más humanas, con estructuras más sencillas.

¿Cómo se le puede dar a Rio un diseño ur-

bano más humano?

Niemeyer: la respuesta es sencilla: proporcio-

nándole alivio a las personas que viven en la

miseria en los tugurios, las favelas. Creando

condiciones de vida posibles que permitan la

dignidad humana, a través de inversiones que

realmente ayuden a las personas. Los métodos

que estamos viendo hoy a nivel nacional y local

no son malos. Si me pide que enumere tres co-

sas que me gustaría ver que el gobierno cam-

bie, mi respuesta sería: reducir la pobreza, redu-

cir la pobreza, reducir la pobreza. El hecho de

debe conllevar responsabilidad, también por

su impacto, por ejemplo, sobre el medio am-

biente. En mi vida profesional como arquitec-

to, sin embargo, ese fue un factor menos im-

portante. Afirmaba construir cosas de una

manera responsable, ya que construía para la

mayoría de la gente, no para una minoría pri-

vilegiada. Y espero que la gente vea esto re-

flejado en los edificios. Pero entre tanto, la

conciencia de la necesidad de conservar la

energía se ha vuelto también parte de la res-

ponsabilidad del arquitecto.

¿En qué está trabajando actualmente?

Niemeyer: trato de mantenerme muy ocupa-

do. Pero hemos hablado suficiente sobre arqui-

tectura por ahora. Tú lo sabes, la vida es mucho

más importante que la arquitectura.

Entrevista realizada por Andreas Kleinschmidt

ese entonces en comparación con hoy. Hace

cincuenta años, si queríamos construir un

domo con un diámetro de 40 metros, era posi-

ble pero requería de un enorme esfuerzo. No

hace mucho construimos ese domo en España.

Allí no hubo problemas, como si hacer algo

como esto fuera una tarea diaria. Eso principal-

mente debido a la innovación y al avance de la

tecnología.

Un desarrollo importante para muchos ar-

quitectos es la creciente importancia de

los edificios energéticamente eficientes.

¿Lo es también para usted?

Niemeyer: seguro, ese es el futuro. La arqui-

tectura es parte de la sociedad y por lo tanto

que les tome horas a los chicos que viven en las

afueras de la ciudad para llegar a una escuela

pública se traduce en que estos no asistan a la

escuela. Esa es una de las peores cosas en lo

que a mí respecta. La infraestructura debe aten-

der las necesidades de las personas y de las in-

mediaciones. La gente tiene que tener acceso a

cosas como cines y escuelas. Sin embargo, sin

cambios sociales, no seremos capaces de mo-

vernos en esta dirección.

¿Qué papel desempeña la innovación y la

tecnología moderna en su trabajo?

Niemeyer: yo asumo una visión pragmática. El

progreso tecnológico es importante y valioso si

atiende las necesidades de la gente. Cuando

me detengo a pensar en el trabajo realizado en

Brasilia, tengo que decir que para nosotros –es

decir los arquitectos– la vida era más difícil en

Ciudades verdes | Singapur

Banco depruebas verdesSingapur es una de las ciudades más ricas del mundo –no sólo en términos de dinero sino también en lo querespecta a protección medioambiental y sostenibilidad.Siemens está ayudando a la ciudad estado a avanzarhacia un futuro verde durante más de 100 años.

Singapur está estudiando sistemas eficientes para desali-

nizar el agua de mar (izquierda). Los urbanistas pueden si-

mular los efectos de los diferentes escenarios de su ciudad

en el centro "Ciudad del Futuro" de Siemens (derecha).

44 Pictures of the Future | Frühjahr 2010

Al regreso a Singapur de un viaje al exterior enlos años 60's, el Primer Ministro Lee Kuan Yew

desarrolló una idea novedosa. Él decidió que estapequeña nación isleña necesitaba apartarse de lasfrías ciudades grises del resto del mundo. Su sen-cilla receta para la prosperidad y el desarrollo fue"Plantar árboles".

Hoy, casi 40 años después, la antigua naciónen vía de desarrollo se ha convertido en un cen-tro internacional de comercio y financiero. Cercade cinco millones de personas se albergan enesta húmeda metrópoli, que ocupa un área máspequeña que la de Hamburgo. A pesar de esto, oquizás debido a esto, la sostenibilidad es la princi-pal razón por la que este tigre asiático se ha vuel-to exitoso. Las áreas verdes de la ciudad se hanincrementado en un 50% desde 1986, por ejem-plo, aún cuando la población creció en un 70%.Esta es una de las cosas que distinguen a Singa-pur de casi todas las demás ciudades importantesdel mundo. "Nuestro espacio limitado hace vitalque seamos diferentes", dice Andrew Tan, Presi-dente de la Agencia Nacional del Medio Ambien-te de Singapur. "Tener una ciudad completamen-te funcional con un medio ambiente limpio nosdará una ventaja competitiva invaluable".

Contrario a otras ciudades asiáticas grandes,Singapur se ha convertido en un verdadero jar-dín. Plantas exóticas dominan los cañones entrelos rascacielos de Singapur y los bulevares de laciudad tienen árboles a su alrededor. Sólo a unoscuantos kilómetros de distancia está un bosque

tropical exuberante que contiene más especiesde árboles que el continente norteamericano.

El gobierno planea aumentar los espacios ver-des de Singapur con 900 hectáreas adicionalesentre ahora y el 2020, y lanza una solución parael problema de la falta de espacio en el suelo."Hemos lanzado un programa que apoya la plan-tación de áreas verdes en las terrazas de los edifi-cios", dice Richard Hoo, Director del Grupo de Pla-neación Estratégica de la Autoridad deReurbanización Urbana de Singapur. "Queremosplantar 50 hectáreas de jardinería en los edificiospara el 2030, incluyendo áreas verdes en las azo-teas, las fachadas y las terrazas". Estos "jardines

Pictures of the Future | Primavera 2010 45

nología de tratamiento de aguas residuales quenecesita mucho menos electricidad que las técni-cas convencionales", dice el Dr. Rüdiger Knauf deSiemens Water Technologies. "En este proceso, elcarbono de las aguas residuales es enlazado a mi-croorganismos que posteriormente lo conviertenen biogás". El gas se puede utilizar luego para ge-nerar electricidad. "Por lo que al final, esperamosderivar la misma cantidad de energía que el pro-ceso consume", agrega Knauf.

Banco de pruebas verdes. El desarrollo de tec-nologías verdes más que una oportunidad es una

como banco de pruebas para el desarrollo de tec-nologías sostenibles que se puedan fabricar listaspara ser comercializadas. Este tipo de compañíaspodrán también presentar solicitudes de apoyodel gobierno. El gobierno entonces asume el con-trol de los proyectos cuyas innovaciones ofrezcanuna solución para las cuestiones urgentes de Sin-gapur, como ocurrió con Siemens y sus tecnologí-as de tratamiento del agua.

Singapur está buscando un método similar enel sector de suministro de energía. El país obtieneactualmente el 80% de su electricidad de plantasde energía a gas. Para reducir su dependencia del

Las compañías internacionales podrán utilizar a Singa-pur como el banco de pruebas de tecnologías sostenibles.

país (ver Pictures of the Future, Primavera de2006, p. 22). Y lo que es más, Siemens está aho-ra perseverando en lanzar otra tecnología innova-dora que con seguridad atraerá mucha atención.En octubre de 2010 la compañía empezará aoperar una instalación piloto que puede desalini-zar 50 metros cúbicos de agua de mar de unamanera altamente eficiente utilizando camposeléctricos. El proceso utiliza 50% menos energíaque las mejores tecnologías convencionales (verPictures of the Future, Otoño de 2008, p. 39). Ylos científicos de los laboratorios de la compañíaen Singapur están ya preparando la siguiente in-novación. "Estamos trabajando en una nueva tec-

edificios estarán unidos por senderos cubiertoscon plantas para reducir la temperatura de todoel complejo.

„"La sostenibilidad medioambiental será la di-rección natural que los negocios tomarán en suavanzada", dice Khiatani. "Nuestro Parque de Tec-nología Limpia será emblemático". Singapur es-pera que su revolución verde conduzca no sólo aléxito económico sino también a nuevas ideaspara equilibrar el alto crecimiento poblacionalcon sostenibilidad y espacio limitado –por ejem-plo, la estrategia de "laboratorios vivos" (ver en-trevista en la p. 46). Esta estrategia le permite alas compañías internacionales utilizar la ciudad

necesidad en Singapur. El gobierno prevé que elsector de tecnología limpia facturará alrededorde €1.6 mil millones para el 2015 y que crearátambién 18.000 empleos. "Queremos convertir-nos en el centro mundial del desarrollo y produc-ción de tecnologías verdes", dice Manohar Khia-tani, Presidente de JTC Corporation, que esresponsable del desarrollo de sitios industrialesen Singapur. Para ofrecerle a las compañías detecnología limpia un escenario apropiado y ofre-cerles un banco de pruebas para sus innovacio-nes, JTC está construyendo el primer parque co-mercial "verde" de Singapur, en el cual los

gas, planea mejorar la eficiencia y estimular fuen-tes de energía renovable como la energía solar.Una red de electricidad inteligente con algunos5.000 metros de electricidad inteligente sirveahora como campo de pruebas. "Queremos exa-minar cómo la cantidad cada vez mayor de ener-gía solar se puede integrar a la red y cómo la redinteligente puede ayudar a los consumidores aoptimizar el uso de la electricidad", dice LawrenceWong, Presidente de la Autoridad de Comerciali-zación de Energía de Singapur. "Junto con la redinteligente, el gobierno está evaluando tambiéncarros eléctricos y desplegando una red de esta-ciones de recarga que atiendan al lote inicial decarros eléctricos que se espera esté circulando elpróximo año. Ambos proyectos nos prepararánpara el futuro", dice él.

Economía sostenible. El futuro de las principa-les áreas metropolitas es también el enfoque delcentro de competencias de desarrollo urbano"Ciudad del Futuro" operado por Siemens en Sin-gapur. Aquí los legisladores de todo el mundopueden revisar soluciones para las ciudades yaprender cómo manejar el crecimiento urbanode una manera más sostenible. "Hemos desarro-llado un juego interactivo que le permite a los vi-sitantes manejar una ciudad virtual", dice el direc-tor del centro, Klaus Heidinger. Aquí, cuatrojugadores asumen la responsabilidad de la ciudaddurante un periodo simulado de 50 años. "Ustedpierde muy rápidamente si no juega en equipo",dice él.

Perder significa poner en riesgo de bancarro-ta a su ciudad virtual –algo que puede pasarmuy rápidamente. Si, por ejemplo, el jugadorresponsable de la infraestructura construye mu-chas vías, el nivel de contaminación ambientalaumentará automáticamente y el índice de cali-dad de vida descenderá. Si uno de los demásmiembros del equipo fracasa en contrarrestar

colgantes" servirán como acondicionadores natu-rales del aire. Dependiendo de cuánto se plante,el resultado podría reducir la temperatura am-biente en más de cuatro grados centígrados.

Pero esta ciudad jardín también necesita mu-cha agua. En vista de esto Singapur está conectadacon una red de 7.000 kilómetros de drenajes y ca-nales que transportan el agua de sus lluvias tropi-cales a las 15 enormes reservas, que la almacenany la tratan –y que sirven como áreas de recreacióncomunal. El más reciente proyecto, Marina Barra-ge, es un embalse, una barrera contra las inunda-ciones y una atracción recreativa. Además de reco-lectar de la lluvia y el agua de importación, laciudad cuenta con otras dos fuentes: agua repro-cesada de alto grado, denominada NEWater (aguanueva), y agua desalinizada, que es todavía unafuente de alto consumo de energía. "Es crucial paranosotros desarrollar procesos que produzcan lamisma cantidad de agua potable purificada que te-nemos ahora, pero que utilicen menos energía",dice Yap Kheng Guan, director de la agencia delagua de Singapur.

Esto requerirá de sistemas como los desarro-llados por Siemens Water Technologies en Singa-pur. En el 2002 la compañía instaló un nuevo sis-tema de filtros de membrana en las instalacionesde tratamiento del agua de Kranji en la parte nor-te de la isla. Estas instalaciones convierten ahora80.000 metros cúbicos de aguas residuales enagua limpia al día, la mayor parte de la cual es uti-lizada por la industria de semiconductores del

| Reciclaje del CO2

El dióxido de carbono esmás que sólo un gas deefecto invernadero queestimula elcalentamiento global.Hace que las plantascrezcan más rápido ysirve como materiaprima de productosquímicos y combustibles.Esta es la razón por laque los investigadoresde Siemens quierenhacer mucho más con élque bombearlo alsubsuelo.

46 Pictures of the Future | Primavera 2010

| Entrevista

El Dr. Beh Swan Gin (42años) es el DirectorAdministrativo del Comitéde Desarrollo Económicode Singapur. Doctor enmedicina, ha trabajadodurante 16 años en elComité, que el mismoconsidera como la"brújula" para la evoluciónde Singapur como centrode negocios.

Mercado líder de la sostenibilidad

¿Qué papel desempeña la sostenibilidad

en el desarrollo de Singapur?

Gin: En Singapur, con espacio y recursos limita-dos, la tierra ha sido siempre un lujo que debeser manejado cuidadosa y eficientemente. Esgracias a nuestros padres fundadores que confrecuencia somos vistos como un ejemplo deurbanización sostenible. Ya en los años 60'sellos tomaron una decisión consciente de darleprioridad al desarrollo sostenible. Ellos queríanque Singapur se convirtiera en una ciudad jar-dín que prosperara económicamente mientrascrecía en armonía con la naturaleza.

¿Hasta qué punto puede la sostenibilidad

estimular también el desarrollo económico?

Gin: en Singapur combinamos nuestra propianecesidad de soluciones sostenibles con ideas in-novadoras de compañías de todo el mundo –para el beneficio de ambas partes. Compañíascomo Siemens puede utilizar nuestra ciudadcomo banco de pruebas y colaborar con las uni-versidades e institutos locales para determinar sisus ideas funcionan. Si lo hacen, Singapur podráentonces servir como mercado líder. En conse-cuencia utilizamos a Singapur como un conjuntode laboratorios vivos para las innovaciones.

¿Podría darnos un ejemplo concreto?

Gin: miremos las tecnologías del agua. La ideadel laboratorio vivo nació cuando buscábamosnuevas soluciones en el campo del tratamientodel agua con el fin de depender menos de las im-portaciones. Soluciones que fueran de interéspara Singapur –tecnologías altamente eficientes,ahorradoras de espacio– no existían en ese en-tonces. En consecuencia establecimos las condi-ciones óptimas para que compañías de todo elmundo desarrollaran y evaluaran nuevas ideasinnovadoras aquí. Muchas de estas innovacionesestán ahora en operación en Singapur.

Entrevista realizada por Florian Martini.

este desarrollo rápidamente construyendo plan-tas de energía verde que compensen los mayo-res niveles de emisión, por ejemplo, la ciudad si-mulada colapsará y entrará en bancarrota.Incluso algunos de los alcaldes de la vida realtendrían problemas con el juego, según Heidin-ger, especialmente si no son capaces de tomardecisiones rápidas. Sin embargo otra aplicaciónde Siemens desarrollada en el centro le ayudaráen el proceso de la toma rápida de este tipo de

decisiones: "Cabina de la Ciudad" es una solu-ción de software que le permite a los encarga-dos de tomar decisiones visualizar la informa-ción actualizada de su ciudad en sus PCs. Estainformación puede incluir todo desde nivelesparticulares hasta ingresos por impuestos. "Estesoftware hace posible solucionar prácticamentecualquier problema de la ciudad en sólo dos mi-nutos", dice Heidinger.

Florian Martini

La planta de tratamiento NEWater de Kranji

transforma el agua residual en agua potable.

Ciudades verdes | Singapur

Pictures of the Future | Primavera 2010 47

Las algas utilizan el CO2 para crear biomasa. Y lo que es

más, ellas lo hacen entre cinco y diez veces más eficiente-

mente que las plantas de la tierra, y podría reemplazar el

petróleo como fuente de combustible o los plásticos.

Si el doctor Ahmed Osman se saliera con lasuya, todos los edificios en la tierra podrían

convertirse en un árbol. Ahmed, que dirige la In-vestigación y el Desarrollo de la División de Tec-nologías de Construcción de Siemens en BuffaloGrove, Illinois, estaría feliz de ver Edificios "verdes"en todas partes –metafóricamente hablando, cla-ro está. "Si aplicamos los principios de la fotosínte-sis en el recubrimiento de fachadas, cada edificiopodría convertir el dióxido de carbono (CO2) delaire en compuestos de carbono, tales como meta-nol", dice él al describir su visión de los "Edificioscomo un árbol", que está promocionando, juntocon el Prof. Maximiliano de Fleischer SiemensCorporate Technology (CT) en Múnich, Alemania.Estos revestimientos deben contener partículasde pigmentos a nanoescala que ayuden a captu-rar la luz del sol en la misma forma que lo hace laclorofila en las plantas, así como el dióxido de tita-nio, que también se encuentra en los revesti-mientos de las paredes y en la pasta de dientes y,como la silicona de una celda solar, puede con-vierten la luz solar en electricidad. "Los recubri-mientos podrían ser verdes como una hoja, perotambién naranja, rosa o gris", añade Ahmed.

La energía solar capturada de esta manera po-dría ser utiliza para convertir el CO2 en combusti-bles como el metanol, que luego sería transmiti-do a través de un sistema de tuberías capilares aun tanque dentro del edificio. Desde allí podría

ser transportado a otros lugares o utilizado en elsitio si es necesario para producir calor y electrici-dad. Ahmed está particularmente impresionadocon el tremendo potencial del método. "Al apro-vechar sólo una cuarta parte de la energía solarque cae sobre los edificios en Estados Unidos, unagran parte del dióxido de carbono emitido en losEE.UU. podría ser reutilizado", dice él.

Pero lograr una eficiencia del 25% en estossistemas sigue siendo sólo una visión –aunqueuna atractiva. La Asociación de Industria Quími-ca Alemana (VCI) considera la fotosíntesis sinté-tica como "una de las más atractivas variantes"para la reutilización de CO2 "en el largo plazo".De hecho, celdas de dióxido de titanio de colorrojo brillante que convierten la luz solar en elec-tricidad ya existen. Estas están siendo fabrica-das por la compañía de celdas solares australia-na Dyesol para su despliegue en los techos ytienen una eficiencia del 10%. Y la empresa ga-lesa G24 Innovations ha estado produciendoestas celdas solares como proveedores de elec-tricidad empaquetada en plástico en una buenaracha desde finales de 2009. Utilizar la luz solarpara convertir el CO2 y el agua en metanol yoxígeno, sin embargo, sigue siendo un proble-ma para los científicos que realizan investiga-ción básica. Sus estudios se centran en la bús-queda de catalizadores adecuados y establespara la reacción química.

La fotosíntesis sintética es una de las muchasopciones cuando se trata de reutilizar el CO2 per-judicial para el clima, en lugar de sólo lanzarlo a laatmósfera o enterrarlo bajo tierra. Después detodo, todo lo que se produce en la actualidad conmaterias primas fósiles –desde los combustibleshasta los plásticos– se podría teóricamente pro-ducir también a partir del dióxido de carbono.

Expertos representantes de la ciencia, los ne-gocios y la industria le dieron una mirada másatenta a las más prometedoras ideas para el reci-claje de CO2 en un taller en Bonn, en el otoño de2009. El coloquio fue organizado por Siemens y elMinisterio Federal de Educación e Investigación(BMBF) de Alemania. "Nuestro objetivo primordialfue ilustrar el potencial para la realización de lasdiversas estrategias para el uso del CO2", dice elDr. Jochen Kölzer de Siemens CT. El solo BMBF in-vertirá €100 millones en los próximos cinco añosen investigación y desarrollo en este campo.

Biocombustibles a partir de algas. Uno de losmétodos que se discutieron en el taller de Bonnfue el reciclaje del CO2 a partir de las algas. "Las al-gas utilizan la fotosíntesis para la construcción denueva biomasa a partir de los átomos de carbonodel dióxido de carbono, y lo hacen entre cinco ydiez veces más eficientemente que las plantas te-rrestres", informa el Dr. Manfred Baldauf, un quí-mico de Siemens CT en Erlangen. La biomasa re-sultante se podría utilizar en el futuro paraproducir biogás, biodiesel y bioplásticos. No se re-quiere de agua potable para el cultivo de las algas;los pequeños organismos prosperan en aguas sa-lobres o incluso agua de mar. "El cultivo de algasno consume acres de superficie que de otromodo se podrían utilizar para el cultivo de alimen-tos, ya que se podrían construir bioreactores enterrenos baldíos", dice Baldauf.

El taller puso de manifiesto, sin embargo, queuna superficie equivalente a unos 7.000 camposde fútbol sería necesaria para convertir las emisio-nes de CO2 de una planta de 100 megavatios deenergía operada con carbón. Con su instalaciónpiloto de algas de 600 metros cuadrados en laplanta de energía a base de lignito de Niederau-sβem en las afueras de Colonia, por ejemplo, eloperador de la planta de energía RWE Power acu-mula menos CO2 en un año entero del que laplanta de energía produce en sólo 15 segundosde funcionamiento.

La investigación en esta área es sin embargosignificativa porque las algas pueden procesar elCO2 directamente de los gases de combustión deuna central eléctrica. De hecho, los residuos decalor de la planta de energía incluso estimulan sucrecimiento. Científicos de numerosas institucio-nes de investigación están trabajando para hacerel proceso más eficiente. Quieren no sólo aumen-tar la cantidad de luz que es introducida en los sis-

Convirtiendo el Carbonoen dinero en efectivo

48 Pictures of the Future | Primavera 2010

Ciudades verdes | Reciclaje del CO2

temas de algas sino también desarrollar métodospara el reciclaje de los nutrientes de las algascomo los fosfatos y los óxidos de nitrógeno. Ade-más, las aguas residuales industriales podrían uti-lizarse también como una fuente de nutrientes.

Los investigadores de CT han desarrollado unmétodo por medio del cual, las algas pueden serfácilmente cultivadas: adicionando partículas demagnetita a las algas. Un imán puede luego reco-lectar las algas sin que se tenga que drenar elagua del tanque de cultivo. Una de las ventajas deeste concepto es que como se minimiza la pérdi-da de agua, se abre la opción para la producciónde algas en áreas secas.

¿Una materia prima industrial? En lo que res-pecta al reciclaje de CO2, los investigadores pue-den buscar algunas tecnologías comprobadascomo inspiración. Después de todo, el dióxido decarbono ha sido una fuente importante de carbo-no para la industria química durante décadas.Aproximadamente 110 millones de toneladas deCO2 son sometidas a reacción aquí cada año, re-porta el Dr. Michele Aresta, profesor de química dela Universidad de Bari, Italia. El dióxido de carbonoes utilizado como materia prima para la urea, lacual puede ser luego procesada como fertilizantesy resinas sintéticas. El ácido salicílico de la Aspirinaes también fabricado con la ayuda del CO2.

Un proceso que podría ser particularmenteimportante para el reciclaje futuro del dióxido decarbono es la producción de metanol. Este alco-hol es actualmente producido industrialmente apartir de la síntesis del gas, una mezcla de monó-xido de carbono e hidrógeno. Es también técni-camente posible producirlo a partir del CO2 y dehidrógeno.

Hoy, el metanol es utilizado principalmentecomo solvente y como sustancia base de quími-cos industriales. Se puede utilizar también enceldas de combustible para la generación deelectricidad o como combustible. "El metanol sepodría utilizar básicamente inmediatamentecomo aditivo de la gasolina sin necesidad de cre-ar una nueva infraestructura o colocarlo en lasnuevas bombas de las estaciones de gas", dice elquímico de Siemens Baldauf. El metanol se pue-de convertir también en dimetil éter como aditi-vo del combustible diesel. Incluso metano, espe-cialmente en la forma en la cual se presenta enel gas natural, podría algún día producirse engrandes cantidades a partir del CO2 y del hidró-geno y luego enviarlo directamente a las redesde suministro de gas existentes.

El factor decisivo para el equilibrio de CO2

ambientalmente amigable entre la producciónde metanol y de metano es la fuente del hidró-geno. "Si el hidrógeno es extraído del gas naturalo del petróleo, como ocurre típicamente en la ac-tualidad, el daño medioambiental excede el be-

neficio", dice Baldauf. Lo anterior porque en últi-mas más CO2 es liberado en comparación con elque se puede capturar mediante la reacción paraproducir metanol. Los investigadores están porlo tanto trabajando, por ejemplo, en métodospara producir hidrógeno a partir del agua utili-zando algas o electricidad de fuentes renova-bles. "Si el hidrógeno se produjera en granjas eó-licas o parques solares, podría ser procesadoadicionalmente en la forma de metanol o meta-no directamente en el sitio", explica Baldauf. "Esoproporcionaría simultáneamente medios de al-macenamiento para la energía eólica o solar ex-tra". El hidrógeno podría, desde luego, ser utili-zado directamente como fuente de energía, lacual sería dos veces igual de eficiente desde elpunto de vista energético. Sin embargo, un argu-mento en contra de este método es que tendríaque construirse una infraestructura indepen-diente, incluyendo bombas de reabastecimientode combustible, para poder transportarlo.

¿Mineralización: la respuesta en el largo pla-

zo? Una tecnología que está lejos de la realización,pero que ofrece quizás el mayor potencial es la mi-neralización. "Con la mineralización, el CO2 es quí-

micamente enlazado en las rocas de silicato quecontienen magnesio o calcio", reporta Baldauf.Este proceso se da de manera espontánea en lanaturaleza, aunque lentamente. Los productos dela mineralización son los carbonatos –polvos tipotiza que se podrían utilizar como rellenos en la in-dustria del papel o en la construcción. El carbona-to de magnesio es familiar para los alpinistas o losque practican gimnasia. Le da mayor agarre a lasmanos y ayuda a secar la transpiración.

La mineralización podría tener un potencialtremendo. "Teóricamente, la roca de una solamontaña grande del Sultanato de Omán podríasacar de circulación más dióxido de carbono queel que podríamos producir en todo el mundo",dijo el Profesor Ron Zerhoven de la Abo Akademide Finlandia en el taller realizado en Bonn. Sinembargo, la roca tendría que ser primero minaday pulverizada para que proporcionara la mayorárea posible para la reacción química, aceleran-do así la reacción –un procedimiento que emple-aría mucha energía. Además, millones de tonela-das de carbonato tendrían que ser transportadasy almacenadas.

Muchos métodos para utilizar el CO2 están to-davía en su infancia. "La mayoría de ellos son téc-

La energía eólica puede producir hidrógeno, el cual sepuede combinar con el CO2 del aire para formar metanol.

nicamente viables, sin embargo", hace énfasis elDr. Günter Reuscher de la Asociación de Ingenie-ros Alemanes. El objetivo más importante es pre-parar ahora equilibrios amplios de energía y CO2 yrevisar la viabilidad económica de la implementa-ción industrial. Estos análisis se deben comparartambién con los balances de estrategias alternati-vas. "Sólo entonces podremos decir cuál opcióntecnológica es mejor desde el punto de vista me-dioambiental", dice Reuscher. Las posibilidades dereciclar el CO2 no se deben utilizar como una ex-cusa para ser menos cuidadosos en el futuro tra-tándose del uso de materias primas fósiles. Comodice Reuscher, "Siempre resultará más eficienteevitar la producción de dióxido de carbono quereciclarlo".

Sin embargo, las inversiones en la investiga-ción y el desarrollo, al igual que el trabajo conti-nuo de parte de químicos e ingenieros, podríaconvertir el dióxido de carbono en un mejor ven-dedor algún día. Esto ya ocurrió con una refineríade petróleo alemana. Su gas de desecho de dióxi-do de carbono es utilizado como acelerador delcrecimiento en invernaderos cercanos. Aquí, elgas vilificado como un asesino del clima se haconvertido en una vaca de dinero que inclusovende de vez en cuando.

Andrea Hoferichter

Las algas utilizan el CO2 del gas de combustión de

las plantas de energía para crecer. Los silicatos por

lo tanto se podrían transformar en sustancias útiles

como el carbonato de magnesio (derecha).

| Granjas verticales

Comida donde se necesitaEn el futuro, los invernaderos urbanos a gran altura podrían ayudar a alimentar a la poblacióncreciente del mundo, haciendo posible a la vez transformar algunas granjas en bosques.

D ickson Despommier, un parasitólogo de la Uni-versidad de Columbia en la ciudad de Nueva

York, tiene su oficina en el segundo piso del edifi-cio de 15 pisos con vista al Río Hudson. Desde aquíél puede ver el puente George Washington y losacantilados boscosos de New Jersey en el bancoopuesto. A pesar de esta gran ubicación, el cientí-fico de 70 años está soñando en un tipo muy di-ferente de edificio.

Lo que Despommier tiene en mente es lo si-guiente: un rascacielos de 30 pisos con una fachadatransparente detrás de la cual colores verdes quefluctúan entre pastel y esmeralda brillan en el sol.En vez de tener paredes interiores, cada piso con-tendría campos hidropónicos de trigo, cebada o maíz;estantes con cientos de plantas vegetales y mace-tas coloridas; áreas en las cuales los pollos podríancaminar con libertad; y tanques de agua para la críade peces o de camarones. El calor y la luz proven-drían de celdas solares, fuentes geotérmicas, ener-gía eólica o hidroeléctrica, y los fertilizantes se ob-tendrían del sistema de aguas residuales y de es-tiércol de ganado.

Esta visión de Despommier de una "granja ver-tical" que suministraría alimento fresco a miles depersonas desde un sitio en el centro. Y aunque la

idea podría parecer audaz, realmente encaja ide-almente con la onda actual de planeación urbanaverde moderna, y los rascacielos simplementeconformarían un oasis urbano que complementa-ría los parques de hoy. Y lo que es más, la gente po-dría obtener vegetales frescos, frutas, granos y avesde corral todos los días de sus granjas, eliminandode esta forma la necesidad de tener que importaralimentos –sin mencionar los de otras partes delmundo. "Muchas personas medioambientalmen-te conscientes dicen que necesitamos comprar ali-mentos producidos localmente –pero usted no pue-de conseguir nada más local que su propio vecin-dario ", dice Despommier.

Despommier tiene dos argumentos que res-paldan su concepto de granja vertical. El prime-ro implica el crecimiento de la población global.La ONU estima que para el 2050, más de nuevebillones de personas estarán viviendo en el pla-neta, la mayoría de los cuales lo harán en ciuda-des. Esto creará la necesidad de casi un billón másde hectáreas de tierra cultivable –un área apro-ximada al tamaño de Brasil.

En segundo lugar, las granjas verticales ayuda-rían a combatir el cambio climático de dos mane-ras, como lo explica Despommier: "Por un lado, los

Pictures of the Future | Primavera 2010 49

Las granjas verticales podrían alimentar a las mega-

ciudades. Incluso hoy, invernaderos en las azoteas

serían suficientes para alimentar gran parte de la

población de Nueva York.

alimentos producidos localmente en todo el año ten-drían un impacto tremendamente positivo sobre loscostos de transporte y refrigeración, al igual que so-bre las emisiones de CO2. Adicionalmente, la tierraactualmente utilizada para la agricultura podría de-volvérsele a la naturaleza, creando sumideros de car-bono gigantes".

No hay duda de que Despommier está alcan-zando el cielo, metafóricamente hablando. Sin em-bargo, el concepto con el que llegaron él y sus es-tudiantes hace diez años podría ser viable. Por ejem-plo, invernaderos altamente eficientes han existi-do durante algún tiempo en sitios donde uno no es-peraría encontrarlos. Uno de estos invernaderos, co-nocido como Eurofresh, es el invernadero hidro-pónico más grande de los EE.UU., y es capaz de pro-ducir todo el año, incluyendo 80.000 toneladas mé-tricas de tomates al año. El invernadero requiere tam-bién 70% menos agua que un campo convencio-nal, ocupando a la vez mucho menos espacio. Estaes la razón por la cual en un sistema hidropónico,el agua enriquecida con nutrientes no es absorbi-da por el suelo sino que por el contrario es sumi-nistrada directamente a las plantas de raíz dentrode un recipiente de material hidropónico –y don-de no hay suelo hay menos plagas. Las enferme-

rias tecnologías. Él ha dado también pequeños pa-sos en la dirección correcta, como invernaderos enlas azoteas, los cuales si se instalaran por todo Nue-va York podrían producir suficiente comida para ali-mentar una proporción importante de los residentesde la ciudad.

Las autoridades públicas están tomando en se-rio las ideas de Despommier. Varias ciudades, in-cluida Nueva York y Newark, New Jersey e inclu-so el gobierno de Jordania han expresado su in-terés en este concepto de granjas verticales debidoa su deseo de reducir la presión sobre los recur-sos de agua. El problema es que los presupuestosestán apretados en el momento, lo que significaque no se puede esperar un gran avance por aho-ra. Sin embargo, Despommier cree que el reto quese avecina forzará en últimas a la gente a poneren acción este plan. "Nada motiva más a la gen-te que tratar de evitar la muerte inminente", diceél, "que es realmente a lo que nos enfrentamos conla sobrepoblación y el cambio climático. Lasgranjas verticales podrían ayudarnos a salir del em-brollo en el que nos encontramos".

Hubertus Breuer

la razón por la que Gene Giacomelli es cuidado-samente optimista sobre los prospectos degranjas verticales. Como experto del Centro deAgricultura Medioambiental Controlada de laUniversidad de Arizona en Tucson, Giacomelliplaneó y construyó una sala de cultivo para laestación de investigación de EE.UU. Amundsen-Scott en la Antártica en el 2004. "Todavía noestá claro cómo podemos resolver el problemade producir suficiente luz a un precio asequiblepara todas las plantas en este edificio", dice él."Esa es la razón por la que todavía resulta másfácil cultivar afuera en el campo. Pero los obstá-culos no son insuperables".

Despommier, por su parte, no se deja intimidarpor un par de obstáculos; aunque él ha reducido unpoco sus planes y los ha vuelto más flexibles. Poruna parte, él ha decidido que las primeras granjasverticales no necesitarán tener 30 pisos de alto nitener que alimentar a 50.000 personas. En vez deesto, él está ahora promoviendo un proyecto pilo-to que involucra la cooperación con universidadesy compañías agrícolas para evaluar inicialmente va-

50 Pictures of the Future | Primavera 2010

dades peligrosas y los parásitos representan menosproblemas aquí que en campos abiertos, lo que sig-nifica que se necesitan también menos pesticidas.

Según Despommier, Eurofresh demuestrasólo cuánto puede cultivarse en interiores hoy uti-lizando tecnología de vanguardia. Sin embargo,critica el hecho de que Eurofresh esté ubicada tan

A pesar de todo el entusiasmo, quedan muchaspreguntas abiertas, especialmente las que involu-cran los costos. Por una parte, los valores de las pro-piedades son muy altos en las ciudades principales.Cuando se le indaga al respecto, Despommier diceque toda ciudad tiene suficientes áreas abandonadaspara acomodar granjas verticales, pudiéndose uti-

No resulta sorprendente que los arquitectos, quetienen reputación de emocionarse con conceptosfuturistas, hayan presentado innumerables pro-puestas de granjas verticales. Uno de ellos es Oli-ver Foster de "O Design" en Brisbane, Australia. Eldiseño de Foster prevé una granja de 12 pisos al airelibre que sea tan atractiva como la que se presen-tó en "Science Express", una exhibición basada enun tren que es parcialmente financiada por Siemensy que recorrió varias ciudades alemanas en el 2009(ver Pictures of the Future, Otoño de 2009, página82). Actualmente Foster está trabajando en el di-seño de una granja vertical para Singapur.

Cada piso del edificio redondo que Foster planeatiene seis metros de alto, para permitir la mayor en-trada de luz día posible. La estructura tendría su-perficies blancas y reflectivas, que junto con los LEDsayudarían a distribuir mejor la luz en todo el edifi-cio. El diseño de Foster tiene también un garaje ad-yacente cuyo techo serviría como plantación de fru-tas. El garaje en sí estaría conectado a la granja porun puente. "Usted podría integrar fácilmente un res-taurante a este complejo", dice Foster, "y utilizar losalimentos de la granja producido en el sitio".

den medir lo mismo que instalaciones de agricul-tura grandes. Esa es la razón por la que los culti-vos pueden crecer durante todo el año, lo que sig-nifica que la lechuga se puede recoger cada seis se-manas, e incluso el maíz y el trigo podrían cosecharsetres o cuatro veces al año. Se podrían utilizar tam-bién granos en miniatura especialmente cultivados.Sus tallos podrían crecer más cerca unos de otrosy en dos niveles en vez de un solo nivel en cada piso.Este tipo de pensamiento conduce a Despommiera la siguiente conclusión: "Un edificio de 30 pisosubicado en un bloque de 0.6 kilómetros cuadradosen Nueva York podría cultivar tantas plantas comouna granja de diez kilómetros cuadrados".

Plantaciones en las azoteas. Una granja ver-tical necesita tener un sistema de irrigación yventilación que funcione bien y suficiente luz yelectricidad –todos a un costo asequible. Esa es

Producir alimentos en los edificios altos de una mega-

ciudad no sólo reduciría significativamente las emi-

siones de CO2, sino que también reducirían los costos

de transporte, refrigeración y almacenamiento.

Un edificio de treinta pisos podría cultivar tantasplantas como una granja convencional de diezkilómetros cuadrados.

lejos de un área metropolitana importante y quedistribuya gran parte de su producción en todoslos Estados Unidos.

"Incluso si no se tienen en cuenta los costos detransporte y energía, un gran número de vegeta-les se dañan en la ruta", explica él. Sin embargo, Des-pommier se imagina estas granjas verticales comoalgo parecido a Eurofresh, con la excepción de quesus instalaciones estarían en varios pisos y localizadasdirectamente en áreas urbanas.

lizar también las propiedades de la ciudad. "En Nue-va York, por ejemplo, tenemos el Campo Floyd Ben-nett en Brooklyn, un campo aéreo que mide apro-ximadamente cinco kilómetros cuadrados", expli-ca él. "También está la Isla de los Gobernadores enel Puerto de Nueva York. Tiene 70 hectáreas, y laciudad lleva años tratando de imaginar que hacercon esto".

Despommier dice también que aunque lasgranjas verticales ocupan poco espacio, estas pue-

Ciudades verdes | Granjas verticales

Pictures of the Future | Primavera 2010 51

| Manejo de la energía

Un método holístico para los edificiosLos edificios de hoy podrían conseguir ahorros de energía de hasta el 50%. Todo lo quese necesita es la combinación inteligente de sistemas de iluminación, aire acondicio-nado y seguridad.

Los edificios literalmente engullen energía. Dehecho, los gastos por el consumo de energía

representan alrededor del 40% de los costos ope-rativos totales de un edificio. En conjunto, los edi-ficios son responsables del 40% del consumo deenergía primaria de todo el mundo y de alrede-dor del 21% de las emisiones de gases de efectoinvernadero (Pictures of the Future, Otoño de2008, pp. 48-79). Pero el potencial de ahorro estambién considerable. "La iluminación representael 19% del consumo total de electricidad en todoel mundo", explica Peter Dobiasch, especialista ensistemas de iluminación profesionales de la filialde Siemens Osram. "El uso de sistemas de ilumi-nación más eficientes entre todas las formas defuentes de luz reduciría el consumo de energíaen una tercera parte".

Incluso se podrían conseguir mayores ahorroscuando las fuentes de energía y los consumido-res de energía estén óptimamente armonizados.Eso es lo que la división de Tecnologías de Cons-trucción de Siemens (BT) está ahora haciendo ensociedad con Osram. La configuración optimiza-da en un edificio de oficinas podría lucir comoesto: un detector de presencia para determinar sihay alguien en la sala; un sensor de calidad delaire para medir el nivel de CO2 –si no hay nadieallí, la iluminación y la ventilación se podrían apa-gar; un sistema regulador de intensidad con unsensor de brillo para determinar cuanta, si se ne-cesita, luz artificial se requiere; persianas y mam-paras solares que automáticamente rastreen elcurso del sol para permitir el ingreso de la canti-dad óptima de luz día; y un sensor de temperatu-ra para medir la entrada de calor para que el siste-ma pueda determinar si la combinación delaumento de sombra y luz artificial sería más ener-géticamente eficiente que aumentar el aire acon-

A comienzos de 2010 la sede de Múnich delperiódico Süddeutscher Verlag, con un espacioen oficina para 1.850 empleados, fue premiadatambién con la certificado LEED de oro –el primeredificio de oficinas en Alemania en recibir estehonor. Las especificaciones de este cliente fueronestrictas, incluyendo eficiencia energética y unmedio ambiente de trabajo óptimo, pero tam-bién flexibilidad para acomodar a diferentesusuarios y a los inquilinos potenciales. La soluciónfue instalar un sistema de automatización inno-vador en el edificio de Siemens junto con siste-mas de control de salas individuales con la pre-sencia de detectores, por lo que la iluminación sepuede apagar o regular cuando se requiera demenos luz. Adicionalmente, un sistema electróni-co proporciona una mezcla óptima entre unabomba de calor geotérmica, consumidores deenergía, radiación solar incidente y ventilación,manteniendo así la temperatura ideal en el edifi-cio sin tener que hacer uso del sistema de cale-facción del distrito municipal.

"Osram y BT tienen mucho más ideas para losedificios del futuro", explica Tobias Huber, Jefe deDesarrollo Comercial de Iluminación en BT. En elevento de un incendio en el hotel, por ejemplo, elsiguiente escenario sería posible: detectores depresencia registran cuáles salas están ocupadas yla iluminación de la sala se activa para despertar alos ocupantes. Las persianas se levantan automá-ticamente para que el acceso a las ventanas no sebloquee. Al mismo tiempo, el sistema de ilumina-ción es encendido para el suministro de energíade emergencia, la luz ilumina la ruta de evacua-ción en los salones, y los detectores de presenciaayudan a los trabajadores rescatistas a ubicar per-sonas lesionadas.

Bernhard Gerl

Gracias a la tecnología de iluminación y de construcción de Siemens, el Centro de Convencio-

nes de Vancouver (izquierda) y la sede del periódico Süddeutscher de Alemania satisfacen los

más altos estándares de eficiencia.

dicionado. "Algoritmos inteligentes son utilizadospara calcular cuál combinación ahorra más ener-gía", explica Dobiasch. "Un edificio puede conse-guir ahorros de hasta el 50%. Hoy, Siemens es laúnica compañía que ofrece este sistema holísticopara reducir los costos de energía".

De hecho, como lo explica Dobiasch, Siemensgarantiza incluso que se consigan sus ahorros deenergía predichos. "La inversión se paga –comonorma, entre dos y cinco años", dice él. Siemensofrece un servicio contractual especial en estecampo. Una vez los ingenieros de Siemens y losdiseñadores de iluminación de Osram han anali-zado los requerimientos de un edificio, la compa-ñía financiará provisionalmente la instalación dela nueva tecnología. Esto significa que el clienteno tiene que pagar de una vez sino que puedeamortizar la inversión por medio de los ahorrosanuales en los costos de energía. Hasta la fecha,Siemens ha terminado más de 1.000 de este tipode proyectos en todo el mundo, con ahorros ga-rantizados de €2 billones y una reducción de lasemisiones de CO2 de 1.4 toneladas métricas.

Los proyectos conjuntos de Osram y SiemensBT incluyen la instalación de un sistema de mane-jo integrado de edificios para la extensión del Cen-tro de Convenciones de Vancouver de 100.000metros cuadrados en Canadá. Como resultado, eledificio ha recibido la certificación de oro por elcumplimiento de las normas de Liderazgo enEnergía y Diseño Medioambiental (LEED). Este sis-tema de clasificación de EE.UU. otorga puntos porel bajo consumo de energía, el diseño de edificiosverdes, la reducción de desechos y la reducción delas emisiones de CO2. El Centro de Convencionesde Vancouver tiene un techo verde de 2.5 hectá-reas que ayudará a dejar el edificio completamen-te neutro de CO2 desde el 2010.

Ciudades verdes | LEDs Orgánicos

Paredes de luzLos LEDs orgánicos (OLEDs) son superficies extremada-mente delgadas y livianas emisoras de luz que cambia-rán radicalmente la forma de proveer iluminación.Aunque en su mayoría están confinados a laboratorios,la tecnología OLED está en camino a la comercializa-ción. En el 2009 Osram se convirtió en el primer fabri-cante en colocar una baldosa de OLED en el mercado.

En la filial de Siemens Osram, los investigadores están tra-

bajando en baldosas de iluminación como Orbeos (iz-

quierda) al igual que OLEDs transparentes que podrían

algún día servir como ventanas emisoras de luz (derecha).

52 Pictures of the Future | Primavera 2010

¿Le gustaría echar un vistazo? dice el Dr. Chris-

toph Gärditz, quien trabaja en el desarrollo

comercial de luces de LED y OLED en Opto Semi-

conductores de Osram, la filial de Siemens. Gär-

ditz hace referencia a "Orbeos", la primera bal-

dosa de luz OLED disponible comercialmente en

el mundo. En sus manos tiene una hoja del ta-

maño de una palma delgada de vidrio no reflec-

tivo que despliega un blanco placentero. Pesa

un poco más que un sobre. "Este es un producto

pionero en el camino de crear OLEDs que se

ajusten a iluminación de propósito general",

dice Gärditz, quien dice que es un buen ejemplo

de por qué los diodos emisores de luz orgánicos

(OLEDs) cambiarán por completo nuestra idea

de la iluminación (Pictures of the Future, Prima-

vera de 2007, p. 34). La mayoría de lámparas

que se usan hoy, bien en la forma de bombillos

incandescentes, de focos de halógeno o de dio-

dos emisores de luz (LED), son fuentes de pun-

tos de iluminación. Los OLEDs, de otra parte,

son planos y emiten luz a color o blanca unifor-

memente a lo largo de su superficie.

En su núcleo, un OLED consta de varias capas

de materiales especialmente diseñados que en

conjunto tienen sólo 500 nanómetros de espesor

–una centésima de un cabello humano. Estas ca-

pas están apiladas entre dos superficies de con-

tacto conductoras de electricidad y una tapa y una

base hechas de vidrio. Cada capa de plástico cons-

ta de cadenas de pequeñas moléculas orgánicas.

Cuando se aplica una corriente eléctrica, los porta-

dores de la carga, en este caso electrones y "orifi-

cios" de electrones, se desplazan a lo largo de es-

tas cadenas. Los orificios son sitios que están

disponibles para los electrones. Empezando desde

un nivel más alto de energía, los electrones pue-

den caer en estos espacios vacíos y en el proceso

emitir su energía extra en la forma de luz. Como

resultado, la capa se ilumina, y el tipo de molécula

que está involucrada determina el color de la luz.

El color de la luz no está restringido tanto como en

un LED, sino que por el contrario se expande en

un rango bastante amplio. Esto es importante

para los OLEDs blancos, los cuales constan de ca-

pas emisoras de luz roja, verde y azul apiladas una

encima de otra –porque entre más continuo sea el

espectro de la lámpara, más colores similares a los

observados en la vida real aparecerán en su luz.

Como son tan delgados y ligeros, los OLEDs se

pueden montar casi en cualquier parte, y pueden

por lo tanto convertir las paredes en fuentes de

luz. Con su luz difusa y su buena reproducción del

color, las luces de techo de OLEDs blancos gran-

des nos harán sentir como si estuviéramos senta-

dos bajo el cielo abierto. En los laboratorios, los

desarrolladores están trabajando también en

OLEDs transparentes que podrían estar comercial-

mente disponibles en dos o tres años. Entre otras

cosas, esto requiere reemplazar una de las dos ca-

Pictures of the Future | Primavera 2010 53

pas de contacto metálicas con un material dife-

rente. Las capas plásticas en sí son ya transparen-

tes. Las cubiertas de vidrio con OLEDs transparen-

tes podrían algún día utilizarse en puertas, vitrinas

o divisores de salones bien para ofrecer una visibi-

lidad transparente o para producir luz.

Los investigadores están trabajando también

en crear OLEDs más estables en relación con la luz

ultravioleta. Esto hará posible producir ventanas

que dejen entrar el sol durante el día y que emitan

luz por sí solas en la noche. En principio, los OLEDs

serían también flexibles si no fuera por sus capas

de contacto de vidrio frágiles. En el laboratorio, los

investigadores están experimentando con hojas

plásticas, técnicas de películas finas y otros mate-

riales de contacto para crear lámparas de OLEDs

flexibles. En unos pocos años podríamos encon-

trar estas como revestimientos de techos lumino-

sos en los carros o como columnas luminosas.

Además en el futuro los OLEDs serán flexibles y

podrán suministrar iluminación en formas sin pre-

cedentes como películas de luz.

Los OLEDs tuvieron su más grande exhibición

pública hasta la fecha en la feria comercial de Lu-

ces & Edificios en abril de 2010 en Frankfurt, Ale-

mania. Allí, Osram convirtió el tema de los OLEDs

en el enfoque especial de su presentación y la

sacó del estadio mostrando una variedad de insta-

laciones de iluminación y técnicas de iluminación

con el fin de alimentarles a los arquitectos y dise-

ñadores de iluminación su pensamiento.

Los OLEDs son fabricados en alto vacío. Un

sustrato de vidrio de menos de un milímetro de

Fuentes de luz durables. El Orbeos entrega 25

lúmenes por vatio (lm/V) y por lo tanto supera las

lámparas de halógeno modernas. En el laborato-

rio, los investigadores pueden obtener ya 60 lm/V

de los OLEDs. Y en los próximos años, ellos quie-

ren aumentar la eficiencia a 100 lm/V –el cual co-

rresponde al nivel de los LEDs utilizados hoy. Para

lograr esto, los desarrolladores de Osram tiene

que usar películas especiales para evitar que la luz

que sale del OLED sea reflejada en el límite donde

el vidrio se encuentra con el aire, lo cual hace que

quede sin usar dentro de la lámpara. Cuando se

trata de generar más luz dentro del OLED, la es-

tructura de las capas es crucial, dice el Dr. Karsten

Heuser, quien gerencia el departamento de

desarrolladores. Los OLEDs de ahora durante

aproximadamente ocho años en el almacén.

Hoy, los OLEDs son todavía costosos, porque

son fabricados en pequeños lotes en laborato-

rios. En su forma actual las baldosas Orbeos

cuestan aproximadamente 250 Euros. Pero las

líneas de producción de alto volumen reducirán

los costos considerablemente –y esto aplica

para los materiales orgánicos, los cuales todavía

se están produciendo en muy pequeñas canti-

dades. En vez de los sustratos de vidrio de la in-

dustria de LCD, los desarrolladores quieren al-

gún día revestimientos de vidrio de ventana o

incluso películas plásticas; la última es la posible

solución para los OLEDs flexibles.

Los OLEDS de ahora duran cinco veces más que lasbombillas incandescentes y son más eficientes quelas lámparas de halógeno.

espesor es suministrado con una capa de contac-

to conductora de la electricidad transparente y

luego las sustancias individualmente considera-

das son depositadas al vapor sobre esta capa una

después de la otra, seguida por otra capa metáli-

ca. Al final, se adicionan el desecante y la cubierta

de vidrio para proteger las capas plásticas del oxí-

geno y la humedad. Finalmente, el sustrato termi-

nado es dividido en baldosas de luz individuales

que son revisadas en la inspección de control de

calidad. Los OLEDs emiten luz a través del sustrato

de vidrio, mientras que el contacto de metal en la

parte posterior de la capa de plástico refleja la luz

como un espejo.

minuya a la mitad– depende de la estabilidad de

las moléculas. "Como norma, un OLED envejece

más rápido cuando es operado a mayor brillo",

dice Heuser.

En el momento, los OLEDs llegan a 5.000 ho-

ras, lo cual es cinco veces mayor que la bombilla

incandescente. En unos cuantos años podrán du-

rar entre 10.000 y 20.000 horas –las nuevas sus-

tancias robustas se espera que aumenten la lon-

gevidad de las moléculas que emiten luz azul en

particular. Pero los OLEDs pueden también enve-

jecer en el almacén si la humedad y el oxígeno pe-

netran sus capas de plástico. La buena encapsula-

ción es por lo tanto un tema clave para los

OLEDs de Osram. "Sin una buena arquitectura de

los componentes –la combinación inteligente de

moléculas y espesores de capa correctos –usted

no podrá conseguir buenos resultados incluso con

los mejores materiales", dice él.

El material en sí es también importante. Los

electrones no siempre liberan su energía en for-

ma de luz cuando se conectan con el orificio.

Pero la probabilidad de producir luz se puede au-

mentar integrando metales como el iridio a las

capas. Adicionalmente, la vida útil de los OLEDs

–el tiempo que transcurre para que su brillo dis-

A los investigadores les gustaría también re-

emplazar la cubierta de vidrio por un encapsula-

miento de película delgada especial. Esta técnica

ofrece tan buena protección que no se requiere

desecante. Esto reduciría los costos y aumentaría

la transparencia. Sin embargo, todavía de necesita

un reemplazo para la capa de contacto transpa-

rente que ahora es de óxido de indio estaño frágil

–y de nuevas estrategias de producción para los

OLEDs flexibles.

Tomará por lo menos cinco años, cree Heu-

ser, antes de que el primer producto flexible

esté listo. Y los papeles de colgadura emisores

luz están todavía relativamente muy lejanos.

"Una cosa es doblar el OLED una vez en cierta

forma, y otra cosa es poder enrollarlo y desenro-

llarlo repetidamente. Eso representa un reto

mucho más complejo, especialmente en tratán-

dose de la encapsulación", dice Heuser. Sin em-

bargo, algún día nos preguntaremos cómo se

las arreglaban sin luces de paneles livianos. En

tres o cuatro años, estima Gärditz, los OLEDs a

base de vidrio serán tan brillantes, tendrán una

vida útil prolongada y serán tan baratos que se

empezarán a instalar en las salas y habitaciones.

Christine Rüth

Ciudades verdes | Farolas del alumbrado público de LEDs

Patrimonio de la humanidadbajo una nueva luzLas farolas del alumbrado público que utilizan diodos emisores de luz (LEDs) reducenel consumo de electricidad hasta en un 80%. No sólo los LEDs son eficientes, sino quesu luz se puede direccionar óptimamente.

Las nuevas farolas de alumbrado público de LEDs de

Osram iluminan el centro histórico de Regensburg.

Las lámparas reducen el consumo de electricidad en

un 80% y tienen una vida útil del doble de las lámpa-

ras convencionales.

54 Pictures of the Future | Primavera 2010

cos", explica el Dr. Martin Moeck, Gerente de Pro-yecto de Osram. "Esto no es posible con las lám-paras convencionales, por lo que tienen que sermuy brillantes para que iluminen áreas a dondede otra forma no llegaría su luz. Las lámparas deLEDs pueden enfocar su luz más efectivamente,por lo que son más eficientes energéticamentehablando". A Alfons Swaczyna, Director de Obray Director de la Oficina de Ingeniería Civil de lamunicipalidad de Regensburg, también le gus-tan las nuevas lámparas. "Los LEDs han reducidola contaminación luminosa, esto es la luz que se

con la de uno rojo. Todo esto convierte a los pe-queños diodos en socios ideales para los contro-les inteligentes. Su longevidad también los hacemuy atractivos para las municipalidades. Conmás de 50.000 horas de luz, su vida útil es el do-ble de las lámparas convencionales, y sólo tie-nen que ser reemplazados cada diez años.

El alumbrado público energéticamente efi-ciente ha se convertido en un tema importanteen muchas ciudades –especialmente despuésde la reglamentación de la Unión Europea queen el 2009 anunció el final de las lámparas in-

Un paseo en la noche por el centro histórico dela ciudad de Regensburg, Alemania, da lugar

a una pregunta. ¿Las farolas del alumbrado públi-co de LEDs modernas encajan armoniosamente enlos estrechos carriles medievales de la ciudad Pa-trimonio de la Humanidad? La luz proviene de unaamplia variedad de lámparas. Algunos callejonesestán bañados de luces amarillentas, como si pro-vinieran de otro mundo. Luego, solo unos pasosmás adelante, conos de luz estrechamente enfo-cados crean un patrón de luz y oscuridad sobre losadoquines. Iluminando dos de los estrechos carriles

se encuentran cilindros con muchos puntos dimi-nutos de luz –lámparas con diodos emisores de luz(LEDs) desarrollados por Opto Semiconductores deOsram. Las lámparas fueron fabricadas por Siemensen Regensburg y están diseñadas para ser atorni-lladas directamente en las tomas de las farolas. Has-ta 54 LEDs individuales encajan en un cilindro.

La luz cálida emitida por los LEDs sobre las fa-chadas históricas de la ciudad hace que la ciudadluzca muy pintoresca tanto de noche como dedía. Los callejones lucen también más brillantes,donde difícilmente se observa una esquina oscu-ra. Esto es porque muchos de los LEDs crean lar-gos conos de luz a lo largo de las estrechas ca-lles, mientras que unos cuantos tambiénenfocan la luz hacia abajo. Los LEDs que ilumi-nan las paredes opuestas son ajustados para queutilicen sólo el 30% de la electricidad requeridapara iluminar las aceras. Esta es otra razón por laque las lámparas requieren sólo de 40 vatios encomparación con los 90 vatios que requerían suspredecesoras. "Otra ventaja de los LEDs es quesu luz se puede direccionar a puntos específi-

utilizaba para encandilar a los residentes a travésde sus ventanas o que se desperdiciaba en el cie-lo", dice él.

Colores confortables. Los LEDs se destacandebido a su alta eficiencia energética y a su ex-celente reproducción del color de la luz. Y estospueden hacer mucho más que la iluminaciónconvencional. Los LEDs alumbran inmediata-mente apenas se encienden y se pueden gra-duar hasta que queden completamente oscu-ros. Con muchas otras lámparas, la descarga degas que produce la luz deja de trabajar si se re-duce por debajo de cierto nivel. Y en el futuroserá posible regular automáticamente el colorde las farolas de LEDs del alumbrado público,por ejemplo, mezclando la luz de un LED blanco

candescentes. La reglamentación podría elimi-nar también progresivamente las lámparas delalumbrado públicos menos eficientes para el2015, incluidas las lámparas de vapor de mercu-rio ampliamente utilizadas, las cuales sólo pro-ducen 50 lúmenes de luz blanca fría por vario(lm/V).

Una alternativa aquí es la lámpara de sodiode alta eficiencia, la cual ilumina muchas auto-pistas con 120 lm/v. "Sin embargo, la eficienciaenergética del sodio tiene su costo. La calidad dela luz es inferior", dice Matthias Fiegler, responsa-ble del portafolio de productos global de Osrampara la iluminación de exteriores. A las personasles resulta difícil frecuentemente identificar loscolores y los contrastes en la luz amarilla, la cualcon frecuencia les transmite también una sensa-ción de intranquilidad. Esta es la razón por la queestas lámparas son menos apropiadas para lasáreas residenciales.

Entre las tecnologías convencionales, las lám-paras de halogenuros metálicos cerámicos estánahora liderando el mercado. Los poderosos rayos

de luz blanca producidos por estas lámparas re-producen muy bien los colores. Son principal-mente utilizadas en áreas donde se necesita unamuy grande cantidad de luz, como en los esta-dios. Los LEDs de hoy, con su eficiencia energéti-ca de 100 lm/V y un índice de representacióndel color de 80, están casi a la par con las lámpa-ras de halogenuros metálicos cerámicos. El índi-ce mide el grado hasta el cual una lámpara pue-de reproducir los colores en comparación con laluz día natural (índice 100).

Sin embargo, todavía hay espacio para el me-joramiento de los LEDs. Los investigadores espe-ran conseguir 150 ml/v y están trabajando paraconseguir un índice de rendimiento del color de90. En conjunto, los LEDs ofrecen el mayor po-tencial de ahorro. En comparación con los viejossistemas basados en lámparas de vapor de mer-curio, los LEDs podrían reducir el consumo deenergía hasta en el 80%, dice Fiegler. "Y los LEDsse pueden combinar con sistemas de control quepueden explotar sus características de regula-ción ideales".

Reduciendo los costos a la mitad. Los costosde obtención de lámparas LEDs, sin embargo, sonentre dos y tres veces más altos en comparacióncon los de las fuentes de luz convencionales. La ci-fra que las ciudades se podrían ahorrar utilizandoLEDs depende de las tecnologías que estén actual-mente utilizando. Los expertos pronostican, enpromedio, una reducción del 50% en el uso deelectricidad y periodos de amortización entre 10 y20 años. Para facilitar la transición, Osram estádesarrollando "modelos contractuales" en coope-ración con las municipalidades, los proveedoresde energía y los socios financieros como SiemensFinancial Services. Estos modelos le permiten a lasciudades utilizar los ahorros en energía para pagarla inversión en cómodas cuotas. Osram planeatambién reducir los costos de las lámparas a la mi-tad, por lo que los precios de compra de los siste-mas de LEDs futuros serán apenas equivalentes aun 50% más que los sistemas de iluminación con-vencionales.

Muchos proyectos se están financiando ahoraa través de programas de financiación, como es elcaso de Regensburg. La ciudad se ganó el primerpremio con su concepto de iluminación con LEDsen la competencia "Iluminación EnergéticamenteEficiente de la Ciudad" de Alemania. En conse-cuencia recibirá un reembolso del 60% de los cos-tos en que incurriría si reemplaza todas las 250 fa-rolas del centro histórico de la ciudad por luces deLEDs en los próximos dos años. En el futuro, la ilu-minación con LEDs blandos de Regensburg cauti-vará a los visitantes y a los habitantes en la noche–utilizando sólo la mitad de la electricidad que so-lía utilizar en el pasado.

Christine Rüth

Pictures of the Future | Primavera 2010 55

En resumen

El proceso de urbanización está avanzando rápida-mente en todo el mundo –con consecuencias degran alcance para el medio ambiente. Más de la mi-tad de la población del mundo ya vive en ciudades, locual genera 80% de emisiones de gases de efecto in-vernadero y consume el 75% de la energía utilizadaen todo el mundo. Los pronósticos indican que el nú-mero de ciudades con más de diez millones de habi-tantes aumentará pasando de 22 a 26 en el 2015. Lamayoría de estas megaciudades se encontrarán enlos países en vía de desarrollo y en mercados emer-gentes, cuyas infraestructuras con frecuencia son in-diferentes en materia de sostenibilidad. Para reducirel impacto de esta rápida urbanización, las autorida-des municipales están pasándose a tecnologías ener-géticamente eficientes y a conceptos de planeaciónsostenible para la ciudad (p. 14, 34).

En un estudio realizado con el patrocinio de Sie-mens, el Economist Intelligence Unit elaboró el Índicede Ciudades Verdes Europeas, el cual evaluó los esfuer-zos en sostenibilidad de 30 ciudades europeas impor-tantes. Copenhague llegó a la cima, seguida por Oslo,Estocolmo y Viena. Las ciudades recibieron sus buenasclasificaciones como reconocimiento a sus esfuerzosen materia de ahorro de energía y de protección delclima (p. 17, 20, 22).

Debido a la falta de espacio y de recursos, Singapurse vio forzada a implementar la planeación urbana sos-tenible en un área limitada. En este punto, incentiva alas compañías internacionales para que utilicen la ciu-dad estado como banco de pruebas para innovacionesecológicas, lo que la convierte en una de las megaciu-dades más verdes de Asia. China está mirando tam-bién formas de darle al crecimiento urbano una com-plexión más verde –por ejemplo, mediante el uso detecnologías de Siemens altamente eficientes. Una am-plia gama de soluciones serán presentadas en la EXPO2010 en Shanghái en sintonía con el eslogan de la fe-ria mundial de "Mejor Ciudad, Mejor Vida". (p. 38, 44).

Para hacer el sueño de una ciudad verde realidad,los científicos de todo el mundo están trabajando ennuevos tipos de tecnologías e ideas visionarias. Los in-vestigadores de Siemens, por ejemplo, quieren instalarLEDs orgánicos transparentes en los edificios y explotarel principio de la fotosíntesis para crear un revesti-miento especial para fachadas. LEDs ahorradores deenergía de Osram se están utilizando ya en el alum-brado público de Regensburg. A algunos científicos lesgustaría también transformar los rascacielos en inver-naderos para satisfacer, al menos parcialmente, la de-manda de alimentos en las megaciudades con produc-tos producidos en forma local (p. 46, 49, 52).

GENTE:

Índice de Ciudades Verdes Europeas:Stefan Denig, Siemens Issue Managementstefan.denig@siemens.comCiudades verdes en China:Bernd Eitel, CC Chinabernd.eitel@siemens.comSolutiones para Sudáfrica:Rolf Huber, CC, rolf.huber@siemens.comSingapur:Klaus Heidinger, Ciudad del Futuroklaus.heidinger@siemens.comOslo y la ciudad inteligente Trondheim:Gry Rohde Nordhus, CC Norwaygry.nordhus@siemens.comUso del CO2:Dr. Osman Ahmed, BT USAosman.ahmed@siemens.comProf. Dr. Maximilian Fleischer, CTmaximilian.fleischer@siemens.comSistemas de iluminación y edificios:Dr. Peter Dobiasch, Osramp.dobiasch@osram.comTobias Huber, BTt.huber@siemens.comAlumbrado público con LEDs:Dr. Martin Moeck, Osrammartin.moeck@osram-os.comDiodos emisores de luz orgánicos (OLEDs):Dr. Christoph Gärditz, Osramchristoph.gaerditz@osram-os.comGranjas verticales:Dr. Dickson Despommierddd1@columbia.edu

ENLACES:

Índice de Ciudades Verdes Europeas:www.siemens.com/citiesExpo 2010 “Mejor Ciudad, Mejor Vida”:http://en.expo2010.cnDiálogo Futurista:www.future-dialogue.orgSitio web de Daniel Libeskind:www.daniel-libeskind.comLEDs: www.osram.com/ledGranjas verticales: www.verticalfarm.comSingapur en la Web: www.gov.sgArtículo sobre la planta de energía de la ciudad de Moscú en la revista Venture:www.energy.siemens.com/hq/en/energy-topics/publications/venture

Diálogo futurista | Futuro verde

Grandes mentes piensan igual, dice el refrán. Sin embargo, pensar sobre los mis-mos aspectos no siempre es suficiente. Sólo el diálogo entre la ciencia, la indus-tria y el gobierno puede producir los pasos concretos que se necesitan cuando setrata de abordar desafíos severos como el cambio climático. Para hacer que estediálogo se dé, la Sociedad Max Planck y Siemens iniciaron el foro de discusiónDiálogo Futurista.

Dennis Meadows, el vocero principal del foro

de discusión Diálogo Futurista mira el auditorio.

La sala está llena con aproximadamente 500 to-

madores de decisiones de las áreas de la política,

la academia y el sector comercial de todo el mun-

do. Ellos se han reunido en Berlín para hablar de

algunos de los temas urgentes que le preocupan

a la humanidad de hoy –cuestiones como el cam-

bio climático y el agotamiento progresivo de los re-

cursos– y cómo megatendencias como la creciente

urbanización y los cambios demográficos los están

afectando. Meadows, coautor del controvertido li-

bro Los Límites del crecimiento, hace una pausa para

hacer énfasis en lo que tiene que decir. Nadie hace

ruido, nadie tose. Meadows entonces continúa. "Es-

tamos ya casi en los límites, utilizando 1.3 Tierras

en vez de una. Los hábitos que nos permitieron el

crecimiento y el progreso en el pasado no nos per-

mitirán crecer y progresar en el futuro", dice él. "Ve-

remos más cambios en los próximos 20 años que

en todos los últimos 100 años" (ver p. 57).

Frases como esta estimularon la controversia

en las discusiones en el panel de seguimiento y en

las sesiones de descanso del Diálogo Futurista. Esa

fue la controversia que condujo a los resultados.

El Diálogo Futurista, que tuvo lugar por primera

vez a finales de 2009, fue iniciado por la Sociedad

Max Planck y por Siemens en cooperación con el

Economist Intelligence Unit–una compañía de con-

sultoría líder a nivel mundial de análisis económico

que tiene su sede en Londres. La lista de confe-

rencistas fue impresionante, incluyendo, por

ejemplo, al arquitecto estrella y urbanista Daniel

Libeskind (ver p. 36) y a Lord Nicholas Stern (ver

p. 58), autor del informe Stern sobre el cambio cli-

mático. En las sesiones de descanso, se definie-

ron requerimientos clave sobre las responsabili-

dades del gobierno, del comercio y de la ciencia.

El gobierno, concluyeron los participantes, debe

medir todas las iniciativas de acuerdo con el ob-

jetivo claro de reducir la huella global del carbo-

no, atraer a los votantes con la parte atractiva del

cambio hacia una economía baja en carbono y ga-

rantizar que la investigación básica reciba la ade-

cuada financiación, brindando con ello la opor-

tunidad de desarrollar innovaciones radicales.

Los negocios, a su vez, deben trabajar más es-

trechamente con los investigadores para mejorar

la conexión entre la invención y la innovación, un

esfuerzo en el cual Siemens está activamente com-

prometido, particularmente en relación con las tec-

nologías verdes. "Cuando pienso sobre el trata-

miento del agua y la eficiencia energética, por ejem-

plo, me viene a la mente el portafolio de Siemens

(tecnología)", dice Paul Pelosi Jr., Presidente de la

Comisión de San Francisco sobre el Medio Ambiente

y orador de la conferencia Diálogo Futurista (ver

p. 35). "Muchas de estas tecnologías le abren la

puerta a una mayor descentralización. La red in-

teligente, que Siemens está promoviendo, va en

esa dirección. La producción y el consumo des-

centralizados nos ayudan a diversificar nuestras

fuentes de energía y le permiten a las comunida-

des desarrollar sus propias soluciones únicas para

los retos locales".

Los participantes de la conferencia estuvieron

unánimemente de acuerdo, sin embargo, en que

no sólo el comercio y el gobierno tienen que hacer

su tarea –la ciencia tiene también que asegurarse

Representantes de alto nivel de la ciencia, la indus-

tria y el gobierno se reunieron en la conferencia Diá-

logo Futurista en Berlín para hablar sobre las formas

de combatir el cambio climático.

56 Pictures of the Future | Primavera 2010

¿Qué es el futuro sostenible?

Pictures of the Future | Primavera 2010 57

El Presidente de Siemens Peter Löscher (izquierda), el Presidente de la Sociedad Max Planck Peter Gruss

(centro) y el anterior Ministro de Relaciones Exteriores alemán Joschka Fischer (derecha) hicieron énfa-

sis en la importancia de las acciones de cooperación.

de que los incentivos al rendimiento estimulen a los

científicos a emplear más tiempo comunicándose

efectivamente con el público. Para la comunidad

científica esto significa mirar más allá de la inves-

tigación básica y hacia soluciones orientadas a la apli-

cación. Como lo manifestó Peter Gruss, presiden-

te de la Sociedad Max Planck: "La ciencia en la to-

rre de marfil es una cosa del pasado".

Con el fin de hacer resonar la innovación en la

sociedad considerada como un todo, es crucial cre-

ar una visión obligante que comprometa al públi-

co y consiga su apoyo. O, como lo manifestó un par-

ticipante, "El programa Apolo encendió la imagi-

nación de toda una generación. ¿Cuáles podrían

ser los programas Apolo del siglo XXI?". Peter Lös-

cher, Presidente de Siemens AG, no fue tímido al

dar ejemplos refiriéndose sólo a unas pocas visio-

nes asociadas con el portafolio de Siemens: Desertec

(ver p. 8); electromovilidad, incluida toda la in-

fraestructura que requerirá; redes inteligentes –las

redes de distribución de energía inteligentes; y aten-

ción en salud personalizada. "La clave es que us-

ted tenga una estructura confiable de largo plazo

a la que pueda dirigir su trabajo", dijo Löscher al re-

sumir las discusiones.

Hacia el final de la conferencia, los participan-

tes se pusieron de acuerdo en que las soluciones

basadas en el mercado tendrán la mayor proba-

bilidad de éxito siempre y cuando el gobierno es-

tablezca una estructura práctica. "El gobierno in-

fluencia el mercado y establece la estructura", dijo

Joschka Fischer, antiguo ministro de relaciones ex-

teriores alemán y antiguo líder del Partido Verde.

"Si, por ejemplo, usted cambia la estructura de los

mercados fijando el precio del carbono en un ni-

vel uniforme global… usted cambia los mercados,

y esto podría tener un gran efecto para cambiar los

comportamientos hacia bienes, servicios y el mé-

todo general de utilizar la energía". Al mismo tiem-

Profesor emérito Dennis L. Meadows (67 años) coautor de Los límites del crecimiento. Ya en 1972 Meadows le prestó atención al hecho de que elmodelo económico basado en el crecimiento entraría enconflicto con la finitud de los recursos en el periodo 2010-2050. Su trabajo ha despertado gran controversia y ha sidopublicado en 30 idiomas, vendiendo 30 millones de copias.Meadows tiene un BA en Química y un PhD en gerencia delInstituto Tecnológico de Massachusetts.

¿El "Desarrollo Sostenible" es un oxímoron?

¿Cuál es su definición de desarrollo

sostenible?

Meadows: en mi opinión esto es un oxímoron, un

término cuyo significado no tiene sentido. Para

muchas personas "desarrollo" parece implicar sim-

plemente hacer lo que hemos hecho en los últimos

100 años, gastando los recursos en gran escala y

contaminando fuertemente. Y adicionar algún tipo

de "sostenibilidad" hace que los efectos nocivos de

nuestro modelo de desarrollo desaparezcan. Yo es-

toy más interesado en el término "resiliencia". Este

concepto habla de cómo estructurar una compañía

o una ciudad o un país para que pueda continuar

funcionando completamente bien incluso de cara

a grandes impactos. Implementar políticas que le

den a usted resiliencia tiende a hacer el sistema

más sostenible.

¿Podría darnos un ejemplo?

Meadows: el sistema financiero es un buen ejem-

plo. Es muy resiliente. Fue estructurado de una for-

ma que los pequeños cambios en los precios de los

activos en los Estados Unidos podrían diseminarse

e infectar a los bancos y a las economías de todo el

mundo. Esto es lo yo denominaría un sistema frágil

que debe ser modificado.

¿Es la crisis financiera un poco análoga a la

crisis medioambiental que estamos

enfrentando?

Meadows: Sí, en términos de medio ambiente ve-

remos resultados muy similares, sistémicamente

hablando, como lo hemos visto en las finanzas. Al

igual que la crisis financiera, el cambio climático o

la escasez de energía no van a proseguir de una

forma ordenadamente uniforme. Alguna vez en el

futuro previsible habrá discontinuidades, que nos

colocarán en un modo de crisis. Espero que sea-

po, nos centrarnos en los individuos y en sus elec-

ciones diarias, ese es el otro elemento clave ne-

cesario para hacer que el cambio se dé a gran es-

cala, como lo manifestó Meadows: "La sostenibi-

lidad no es cuestión de aparatos, sino de actitud".

El resultado de la conferencia no pudo haber sido

más claro: ni el mercado, ni el gobierno, ni la in-

dustria por sí solos pueden ser clave. Al contrario,

sólo cuando estos tres elementos trabajen de ma-

nera conjunta será posible conseguir un éxito real

en el abordaje de los temas más urgentes de nues-

tro tiempo. Y ese, de hecho, era el propósito de la

conferencia.

Andreas Kleinschmidt

| Entrevista

58 Pictures of the Future | Primavera 2010

| Entrevista

mos mejores enfrentándolos que como lo hemos

sido enfrentando la crisis financiera. Para preparar-

nos, lo más importante es ampliar nuestro horizon-

te en el tiempo. Y ciertamente debemos desarrollar

también nuevas tecnologías. Pero no debemos cre-

er que tecnologías como estas sean la solución

para nuestros problemas. El hambre, el cambio cli-

mático, la desigualdad, los conflictos, la escasez de

energía, el descenso de las capas de agua, se deri-

van del conjunto de prácticas de valores, éticas y

comportamientos que tenemos. Si no las cambia-

mos continuaremos teniendo estos problemas. La

tecnología es importante pero es sólo una herra-

mienta para conseguir nuestros objetivos. La clave

es repensar los objetivos.

Cuando compro un carro lo conservo durante 10-

15 años, en vez de cambiarlo cada pocos años. Y

he adoptado una política en mi casa de que cuan-

do compro algo nuevo, tengo que botar algo de

lo que ya está allí. Esto me impide un poco com-

prar algo más en la tienda. Todas estas cosas son

triviales, pero este es el nivel en el cual –en sínte-

sis– pueden darse cambios importantes.

En resumen, ¿en lo que respecta a energía,

nos tendremos que apretar los cinturones?

Meadows: es insostenible que un porcentaje mí-

nimo de la población global sea responsable de la

tajada grande del consumo de energía y de recur-

sos mientras que dos billones de personas tienen

Lord Nicholas HerbertStern (63 años) se volviófamoso casi de la noche ala mañana después de lapublicación deldenominado "InformeStern" en el 2006. ElInforme presentó unanálisis cuantitativodetallado de los efectoseconómicos potencialesdel cambio climático, y dela política a este respecto(ver Pictures of the Future,Primavera de 2007, p. 85).Stern estudió matemáticasen la Universidad deCambridge y obtuvo unPhD en economía en laUniversidad de Oxford. Hatrabajado como Profesoren la Escuela de Economíade Londres y comoEconomista Jefe del BancoMundial. Recientementeactualizó su informe sobreel cambio climático.

¿Cómo pueden los individuos ayudar a mejo-

rar la resiliencia de los sistemas hechos por el

hombre?

Meadows: cuando trato de ayudar a la gente a

pensar en cambiar, lo primero que hago es darles

herramientas para medir las consecuencias de lo

que actualmente están haciendo. Los remito a

un sitio web donde pueden calcular su huella

ecológica o podría ofrecerles algunos artículos

para que lean, ayudándolos a concientizarse más

de la energía que se necesita para producir sus

alimentos. Sólo cuando las personas entiendan

las consecuencias de su propio comportamiento

podrán ayudar a desarrollar un interés real en

modificarlo.

¿De qué manera ha cambiado su vida para

hacerla más sostenible o resiliente?

Meadows: lo más valioso que podría hacer por el

medio ambiente sería dejar de viajar en avión. Sin

embargo, todavía lo hago. Esa es la fracción más

grande de mi huella ecológica. Sin importar que

haya hecho algunas cosas. Por ejemplo remodelé

mi casa para que fuera más energéticamente efi-

ciente. La calefacción la opero con energía solar y

madera.

que vivir con menos de $2 dólares al día. En las so-

ciedades tradicionales la mayor parte de la energía

que consumimos es en la forma de alimentos. El

80% de la población está ocupada produciendo

energía, bien sea en la caza o en la agricultura.

Hoy, con el petróleo barato, la gente que cultiva

energía, por ejemplo en plataformas petroleras, re-

presenta una porción mínima de la población. El

resto pueden ser profesores, periodistas, deportis-

tas o peluqueros. Pero consumiremos energía, y

tendremos que cambiarnos a un sistema diferente

en este sentido. No será como en la Edad de las Ti-

nieblas. Pero será una sociedad en la cual mucho

más del uno por ciento de la sociedad tendrá que

trabajar en cultivar energía. Y este es un cambio

que haremos mejor preparándonos desde ahora

para hacerlo menos destructivo.

¿Espera usted que este cambio sea un proce-

so homogéneo?

Meadows: para ser honestos, no. Espero muchos

desórdenes allí, mucho más grandes por ejemplo

que la crisis financiera que comenzó en el 2008.

Creo fehacientemente que veremos más cambios

destructivos en los próximos 20 años que en los

pasados 100.

Entrevista realizada por Andreas Kleinschmidt

"La tecnología es importante, pero es sólo una herramienta", le dijo Dennis Meadows (derecha) al Presi-

dente de Siemens Peter Löscher.

Diálogo futurista | Futuro verde

Pictures of the Future | Primavera 2010 59

EL Futuro le pertenece a las industrias de baja producción de carbono

Usted busca reducciones drásticas en las

emisiones de CO2 con el fin de evitar los

efectos más catastróficos del cambio climá-

tico. ¿Esto significa que tendremos que com-

prometer nuestro estándar de vida?

Stern: no creo que este sea el tipo de lenguaje

que nos conduzca hacia delante. No se trata de

comprometer nuestros estándares de vida, sino

de realizar cambios en el estilo de vida, en inver-

tir, y en utilizar la energía de una forma más efi-

ciente. Los cambios de este tipo no significan

comprometer nuestros estándares de vida. Sim-

plemente construiremos una economía que sea

más ecológica, más segura y más biodiversa, al

igual que más dinámica e innovadora. Desde mi

punto de vista, eso significa un mejoramiento de

embargo, el sujeto que soy ahora, en materia pro-

fesional, es esencialmente internacional. Por lo

que estoy trabajando con India, China, la Unión

Africana y los EE.UU. y viajar es imprescindible.

¿Cómo pueden las innovaciones

tecnológicas contribuir a disminuir el

cambio climático?

Stern: la tecnología será clave para ayudar que se

dé el cambio. Por ejemplo, hay formas de mejorar

la eficiencia energética en la vida diaria. Podemos

aumentar el uso de energías renovables y desa-

rrollar nuevas generaciones de reactores nuclea-

res. De otra parte, tenemos que aprender más so-

bre el almacenamiento de energía, la captura y

almacenaje de carbono y sobre cómo reducir el

nuestros estándares de vida. Por ejemplo, pienso

en la forma como la gente se desplazará. Pode-

mos hacer el transporte público más atractivo,

ofreciendo de esta forma un incentivo para redu-

cir el uso del transporte personal. Podemos hacer

el uso de los hidrocarburos –o de los combusti-

bles fósiles en general– mucho más costoso gra-

vándolos mucho más fuertemente y podríamos

utilizar estos recursos para financiar un mejor

transporte público y estimular un transporte pri-

vado más ecológico. Obviamente, tendremos que

darle incentivos a la gente para que respalden un

comportamiento responsable, y los incentivos

económicos son por lo general los más fuertes.

Pero le compete a la responsabilidad individual

también. Así como la mayoría de la personas

aceptan hoy que no se debe conducir y tomar tra-

go, en el futuro tal vez no querrán contaminar.

¿De qué manera ha cambiado su vida para

reducir su huella de carbono?

Stern: uso el transporte público con mayor fre-

cuencia que en el pasado, escudándome en el he-

cho de que no me gusta conducir, por lo que no

es un gran sacrificio. A veces resulta inevitable

utilizar mi carro, porque la mayor parte del tiem-

po vivo en la zona rural de Sussex y sólo parcial-

mente en Londres. Sin embargo, en Londres el

transporte público es mucho más atractivo que

conducir. Esto parcialmente debido a la conges-

tión, la cual es un incentivo económico apropia-

do. He realizado cambios en mi casa, que es del

siglo XV. Por ejemplo, hemos instalado una bom-

ba de calefacción en el suelo. Y le compramos la

electricidad a una compañía de energía eólica.

Por lo que la calefacción y la electricidad utilizan

en principio cero carbonos. Pero viajo mucho en

avión, lo que trataré de reducir con el tiempo. Sin

costo de producir energía renovable. La innova-

ción en estos campos es crucial.

¿Cómo pueden ayudar las multinacionales?

Stern: las multinacionales tienen una gran venta-

ja. A pesar del concepto muy criticado del valor

para los accionistas y de la presión que de ello se

deriva, estas pueden y con frecuencia lo hacen,

asumir una visión de largo plazo en materia de

mercados futuros y desarrollo de productos. Por

lo menos son más capaces de hacerlo en compa-

ración con las compañías más pequeñas. Lo que

podemos decir confiadamente en este sentido es

que el futuro de este planeta y de sus economías

depende de las industrias de baja generación y

consumo de carbono. Los que no sigan este ca-

mino quedarán atascados. Así las multinacionales

que están mirando hacia delante ya han hecho

grandes inversiones en estas áreas. Y deben ha-

cerlo, como una obligación con sus accionistas y

demás partes interesadas.

¿La inversión en industrias de bajas emisio-

nes de carbono estimulará el crecimiento

económico?

Stern: déjeme ponérselo de esta forma: la eco-

nomía de alta emisión de carbono que tenemos

ahora es la opción de crecimiento más lenta para

la economía mundial. La economía de alta emi-

sión de carbono se autoliquidará, primero gracias

a los precios cada vez más altos de los hidrocarbu-

ros y en segundo lugar, y más fundamentalmen-

te, porque se creará un medio ambiente físico

más y más hostil. Tampoco hay que subestimar

los daños que se le puedan causar al planeta me-

diante la continua emisión de gases de efecto in-

vernadero a una tasa elevada y creciente. En los

próximos 30-60 años podríamos ver aumentos

de la temperatura que nos sacarán del rango de

la experiencia humana y, dentro de 100 años o

más, más allá de ese rango. Tenemos que reducir

estos riesgos. La ruta de crecimiento de baja emi-

sión de carbono es la única vía de crecimiento po-

sible. Tenemos que hacer una transición en este

sentido en las próximas dos o tres décadas. Será

un periodo de enorme innovación, inventiva y

creatividad que permitirá un periodo de creci-

miento dinámico.

¿Qué les dice a los críticos que sugieren que

habrá beneficios superiores si nuestra socie-

dad invierte en la prevención del SIDA y la

malaria, en vez de invertir en la reducción

de las emisiones de carbono?

Stern: los proponentes de este método están

profundamente confundidos desde el punto de

vista económico. Ellos presentan diferentes tipos

de programas y los miran como independientes,

colocando en consecuencia la prevención de la

malaria contra la lucha contra el cambio climáti-

co. Pero de hecho, estos aspectos están lógica-

mente entrelazados y deben ser por lo tanto tra-

tados de manera conjunta. Veámoslo a través de

un ejemplo. El cambio climático alterará radical-

mente los prospectos de salud de millones de per-

sonas en diferentes partes del mundo al igual que

los estándares de vida del futuro, lo cuales, a su

vez, afectarán nuevamente los prospectos de sa-

lud. El aumento de la temperatura hará de la ma-

laria un problema incluso mayor al de hoy. La mi-

gración, disparada por el cambio climático, podrá

contribuir al aumento de las tasas de infección

con VIH. Por lo que abordar el cambio climático

significa también abordar la malaria y el VIH indi-

rectamente al mismo tiempo, y debemos abordar

la malaria y el VIH directamente también. Los des-

afíos del cambio climático y el desarrollo deben

abordarse de manera conjunta.

Entrevista realizada por Andreas Kleinschmidt

62 Dirigiéndonos a la nano fronteraLos investigadores están cavandomás profundamente que antes en losmundos de nanonivel de células, pro-teínas y ácidos nucleicos. Para hacer-lo, están desarrollando equipos y tec-nologías que mantienen la promesade información diagnóstica puntual,confiable y asequible.

66 La Nanoelectrónica y las célulasEl Profesor Charles M. Lieber de la Universidad de Harvard describe las asombrosas implicaciones de la con-vergencia de las células vivas con la nanoelectrónica.

66 Identificando a los invasores invisiblesCuando el virus H1N1 en el 2009 empezó a cobrar vidas, Siemens se convirtió en el jugador clave para identificar la identidad del organismo.

68 Soluciones de imagenología híbridasCuando se combinan los sistemas de TC y PET le permiten a los radió-logos determinar la presencia de células tumorosas en el contexto anatómico.

72 Ojos sobre la TierraSiemens está desarrollando sistemas de evaluación especiales diseñados para ayudar a bajar grandes volúmenes de información a la tierra desde satélites de monitoreo medioambiental.

74 Sistemas sensores basados en las célulasLos investigadores de Siemens están desarrollando sensores, algunos de los cuales están basados en células vivas, para detectar patógenos y contaminantes en el sitio, reduciendode esta manera la necesidad de pruebas de laboratorio dispendiosas.

2020Una mujer adulta mayor es hallada muerta

en su casa. Parece que murió por causas na-

turales. Pero la investigación puntual de sus

registros médicos electrónicos demostró que

a ella se le había colocado una prótesis reti-

nal para corregir su degeneración macular. Y

lo que es más, la prótesis resultó tener fun-

ciones de memoria –completas con acceso in-

alámbrico. La reproducción de las

experiencias finales de la mujer condujo al

descubrimiento de un juego sucio molecular.

Felices En lo que respecta a las investigaciones

criminales, la evidencia debe ser fresca y nocontaminada. Para el 2020, las organizaciones

policiales se asegurarán de que estos objetivosse cumplan utilizando dispositivos tan pequeños

como un teléfono inteligente para identificarbiomarcadores y trazas moleculares basadas enla sangre de las sustancias incriminatorias en la

propia escena del crimen.

60 Pictures of the Future | Primavera 2010

Detectives moleculares | Escenario del 2020

Destacables

sabe, una de esas proteínas liberadas por lascélulas cardíacas en respuesta a eventos da-ñinos. Pulsifer dijo que la víctima se quedósin respiración cuando ella lo llamó. Los jun-té y parece como un accidente cerebrovas-cular que condujo a depresión respiratoria ya ataque cardíaco. ¿Podemos colocar elcuerpo en la ambulancia?".

Caminé hacia Pulsifer y me presenté. "¿Esusted familiar de la víctima?" le pregunté."No", dijo él. "Sólo un amigo cercano. La co-nocía hace años. Mi madre solía ser el amade llaves de la Sra. Gabrielli. Cuando mamámurió, simplemente me sentí –usted sabe–obligado. La Sra. Gabrielli estaba tan sola.No tenía amigos, sólo uno o dos parientes

por siempre…Más temprano que tarde, tendremos

que comprar nuestros chips. Para lamayoría de nosotros es natural. Para unoscuantos, no. Mi trabajo es descubrir la dife-rencia. Es una fresca y soleada mañana delunes de junio. Después de una semana delluvia, es el típico día en que usted desearíallamar a la oficina y decirles que tiene algomejor por hacer que analizar los resultadosde las pruebas moleculares o averiguar si elabuelo se rompió el cuello en las escaleras osi fue ayudado por su señora. En el caso deHenrietta Gabrielli de 84 años de edad todoslos signos indicaban un pasaje por causasnaturales con destino a la felicidad eterna.Casi todos los signos.

"Lamento ser el primero en molestarloesta mañana de lunes, detective", dijo el mé-dico cuyo vehículo respondió a la llamada delservicio de emergencias. "Pero el tipo luce unpoco nervioso". Él le hizo un gesto sobre suhombro a un hombre que se encontraba mo-viendo sus pies nerviosamente cerca del sofádonde fue hallado el cuerpo de la Sra. Gabrie-lli. Incluso desde donde estaba parado podíaver el sudor manchando la camisa del hom-bre. "¿De quién se trata?" Pregunté. "Él esquien nos llamó. Su nombre es Pulsifer".

"¿Tuvo precaución con los preliminares?"pregunté. "Prueba de sangre de rutina", dijoel médico. "El analizador halló lo que ustedesperaba –un alto nivel de troponina– usted

Pictures of the Future | Primavera 2010 61

Pregunta: ¿Qué tanta información lepuede usted exprimir a una gota de san-

gre o de agua, a un centímetro cúbico deaire, o a unos cuantos vóxeles valiosos deinformación imagenológica? Respuesta:más y más con cada día que pasa. En todoslos ámbitos, desde nano alambres diseña-dos para sacarle información a las células(p. 65) hasta análisis espectroscópicos queidentifican los compuestos de las emisionesde una fábrica (p. 70) y la distribución deldióxido de carbono atmosférico (p. 72), ydesde programas que identifican las firmasgenéticas de los nuevos virus (p. 66) hastamicrochips que pueden identificar antibióti-cos, hormonas y bacterias en una gota deagua (p. 74), los científicos están hallandoun universo en expansión de informaciónen espacios cada vez más pequeños.

| Tendencias

damas y a la Sra. Gabrielli le encantaban lascosas finas. Con frecuencia le daba regalos denuestras colecciones para animar su vida".

Me arrodillé y miré cuidadosamente labufanda. Tenía un revestimiento interno ro-sado oscuro. No queriendo contaminar nin-guna evidencia potencial, abrí un paquetede guantes quirúrgicos estériles y raspé unpar de milímetros de la bufanda que habíaestado en contacto con la piel de la víctima.Luego extendí la boquilla aspiradora tipo an-tena flexible de mi teléfono inteligente, acti-vé el vacío y pasé la cabeza de la boquilla ce-pillando la suave seda de atrás haciadelante.

Dentro del dispositivo, lo sabía, nanopar-tículas de la superficie de la bufanda seríandetectadas por una vasta selección de "mo-léculas receptoras" empotradas en una piezadelgada de material especializado. Cadamolécula que es atrapada enviará una señalelectrónica de su identidad a un chip espe-cializado que se encuentra debajo del mate-rial que a su vez procesa la información, lacompara con la base de datos en línea y creauna representación gráfica de los resulta-dos. La tecnología le ahorra a la policía tiem-po y entrega resultados limpios que sonaceptados en la corte.

En cuestión de segundos una larga co-lumna roja marcada como "Fentanilo" ha-bía aparecido en la pantalla. Como cual-quiera de los que trabajan en mi campo selo podrá confirmar, el Fentanilo es un po-deroso –y potencialmente mortal– analgé-sico. En forma de polvo, puede ser absorbi-do transdérmicamente. Una vez haingresado en el cuerpo, su efecto es irre-versible. Generalmente hablando, haceque la víctima retenga progresivamentedióxido de carbono, lo que la dejará sin res-piración, lo que mostrará síntomas de unaccidente cerebrovascular.

Me puse de pie y miré a Pulsifer a losojos. "¿Por qué lo hiciste?" le dije sacudiendomi cabeza como no creyéndolo después deque había asegurado sus húmedas muñecasdetrás de su espalda con esposas. Aunque lamañana estaba todavía fresca y fría, la carade Pulsifer se cubrió con gotas de sudor. Susojos se pusieron rojos y pude ver que se es-taba desmoronando internamente. En pocomás de un suspiro dijo, "Ella me trató comosu hijo. Pero quería más y más de mi tiem-po. Finalmente empezó a insistirme paraque fuera a vivir con ella. Yo no podía hacer-lo. Pero tampoco podía simplemente dejar-la. Luego pensé en darle un regalo que laharía feliz por siempre".

Arthur F. Pease

62 Pictures of the Future | Primavera 2010

Detectives moleculares | Escenario 2020

lejanos en el sur". "Perfecta situación", dijeprovocativamente cuando vi el tamaño de lacasa y la aparente calidad de los muebles."No estará usted en el testamento de laabuela, ¿cierto?” le dije.

Antes de que Pulsifer pudiera responder,el médico interrumpió. "Detective, hemoshallado una firma de un pariente en los re-gistros médicos de la Sra. Gabrielli. Mejoréchele un vistazo". Le alcanzó su teléfonointeligente. Gabrielli parecía haber estadomuy consciente de su salud. Los registros in-dican que en el 2015 ella se había realizadoun escaneo de todo el genoma. Se habíanidentificado predisposiciones a varias enfer-medades cardíacas. Fuera de eso, Gabriellihabía vivido aparentemente como una san-ta. El diagnóstico de un ataque empezaba aparecer poco probable.

Pero aquí hubo algo que atrajo mi aten-ción: justo un año antes, a Gabrielli se le ha-bía instalado una prótesis retinal por dege-neración macular en su ojo derecho. Yaparentemente el implante –un microchipque se interconectaba directamente con sunervio óptico– fue acondicionado con fun-ciones de memoria. Y lo que es más, el mi-crochip era accesible inalámbricamentepara mantenimiento y actualizaciones."Bien", le dije al médico. "Veamos si todavíaladra". Pocos minutos después, después deotra firma, pudimos descargar el código deacceso del registro médico de Gabrielli y uti-lizar mi teléfono inteligente para examinarel contenido del chip.

Las imágenes clave de las últimas 48 ho-ras pasaron como una película de cinemudo de alta velocidad. Todo cuestión derutina. Luego, aproximadamente a las 18:30de la noche anterior Pulsifer apareció en lasimágenes. Después de lo que parecía serunas cuantas formalidades, él sacó un pe-queño paquete empacado como un regalodel bolsillo de su chaqueta y se lo entregó ala víctima. En el interior había un pañuelo deseda. Él ayudo a Gabrielli a colocárselo alre-dedor del cuello. Luego se fue. Después deesto, la víctima aparentemente se sentó enel sofá y eventualmente se quedó dormida.El único otro evento registrado fue la llama-da que le hizo a Pulsifer esa mañana justoantes de que expirara.

Había algo sospechoso. Miré de arribaabajo a Gabrielli. Tenía la bufanda, un levecolor rosa precioso con un patrón de floresdiscreto. Justo el tipo de cosa que le derritióel viejo corazón de una chica.

"¿Cuál era la ocasión para el regalo?" le dijea Pulsifer. "Ninguna ocasión", dijo él. "Yo tra-bajo para un distribuidor de atuendos para

Los investigadores están penetrando mucho más queantes en los mundos a nano nivel de las células, lasproteínas y los ácidos nucleicos. Para hacerlo, estándesarrollando equipos y tecnologías que mantienenla promesa de información diagnóstica en el punto,rápida, confiable y asequible.

Pictures of the Future | Primavera 2010 63

Teniendo en mente suministrar ese tipo deinformación, el Dr. Gumbrecht ha hechoequipo con Michael Pugia, PhD, uno de los 12"Inventores del Año 2009" de Siemens y líderen el campo de los sistemas de diagnóstico mi-crofluídico. Con base en Siemens HealthcareDiagnostics en Elkhart, Indiana, Pugia tieneacreditados 203 inventos y 140 patentes.Ahora, él y Gumbrecht han aparecido con elconcepto denominado "cámara electroquí-mica" que puede exprimir cantidades notablesde información de cualquier líquido para la queestá programada para la analizar.

El dispositivo combina una resolución deltamaño de un pixel basada en la deteccióndel microchip del CMOS (de ahí el término"cámara") con una revolucionaria sustanciaparecida al papel imbuida con una gama demoléculas "receptoras" que responden a las

En Siemens, uno de los desarrollos demayor alcance que surgen de esta tendenciaes el entendimiento cada vez mayor de cómopodemos extraer información relacionada conla salud de la nano descendencia de la actividadgenómica –los ácidos nucleicos y las proteínas.Los biomarcadores cardíacos son un caso pun-tual. Miremos el caso de las troponinas, porejemplo –las proteínas liberadas por las célulascardíacas en respuesta a eventos dañinos,como un infarto. "Lo qué se necesita si se sos-pecha de un ataque cardíaco es una prueba rá-pida, económica y automatizada para medir losniveles de troponina que se pueda aplicar en elsitio y que suministre información accionable",dice el Científico Director de Investigación deSiemens, el Dr. Walter Gumbrecht, quien es unreconocido líder mundial de la denominadatecnología de "laboratorio en un chip".

sustancias objetivo. La combinación es bri-llantemente económica porque en vez de ex-poner el chip a los líquidos, sólo se veafectada una tira desechable de "papel". Elpapel es montado en el chip y los dos son co-locados en el lector. El papel es luego ex-puesto al líquido del cuerpo objetivo, al igualque los reactivos que son piezo-inyectados ala superficie del papel para catalizar las reac-ciones con la sustancia investigada.

Si el médico sospecha que el paciente po-dría estar experimentando un ataque cardí-aco, el lector expondrá una gota de la sangredel paciente a reactivos que activarán las mo-léculas de detección receptoras sensibles a latroponina en el papel. "Cuando estos se unancon las sustancias objetivo, estos receptoresemitirán electrones a los sensores del chip",explica Pugia. "En cuestión de segundos, eldispositivo no sólo confirma la presencia detroponina, sino que suministra también lalectura de su nivel".

Diagnóstico de escritorio. Probablementevarios años después de su introducción al mer-cado, la tecnología de la cámara electroquímicapodría cambiar la cara del diagnóstico. "Comodepende de procesos que son extremada-mente rápidos y confiables, le abriría la puertaa la evaluación de escritorio en el consultoriodel médico o en la sala de emergencia de con-diciones como un ataque y un infarto, y podríahacer posible evaluar a los pacientes antes deque estos ingresen al hospital una bacteria pe-ligrosa como el Staphylococcus aureus resis-tente a la meticilina (MRSA), la principal causade infecciones adquiridas en el hospital y demuertes", dice Gumbrecht.

La tecnología también mantiene el poten-cial de mejoramiento de la exactitud en el tra-tamiento de condiciones crónicas, como ladiabetes. La evaluación en el escritorio de losbiomarcadores de la diabetes basada en la san-gre –ahora bajo desarrollo en Siemens– haríaajustes en el sitio del posible tratamiento, eli-minando de esta forma millones de visitas decontrol y reduciría los costos de la atención ensalud. Trabajando en este sentido, Pugia y suequipo han descubierto un nuevo marcador deun fragmento genético que controla la pro-ducción de insulina en el cuerpo. "La investiga-ción regular del nivel de este marcador", dicePugia, "podría conducir a nuevos tratamientosde la enfermedad e incluso a la capacidad deprevenirla.

Tiene ventajas similares para la aplicaciónde la nueva tecnología a las pruebas del PSA (elantígeno específico de la próstata), las cualesson realizadas a decenas de millones de hom-bres en todo el mundo cada año. "Creo que la

¿Hay una célula cancerosa escondida entre estas células sanguíneas rojas y blancas? Los detectives molecu-

lares de Siemens están desarrollando tecnologías que podrían suministrar una alerta temprana en los pa-

cientes de alto riesgo.

Dirigiéndonos haciala nano frontera

64 Pictures of the Future | Primavera 2010

que está diseñada a interceptar e identificarlas denominadas "células tumorales circulan-tes" o CTCs, proporcionando así un sistemade advertencia temprana para las personasque han sido tratadas por cáncer y que se en-cuentran en riesgo de recurrencia.

Contrario a las proteínas que pueden indicarel distrés cardíaco, la diabetes o la inflamaciónde la próstata, las cuales se pueden encontraren cantidades importantes en la sangre, lasCTCs son extremadamente raras –aproximada-mente una célula tumoral entre un millón decélulas sanguíneas blancas. Liberadas en la san-gre por un tubo primario, algunas CTCs (aque-llas con cualidades de células madre) se cree

prueba de PSA ejecutándose en un dispositivobasado en la cámara electroquímica, será com-petitiva con las pruebas clave de laboratorio",dice Hanjoon Ryu, Vicepresidente Senior dePuntos de Evaluación en Salud de Siemens He-althcare Diagnostics en Deerfield, Illinois. Y loque es más, dice él, gracias a la reutilización desu chip, la tecnología podría ser lo suficiente-mente asequible para incluso aplicarla en laspoblaciones rurales del Tercer Mundo.

Una tecnología que podría hacer asequiblela evaluación a nivel molecular al escritorio delmédico, sin importar si su consultorio está enManhattan o en una villa polvorienta de Mo-zambique, ofrece amplias ventajas para los pa-

zado en la cámara electroquímica, es imbuidocon moléculas receptoras especializadas –como por ejemplo anticuerpos de las molécu-las de la superficie celular– que son comunespara la mayoría de las células cancerosas. "Estasatrapan cualquier células tumorosa que entreen contacto directo con ellas", dice Hiltawsky. "Ylo que es más", agrega él, "el catéter se podríarecubrir con anticuerpos de los tipos de cáncerprincipales, como el de próstata, pulmón, etc.,permitiéndole de esta forma a la prueba iden-tificar el origen de las células".

¿Por qué utilizar un catéter en vez de sacarsangre y realizar la evaluación de las CTCs?"Sencillo", dice Hiltawsky, "el catéter funciona

como lanzar una red desde un bote de alta ve-locidad. Usted aumenta su posibilidad de atra-par lo que está buscando mientras corre lasangre". Sin embargo admite que "el catéteratrapa CTCs meramente por casualidad".

Solucionar este problema no va a ser fácil.Pero eso es lo que el Gerente de Programa deSiemens CT, el Dr. Oliver Hayden está explo-rando. Basado en la idea de la extracción regu-lar de sangre de las personas con riesgo dedesarrollar cáncer metastásico, su trabajo secentra en exponer la sangre a anticuerpos quetienen una afinidad por las células cancerosas–anticuerpos que son portadores de un rótulodetectable.

"Nuestro trabajo ha demostrado que los an-ticuerpos se unen a las CTCs o a otras célulasraras de manera efectiva", dice Hayden. LasCTCs son luego extractadas de la sangre inte-gral, filtradas y "leídas" por un chip sensor, uti-lizando el rótulo fijado a los anticuerpos. "Cadavez que una célula rotulada pase por el lectordel chip", dice Hayden, "está básicamente dice,Hola, estoy aquí y soy una CTC".

Y cuando estas células empiecen a marcharen los próximos años, suministrando eviden-cia objetiva de las tendencias del conteo de lasCTC de los pacientes, podrá decirse tambiénque son las cosas más pequeñas las que pue-den crear un mundo de diferencias.

Arthur F. Pease

que es el mecanismo que se esconde detrás dela colonización metastásica, y se encuentran porlo tanto en la mira de la investigación en onco-logía más emocionante de hoy.

"Las CTCs podrían ser apenas uno de los mu-chos biomarcadores del cáncer", dice KarstenHiltawsky, M.D. PhD, gerente de desarrollo co-mercial de Siemens Healthcare, "aunque, en miopinión, estas tienen más potencial porquepueden ser más fácilmente caracterizadas entérminos del tipo de cáncer que representan.Dicho de manera sencilla, usted está tratandocon una célula completa en vez de tan sólo conuna molécula como una proteína".

Desarrollada por un equipo dirigido por elDr. Daniel Sickert de Siemens Corporate Tech-nology (CT) en Múnich, Alemania, en colabo-ración con Siemens Healthcare, el catéter de labiopsia líquida tiene un revestimiento superfi-cial exclusivo que, al igual que el "papel" utili-

cientes y para los sistemas de atención ensalud. "Por primera vez, los pacientes podránobtener respuestas a muchas de sus inquietu-des diagnósticas fundamentales directamentede sus médicos", dice Ryu. "Por la misma razón,esta tendencia podría eliminar una gran canti-dad de presión en los hospitales, los cuales seencuentran hoy congestionados de pacientesque padecen de condiciones menores".

Y esa tendencia, una vez sea aplicable, seacelerará rápidamente. Ya, la tecnología dela cámara electroquímica puede detectar casi100 proteínas –muchas de ellas en menos deun minuto. "Mirando hacia adelante", dicePugia, "esperamos descubrir un número cre-ciente de proteínas, y así poder trabajar consocios para aplicarle ingeniería a un espectromás amplio de moléculas receptoras para de-tectarlas y evaluarlas".

Atrapando los mensajeros del cáncer.

Con tan sólo unas cuantas pulgadas cúbicasde tamaño, la cámara electroquímica man-tiene la promesa de realizar muchas de laspruebas que hoy son realizadas por máqui-nas especializadas en laboratorios centrales.¿Pero que tal un sistema diagnóstico lo sufi-cientemente pequeño como para ajustarse ala superficie de un catéter? Esa es la idea de-trás de la "biopsia líquida", una tecnologíaque se está desarrollando ahora en Siemens

Michael Pugia (izquierda) utiliza las moléculas

receptoras y un microchip (derecha) para identi-

ficar las proteínas específicas de las enfermeda-

des. Otros investigadores están desarrollando

tecnologías para atrapar células tumorales fuera

del torrente sanguíneo del paciente (centro).

Detectives moleculares | Tendencias

Pictures of the Future | Primavera 2010 65

| Entrevista

Charles M. Lieber, Ph.D. (50años) es el Profesor MarkHyman de Química de laUniversidad de Harvard. Suinvestigación se centra en lasíntesis, las propiedadesfísicas básicas y lasaplicaciones de los materialesa escala nano con unenfoque en los problemas delas ciencias de la vida, lossistemas nanoelectrónicos yla energía renovable.Ganador reciente delprestigioso Premio Pionerodel Director del NIH, Lieberestá desarrollando interfacesactivas entre dispositivosnanoelectrónicos, células ytejidos. Lieber tiene un PhDen química de la Universidadde Stanford.

Si la nanoelectrónica y las células vivas convergen…

¿A dónde nos llevará la convergencia de

los dispositivos electrónicos y las células

vivas?

Lieber: los nano alambres ofrecen la oportu-nidad de que una célula automáticamente losinternalice. La idea es construir un puente decomunicaciones con células o tejidos celula-res que sean indistinguibles del sistema bioló-gico en sí. Esto le podría abrir la puerta al mo-nitoreo de las actividades celulares y lasrespuestas a los medicamentos en tiemporeal. Un paquete de sensores podría, porejemplo, monitorear continuamente la san-gre para determinar marcadores de cualquiercosa desde la gripa hasta el cáncer. Y depen-

¿Esto tiene alguna implicación en el

campo del cálculo a nano escala?

Lieber: usted podría desarrollar un nuevo tipode material vivo, híbrido –una red de células vi-vas que sería electrónica y que podría por sí mis-ma ser computacionalmente activa. Por lo quenos hemos naturalmente preguntado a nosotrosmismos si existe alguna convergencia donde lasmoléculas pueden unirse a nano alambres y deesta forma producir los mensajes de encendido yapagado que se requieren para la computación.La meta aquí es combinar las fortalezas de loscomputadores con las células del cerebro huma-no a través de dispositivos a nano escala paracrear nuevos de tipos de sistemas computaciona-

diendo de los resultados, el dispositivo ajusta-ría automáticamente el flujo de una sustanciaterapéutica para optimizar el tratamiento. Po-dríamos hacerlo con las enfermedades del co-razón o con los cánceres colocándole al indi-viduo en riesgo un parche en la piel que daríauna lectura y que se conectaría con el sistemaadministrador de drogas. Esa es la visión.

¿Cómo va a hacer realidad esta visión?

Lieber: hemos construido nano estructuras demateriales semiconductores que pueden fun-cionar como transmisores de efectos de cam-po (FETs) en el punto exacto de un pliegue delalambre (foto izquierda). Teniendo la forma deun brazo, esto le permite al sistema moverseen el universo de la 3D. Un alambre puede portanto ingresar a una célula o tocar un punto deella como un receptor o como un canal de io-nes. Nuestro trabajo en esta área ha hecho po-sible, por primera vez, interrogarnos sobre loque pasa en la célula –sin afectar las funcionesde la célula. Esta línea de investigación podríaabrir un nuevo mundo de conocimiento.

¿Por ejemplo?

Lieber: si podemos construir matrices de es-tos sistemas de 3D, entonces podremos crearun tejido en torno a ellas. Este podría implan-tarse en el cerebro o en el corazón para moni-torear y manejar los procesos celulares entiempo real –un nuevo tipo de dispositivoprotésico. Esto está por encima del estado delarte de hoy, el cual está basado en el uso desondas inmensas –de cientos de micrones–que dejan cicatrices y se degradan rápida-mente. Contrario a muchos otros de la comu-nidad de los microelectrodos (ver Pictures of

the Future, Primavera de 2003, página 15),nuestro laboratorio ha demostrado por pri-mera vez que uno puede interconectarse a ni-vel sub-celular con neuronas cultivadas.

les con capacidades únicas. Es una corazonada.Pero lo que me gusta hacer como científico estrabajar en cosas que todavía no se ha demostra-do que funcionan. Creo que hay un mundo fuerade allí al que nos permitirá ingresar la convergen-cia de la nano ciencia y la biología.

¿Qué tipo de aplicaciones prevé?

Lieber: sistemas que funcionen dentro delcuerpo y que extraigan su energía directa-mente de las mitocondrias, por ejemplo. Estoes algo en lo que estamos trabajando –en sín-tesis, algo como tejidos artificiales, pero queobtenga energía directamente del cuerpo.

¿Existe alguna implicación para el medio

ambiente, la salud y la seguridad?

Lieber: sí, los problemas son muy similaresentre medir eventos celulares dentro delcuerpo e interrogar a los organismos en elmedio ambiente. Por ejemplo, variacionesdel mismo virus son distinguibles a través dediferencias ligeras en los revestimientos pro-teínicos, las cuales se reflejan en las propie-dades de enlace a los virus y que podrían, asu vez, darnos una luz sobre el nivel de ame-naza del organismo.

¿Cuál es el límite de tiempo de algunas

de las tecnologías de las que estamos ha-

blando?

Lieber: sistemas sensores que puedan mo-nitorear cientos de biomarcadores de losriesgos de una enfermedad como la recu-rrencia de cáncer podrían aproximarse a suadvenimiento en el término de cinco años.Aplicaciones protésicas capaces de crearuna interfaz con el cerebro empezarán allegar al nivel de los estudios en animalesen aproximadamente cinco años, con apli-caciones en humanos en diez años.

Entrevista realizada por Arthur F. Pease

Identificando a los invasores invisiblesCuando en el 2009 el virus H1N1 empezó a cobrar vidas en México y en los EE.UU., Sie-mens se convirtió en el jugador clave para determinar la identidad única del organismo.Al hacerlo, la compañía reunió poderosas herramientas computacionales, una nuevatecnología de reconocimiento del patrón y la primera aplicación comercial jamás vistaen Norteamérica de su tecnología de detección genética automatizada en tiempo real.

Los científicos de centro de investigación de Siemens en Berke-

ley, California desarrollaron una prueba exacta para el virus

H1N1 (abajo). La prueba la hizo posible un sistema de identifi-

cación genética desarrollado por Siemens en Princeton.

66 Pictures of the Future | Primavera 2010

zación Mundial de la Salud (OMS) y los Centros

para el Control de Enfermedades (CDC) de EE.UU.

anunciaron siete casos de la cepa única de la in-

fluenza hemaglutinina-neuraminidasa (H1N1) en

los EE.UU. El 27 de abril, la OMS declaró un nivel 4

de alerta de pandemia sobre una escala de seis

puntos (donde 6 es el nivel más alto). Y el 28 de

abril los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de

EE.UU. publicaron todas las versiones disponibles

del código genético del virus en la Internet.

"Tan pronto como se puso a disposición la

información, empezamos a procesarla en nuestro

proceso de descubrimiento de biomarcadores

para el desarrollo de pruebas diagnósticas

rápidas, las cuales denominamos el conducto

RAPID2", dice Dorin Comaniciu, PhD, quien lidera el

Los detectives están ocupados en Siemens. Es-

tán tamizando las líneas del código genético

de la evidencia, desarrollos más inteligentes, herra-

mientas más rápidas para descubrir a los fugitivos

que están persiguiendo, y trabajando estrecha-

mente con las autoridades de las universidades y

las agencias del gobierno para capturar y liquidar a

sus objetivos. "Es una relación depredador-presa",

comenta Gayle Wittenberg, Gerente del Programa

de Siemens Corporate Research (SCR) en Prince-

ton, New Jersey. "Estamos mejorando cada vez

más lo que hacemos. Pero los chicos malos –los vi-

rus y las bacterias a los que les estamos siguiendo

la pista– son difíciles de identificar debido a que

sus características genéticas se encuentran en

constante evolución".

Detectives moleculares | Detección viral

Aunque la batalla contra los invasores invisi-

bles, como la astuta bacteria Staphylococcus au-

reus resistente a la meticilina (MRSA), que es res-

ponsable de aproximadamente 20.000 muertes

hospitalarias al año en los EE.UU. sólo ha empe-

zado, Wittenberg y otros detectives moleculares

de Siemens han cosechados éxitos importantes,

principalmente en relación con identificar las ca-

racterísticas exclusivas de lo que ahora se conoce

como "la pandemia del virus de la influenza

H1N1 del 2009".

La historia de cómo los investigadores de Sie-

mens identificaron el "sospechoso" de la Influenza

H1N1 del 2009 se desarrolló como una novela po-

liciaca de tiro rápido. El 14 de abril de 2009, des-

pués de numerosas muertes en México, la Organi-

Pictures of the Future | Primavera 2010 67

La información resultante –la representación

digital de parte del código genético del virus que

es equivalente a las huellas digitales del sospe-

choso– fue transferida de Siemens Corporate Re-

search a las instalaciones de investigación y des-

arrollo de clase mundial de Siemens Molecular

Diagnostics en Berkeley, California. Allí, según el

Vicepresidente de Global R&D Management, el

Dr. Norbert Piel, "uno de nuestros científicos más

experimentados pudo traducir las firmas genera-

das por computador del RAPID2 en sus homólo-

gos de ácidos nucleicos, también conocidos

como reactivos de detección". Una vez se produ-

jeron estos reactivos, estos fueron evaluados en

copias conocidas del virus utilizando la platafor-

desempeño de la plataforma VERSANT kPCR".

Siemens ha presentado la solicitud de patente de

los métodos empleados y está analizando si existe

la oportunidad comercial de desarrollar una prueba

comercial de H1N1 para adicionarlo a su panel de

pruebas de influenza.

Plataforma multipropósito. El sistema com-

putacional capaz de identificar el puñado de pa-

res de bases genéticas que distinguen un grupo

de organismos objetivos de otros (como por

ejemplo la pandemia de H1N1 del 2009 compa-

rado con otros virus de la influenza) es más que

un truco. Además, la tecnología RAPID2 de SCR

podría acelerar no sólo la identificación de otros

con el virus H1N1, Wittenberg y sus colegas han

determinado que ellos podían reducir el costo de

identificar qué hace diferente el MRSA del

Staphylococcus aureus haciendo uso de la infor-

mación de la secuenciación que se encuentra

públicamente disponible. Trabajando estrecha-

mente con los investigadores de la Universidad

de Medicina y Odontología de Nueva Jersey, la

cual posee una de la colecciones más grandes

del mundo de aislados del MRSA, Wittenberg ha

desarrollado grupos de patrones (firmas) optimi-

zados computacionalmente.

"El siguiente paso", dice ella, "será secuenciar

el material genético de una población más gran-

de de bacterias MRSA para desarrollar una grupo

Sólo dos días después de la publicación por parte delNIH del código genético del H1N1, RAPID2 identificóexactamente que hacía único el virus.

Campo de Tecnología a Nivel Global de la

Informática Médica de Siemens en Siemens

Corporate Research en Princeton, New Jersey.

Comaniciu explica que la clave para la identifi-

cación de cualquier patógeno está en la capaci-

dad de identificar aquellas partes de su genoma

que todos los miembros de su grupo tienen en

común. "No hay dos secuencias genéticas en el

mismo grupo totalmente idénticas", dice él. "Pero

algunas partes de sus secuencias sí lo son. Y allí

es donde nuestra tecnología entra a trabajar

–específicamente nuestra experiencia con el

aprendizaje de la máquina y el reconocimiento de

la cara, las cuales son un tipo similar de problema

de reconocimiento del patrón". Utilizando un gru-

po de computadores de alto rendimiento interco-

nectados, Wittenberg, Comaniciu y otros investi-

gadores de SCR compararon las secuencias del

H1N1 del NIH con la base de datos públicamente

disponible de secuencias de cepas de la influenza

común. Su esfuerzo dio frutos rápidamente. En

menos de dos días después de la publicación por

parte del NIH del genotipo del H1N1, RAPID2 ha-

bía identificado las secuencias únicas –también

conocidas como las "firmas" o los "patrones fun-

damentales" –que distinguieron el virus H1N1 de

todos los demás.

ma automatizada VERSANT de Siemens para la

detección genética basada en la reacción en ca-

dena cinética de la polimerasa (kPCR). "El resulta-

do", dice Piel, "fue que justo en el primer intento

obtuvimos una coincidencia perfecta entre las fir-

mas que habíamos generado y las del virus real".

Tan pronto como la prueba estuvo lista, fue

adicionada al panel de Diagnóstico Molecular de

Siemens de las pruebas de influenza, transferida al

laboratorio del estado mexicano en el corazón de la

pandemia y probaba en una evaluación doble ciego

virus peligrosos, como las nuevas cepas de VIH

resistentes a las drogas o las amenazas de la

guerra biológica potenciales, sino también la ca-

racterización de las bacterias e incluso la detec-

ción de las células cancerosas, abriendo de esta

forma la puerta a tratamientos acelerados, más

exactos y más costo efectivos de un amplio es-

pectro de enfermedades.

Independientemente del organismo objetivo,

el proceso de identificación genética empieza

con la secuenciación del ADN de un gran núme-

en la plataforma VERSANT kPCR automatizada. "Allí,

los resultados indicaron que el análisis fue igual de

sensible y posiblemente más específico para el virus

H1N1 del 2009 que la prueba desarrollada por los

Centros para el Control de Enfermedades", dice el

Director de Siemens Healthcare Diagnostics, James

Uzgiris, PhD. "En esta comparación con el análisis

de los CDC, nuestra prueba fue más específica para

el virus H1N1 del 2009. Atribuimos lo anterior a las

excelentes capacidades del algoritmo RAPID2 y al

ro de muestras individuales. "Entre más secuen-

cias analice, mayor probabilidad habrá de que

los resultados sean identificar el puñado de ca-

racterísticas que todos los miembros de un gru-

po tienen en común", explica el Científico de In-

vestigación de SCR Lance Palmer, quien declaró

que la secuenciación de alto rendimiento se está

volviendo cada vez más asequible –aproximada-

mente $70.000 por, digamos, 100 genomas del

Staphylococcus aureus. Sin embargo, como pasa

| Fusión de imágenes

No existe ninguna regla de oro para el trata-

miento del cáncer: la batalla deberá comen-

zar a la mayor brevedad posible. Sin embargo, des-

afortunadamente, la enfermedad con frecuencia

avanza sin que se note durante mucho tiempo. En

ese punto, la búsqueda de metástasis o de tumo-

res malignos se hace clave en la planeación del tra-

tamiento. Lo indispensable aquí son procedimien-

tos que no sólo generen y muestren imágenes

transversales de los órganos sino que también ha-

gan visibles los procesos bioquímicos. Esta es la ra-

zón por la cual las células enfermas se revelan por

sí solas a través de su metabolismo alterado. Las

células de los tejidos que consumen una cantidad

inusual de azúcar, por ejemplo, indican un creci-

miento celular incontrolado.

Esta combinación de capacidades imagenoló-

gicas (anatómicas y fisiológicas) es lo que hace

ideal la TC Molecular Biograph (mCT) de Siemens

para el diagnóstico del cáncer. El escáner de cuer-

po entero Biograph combina la tomografía de

emisión de positrones (PET) con las imágenes de

rayos X tridimensionales de la tomografía com-

putarizada (TC). El escaneo con PET mide la con-

centración de un trazador ligeramente radioacti-

vo –usualmente el compuesto de glucosa

F-18-FDG (18F Fludesoxiglucosa) –el cual es in-

yectado en el antebrazo del paciente.

El trazador radioactivo se concentra en aque-

llas áreas que lo metabolizan más rápido –en

otras palabras, los tumores. Durante el proceso

de metabolismo de la glucosa, el F-18 decae emi-

tiendo un positrón, el cual, a su vez es transfor-

mado en fotones que son detectados por la uni-

dad de PET y convertidos en imágenes. Al mismo

tiempo, la unidad de TC en forma de anillo produ-

ce imágenes de rayos X en 3D de alta resolución

de la parte del cuerpo que se está examinando. El

resultado es una imagen fusionada que muestra

la ubicación y la dimensión de los tumores. "La

imagenología híbrida nos presenta información

significativamente mejor más rápidamente de lo

que cualquier otro método lo haría", dice el radió-

logo Dr. Martin Fressmeyer, Médico Jefe de la Clí-

nica de Medicina Nuclear de la Hospital Universi-

tario de Jena, Alemania, donde la unidad de

68 Pictures of the Future | Primavera 2010

más robusto de identificadores. Descubrir lo que

hace único a este organismo es la precondición

para combatirlo". Wittenberg hace énfasis sin

embargo en que el MRSA es un objetivo en movi-

miento. "Este organismo está en evolución cons-

tante. Eso amerita un proceso continuo de vigi-

lancia. Cuando surgen nuevas cepas, se deben

identificar los nuevos patrones, lo que convierte a

nuestra herramienta RAPID2 en un arma cada vez

más valiosa contra estos microbios".

Mientras que los sistemas convencionales detectan virus con base en la respuesta dispendiosa de los

anticuerpos, los últimos sistemas de detección molecular automatizados pueden identificar rápidamente

cantidades ínfimas de patógenos en las muestras de sangre.

"Tendencias" en esta sección de Pictures of the

Future). Aquí, la idea es capturar células que han

sido extraídas de tumores –las denominadas cé-

lulas tumorales circulantes– descubrir su origen

y, una vez iniciado el tratamiento, determinar si

su número está aumentando o disminuyendo.

Y al adicionar la tecnología RAPID2 al cuadro,

el "manejo" del cáncer se podría ampliar a su nivel

más efectivo –la evaluación de la predisposición.

"Supongamos que usted tiene dos cohortes de

patrones y sondas de ADN, estos pueden identifi-

car un virus en una muestra de sangre y confirmar

su identidad genética en concentraciones muy

bajas. "Esto es crucial porque facilita la detección y

posibilidad direccionar el tratamiento", dice Piel.

"Y lo que es más", agrega, "una vez se inicie la tera-

pia, usted podrá utilizar pruebas de control para

garantizar que la carga viral en la sangre del pa-

ciente esté declinando. En otras palabras, con la

kPCR usted siempre hace dos cosas: identificar el

objetivo y cuantificar su presencia".

Los mismos pasos podrían, en principio, em-

plearse para combatir los cánceres (si desea ma-

yor información por favor remítase el artículo

genómico individual será irresistible. "Más tem-

prano que tarde, la exploración genómica com-

pleta podría convertirse en algo así como el dere-

cho a obtener la licencia de conducción después

de que una persona cumpla sus 18 años", predice

Uzgiris. "En ese punto, usted conocerá sus predis-

posiciones. Las pruebas sanguíneas de rutina

buscarán señales de peligro. Y si se descubre una

mutación sospechosa 30 o 40 años después, la

versión turboalimentada de la tecnología RAPID2

la comparará con su genotipo de la línea de base

para descubrir la relevancia del cambio. Todo esto

se traducirá en términos de cuidado preventivo".

Arthur F. Pease

Las pruebas de genoma en los seres humanosconducirán a la identificación de las predisposiciones y a la detección temprana de enfermedades.

Lo que nos depara el futuro. RAPID2 y el nue-

vo Sistema Molecular VERSANT kPCR de Siemens

(disponible en Europa y en aprobación de la FDA

de EE.UU.) ha acelerado ya los tiempos de res-

puesta a las nuevas amenazas virales. En compa-

ración con las pruebas de anticuerpos inmuno-

diagnósticos convencionales, por ejemplo, que

detectan la presencia de un virus sólo de manera

indirecta –en otras palabras, sólo si números gran-

des de anticuerpos contra el virus están en la

muestra– los análisis del VERSANT kPCR no nece-

sitan esperar a que el cuerpo instituya una res-

puesta inmune. En vez de ello, a través del uso de

personas de quienes usted posee secuencias del

genoma, y que un grupo ha desarrollado cáncer

de seno", dice Uzgiris. "RAPID2 podría ser capaz de

identificar las diferentes genéticas claves entre

estos grupos y por tanto ayudar a optimizar el

diagnóstico y la terapia".

Esto podría no estar tan lejos como parece.

Los avances tecnológicos recientes han reducido

el costo de la secuenciación genómica humana

pasando de $100.000 a aproximadamente

$10.000. Una vez el precio descienda a aproxi-

madamente $1.000, como se espera que ocurra

en los próximos años –las ventajas del escaneo

Detectives moleculares | Detección viral

Pictures of the Future | Primavera 2010 69

Cuando se combinan, la tomografía computarizada y la imagenología de la medicinanuclear les brindan a los radiólogos la capacidad de determinar la presencia de pequeñosnidos de células tumorales en el contexto anatómico, detectando de esta forma ladispersión temprana del tumor y proporcionando un resultado potencialmente mejor.

PET/TC de Siemens entró en funcionamiento a

mediados del 2009.

El Biograph no sólo realiza mediciones más rá-

pidas que cualquier otro sistema, sino que esta-

blece además nuevas normas para la nitidez de la

imagen. Mientras que los sistemas convenciona-

les producen una resolución de imagen en la PET

de entre cuatro y cinco milímetros, el mCT Bio-

graph genera imágenes con una resolución apro-

ximada de dos milímetros a lo largo de casi toda

la región registrada. Lo consigue gracias a cuatro

anillos detectores individuales que pueden captu-

rar cambios en el metabolismo de la glucosa que

antes eran imposibles de resolver.

Los pacientes se benefician del nuevo sistema

porque es rápido. El escaneo de rutina no toma

más de entre cinco y diez minutos. En vez de te-

ner que realizar varios exámenes de rayos X y de

la correspondiente alta exposición a la radiación,

los pacientes tienen que sólo completar un solo

escaneo PET/TC combinado para que los médicos

obtengan imágenes diagnósticas de alto contras-

te precisas.

Norbert Franke, quien es responsable de las

ventas del Biograph en Siemens Healthcare en Er-

langen, cree que la reducción de los exámenes

requeridos ofrece un gran beneficio. "La combi-

nación de una mejor oportunidad de recupera-

ción y de menos exámenes reduce los costos del

tratamiento", dice él. Un total de 50 unidades del

Biograph se encuentran ahora operando en Ale-

mania. "Ahora estamos viendo un aumento signi-

ficativo de la demanda de estas unidades en Asia

y en otros países europeos", informa Franke.

Los costos de adquisición de los dispositivos

son el principal factor que entorpece su uso exten-

dido. Un mCT Biograph cuesta hasta €3 millones

dependiendo de las características del equipo. Sin

embargo, al mismo tiempo, el dispositivo híbrido

reduce los costos de tratamiento al eliminar la ne-

cesidad de realizar múltiples exámenes. Los radió-

logos y oncólogos americanos y europeos creen

también que el uso de trazadores radioactivos ga-

rantiza la detección eficiente del cáncer.

Esta tecnología se requiere con urgencia por-

que 436.000 nuevos casos de cáncer son descu-

biertos en Alemania cada año y 211.500 perso-

nas mueren anualmente a causa de la

enfermedad, según la Sociedad Alemana de Ayu-

da al Cáncer. La Organización Mundial de la Salud

(OMS) cree que el número de víctimas de cáncer

en todo el mundo aumentará en un 50% entre

ahora y el 2030 debido al aumento de la propor-

ción de personas adultas mayores en la población

global. El más reciente Informe de Cáncer Mun-

dial expedido por la OMS predice que el cáncer

pronto reemplazará a la enfermedad cardiovascu-

lar como causa número uno de muerte en el

mundo.

Desenmascarando las células cancerosas.

La economía que ofrece el procedimiento combi-

nado PET/TC adquiere una nueva dimensión

cuando se compara con los antecedentes de es-

tas cifras alarmantes. Por una parte, el éxito de

los costosos tratamientos de quimioterapia se

pueden monitorear más efectivamente a través

de técnicas diagnósticas moleculares, y las medi-

das de tratamiento en sí se pueden planear mejor

si el cáncer es detectado más tempranamente.

"Particularmente en la fase pos-tratamiento,

los exámenes de PET/TC combinados son superio-

res a todos los demás procedimientos", dice el

Prof. Jürgen Ruhlmann del Medizin Center de

Bonn. Esa es la razón por la que los trazadores ra-

dioactivos pueden detectar inmediatamente las

células tumorales. "La información experimental

demuestra que los dispositivos combinados de

PET/TC pueden detectar nidos de células tumora-

les que midan apenas menos de un milímetro",

dice Ruhlmann.

Esta capacidad les permite a los médicos im-

plementar tempranamente contramedidas. Mu-

chos estudios han demostrado que la combina-

ción de la imagenología molecular y la

tomografía computarizada mejora la posibilidad

de supervivencia de los pacientes con cáncer. Los

exámenes de PET/TC se están utilizando cada vez

más para buscar tumores de pulmón, colon, piel,

nodos linfáticos, seno y tiroides, y cada vez más

los especialistas médicos nucleares y los radiólo-

gos están empezando a utilizar imágenes de alta

resolución para detectar otros tipos de cánceres –

incluidos los carcinomas en la próstata, los bron-

quios y la cabeza/cuello.

Andreas Beuthner

Combinar las imágenes de rayos X en 3D con la tomo-

grafía de emisión de positrones hace posible identifi-

car la ubicación y las dimensiones de los tumores

pulmonares más exactamente que en el pasado.

Solución de imagenología híbrida

Calidad: la luz cuenta una nueva historiaLos expertos de Siemens están utilizando la luz infrarroja para ayudar a controlar lasplantas de energía operadas a carbón con mayor precisión y evitan que losfermentadores de biogás fallen. Esta nueva tecnología de medición tiene aplicacionesinteresantes en medicina, e incluso en los hornos caseros.

Los investigadores de Siemens utilizan la espectroscopia de in-

frarrojos para identificar los diferentes tipos de carbón y su cali-

dad. El procedimiento puede ayudar a los operadores de las

plantas de energía a manejar la combustión más exactamente.

70 Pictures of the Future | Primavera 2010

que les permita a los operadores de la planta sa-

ber exactamente qué tipo de carbón se está que-

mando en cualquier momento dado. Los procesos

de combustión se podrán entonces ajustar depen-

diendo de la calidad del carbón insertado al

horno. Fleischer, quien es físico, está trabajando

en el desarrollo de un sistema de estos utilizando

la espectroscopia de infrarrojos (IR). La idea es em-

plear la luz infrarroja, la cual es invisible al ojo hu-

mano, para determinar la composición del carbón.

Esto se puede hacer porque los elementos quími-

cos emiten ondas electromagnéticas en frecuen-

cias específicas después de ser estimulados por

una fuente de energía como los rayos IR dentro

del rango de longitud de onda de 0.7 – 2.5 micró-

metros (casi infrarrojo – NIR), o dentro del rango

de 2.5 – 5.0 micrómetros (infrarrojo intermedio –

MIR). Esta exposición hace que los átomos o in-

El bloque 2 de una planta de cogeneración impor-

tante en Múnich, Alemania quema más de

800.000 toneladas de carbón duro al año. Todos los

días, tres o cuatro trenes, cada uno con un promedio

de 22 vagones, distribuyen el combustible, el cual es

luego convertido en polvo y enviado a una caldera a

través de 24 quemadores.

La planta de energía produce tanto electricidad

como calor. El Bloque 2 incluye una turbina de Sie-

mens, y consigue una producción térmica de 550

megavatios y una producción eléctrica de 237 mega-

vatios. La instalación es también un campeón de la

economía, y su nivel de eficiencia general es un exce-

lente 85%.

Pero no es sólo la calidad del equipo de una

planta de energía el que determina el resultado. La

eficiencia depende también de la calidad del com-

bustible. Mientras que los operadores de la planta en

Detectives moleculares | Espectroscopia de infrarrojos

el pasado comúnmente empleaban sólo un tipo de

carbón, hoy utilizan carbón de todas partes del

mundo para limitar los costos. Múnich, por ejemplo,

quema carbón de Venezuela, Sudáfrica, Polonia y la

República Checa. Pero aunque esto ahorra dinero,

conduce también a fluctuaciones de la calidad. Esta

es la razón por la que el valor calórico del carbón va-

ría, como lo hace también su contenido de humedad

y de azufre. "Utilizar carbón muy malo puede hacer

que la producción de la planta falle", dice el Prof. Ma-

ximilian Fleischer, experto en sensores de Siemens

Corporate Technology (CT) en Múnich. "Si usted

quiere conseguir siempre la producción que se nece-

sita, usted tiene que ajustar la cantidad de carbón

que coloca en el quemador en consonancia con el

valor calorífico de ese carbón en particular".

Lo que se necesita aquí es un tipo de sistema

de inspección de la recepción de la materia prima

Pictures of the Future | Primavera 2010 71

cluso las moléculas de todo el horno vibren. Esta

energía es luego radiada de nuevo, creando la

"huella" de las moléculas presentes, la cual se

puede analizar en un espectrómetro.

"Las mediciones tomadas en el MIR revelan picos

claros que se pueden asignar de manera concluyente

a estructuras químicas específicas", explica Fleischer.

"Estas conexiones no se pueden hacer de manera

tan clara en el rango NIR porque los picos son más

amplios y por lo tanto se superponen". Esto se debe

al hecho que las vibraciones moleculares se acoplan

entre sí –pero aquí también, la información sobre la

composición molecular se puede relevar utilizando

redes neurales.

Aunque esto hace el proceso NIR un poco más

costoso que el MIR, los espectrómetros NIR tienen

un diseño más sencillo y son más robustos y más

baratos, costando entre €15.000 y €25.000 en

comparación con los aproximadamente €100.000

que cuestan sus homólogos MIR, los cuales son en

consecuencia utilizados principalmente por labo-

ratorios grandes. Los NIR y los micro espectróme-

tros ligeramente menos precisos (€2.000 -

€5.000) son por lo tanto candidatos ideales para

el monitoreo y el control de procesos industriales

como la combustión del carbón.

En la primera fase de su proyecto, los expertos de

Siemens demostraron su capacidad para distinguir

entre los diferentes tipos de carbón con la ayuda de la

cionamiento en el 2011. Esa instalación se diseñará

para su operación continua y en el largo plazo.

La información obtenida de la detección infrarroja

les permitirá a los operadores de la planta de energía

implementar mejores contramedidas contra la con-

taminación de las instalaciones, ya que si ellos cono-

cen las propiedades de su combustible por antici-

pado, podrán ajustar la cantidad de aire alimentado y

así evitar la formación de desecho en el horno. La for-

mación de desperdicio se presenta porque las cenizas

del carbón empiezan a ablandarse o a derretirse a

cierta temperatura, lo cual depende del tipo de car-

bón empleado, y se asientan en la caldera como una

masa pastosa. Los operadores por lo general tienen

que apagar sus plantas una vez cada dos o tres me-

ses para retirar el desecho en un proceso que resulta

Estos dañan las bacterias que crean el metano", dice

Götz. "En el peor caso, la bacterias mueren y toda la

instalación se paraliza". Ponerla nuevamente en fun-

cionamiento puede tardar entre tres y seis meses

porque los procesos biológicos complejos tienen que

ser relanzados y el operador de la planta podría in-

cluso tener que volver a llenar toda la instalación.

Esto podría conducir a pérdidas de hasta €500.000.

"El problema es que no es posible medir los indi-

cadores clave, como las concentraciones de los áci-

dos, en nada que se aproxime al tiempo real", dice

Götz. "En este sentido, los bioreactores son todavía

como algún tipo de caja negra. Bajo condiciones óp-

timas, estos producen suficiente biogás, pero cuando

las cosas andan mal el fermentador puede estrellarse

repentinamente".

Los escáneres infrarrojos se podrían utilizar paramonitorear los alimentos y para analizar el contenidode alcohol y de azúcar de los cócteles.

espectroscopia IR. Su sonda NIR consta de una co-

rona de diodos emisores de luz (LEDs) infrarroja que

ilumina el combustible cuando este se desplaza a tra-

vés de la tubería desde el molino de carbón al que-

mador. Un sensor absorbe la luz reflejada por el polvo

de carbón y la envía a través de un cable de fibra de

vidrio al espectrómetro.

"Como siguiente paso queremos determinar la

calidad del carbón con base en su valor calorífico y el

contenido de azufre y de humedad con el fin de opti-

mizar el proceso de combustión", dice Paul Herr-

mann de Siemens Energy en Karlsruhe, Alemania,

quien maneja el proyecto en el departamento de Ins-

trumentación, Controles & Estrategia Eléctrica. "Una

vez se culmine el estudio de factibilidad actual, plane-

amos implementar esta segunda fase a principios del

verano del 2010 –y si todo sale bien, podremos con-

figurar la primera instalación piloto y ponerla en fun-

Por qué resulta importante mantener conten-

tas a las bacterias. Josef Götz quiere aprender

más acerca de lo que ocurre dentro del reactor en

sus instalaciones de biogás del pueblo alemán de

Markt Indesdorf. Aquí, las bacterias producen gas

metano a partir del estiércol y de materias primas

renovables como el pasto y el ensilaje del maíz. El

gas es utilizado para producir calor y electricidad en

una planta de cogeneración. Götz, que es granjero,

necesita mantener constantemente sus bacterias

sensibles felices. "Las bacterias deben ser alimenta-

das con las materias primas lo más uniformemente

posible y mantenerlas a una temperatura constan-

te", dice él.

El paso final del proceso, cuando el biometano es

producido, es particularmente sensible. "Si usted co-

loca mucha biomasa en el reactor, se forma mucha

cantidad de ácidos acético y propiónico inhibidores.

ciero del Centro de Tecnología y Financiación del go-

bierno del estado bávaro.

IR en el refrigerador. Fleischer tiene otros planes

también. Si se hacen menos costosos, espectróme-

tros de IR pequeños se podrían instalar en los refri-

geradores en el futuro para monitorear los alimen-

tos y asegurarse que no se dañen. Estos podrían

también construirse dentro de los hornos para ga-

rantizar que, por ejemplo, que un asado desarrolle

sólo la corteza apropiada. Esta hazaña podría con-

seguirse utilizando proteínas que reaccionen con la

grasa durante el proceso de cocción. Las lavadoras

podrían también ser capaces de analizar sus cargas

y emitir una alarma si alguien trata, por ejemplo, de

lavar una corbata de seda utilizando el programa de

lavado de algodón.

"La espectroscopia IR se puede utilizar también

en aplicaciones médicas para examinar condiciones

de la piel que luzcan sospechosas", dice Fleischer.

"Las células cancerosas, por ejemplo, contienen dife-

rentes proteínas en comparación con las células sa-

nas, lo cual permitiría identificar un melanoma a

partir de su espectro". La curiosidad de Fleischer en

esta área se extiende incluso a la vida nocturna. "Es

teóricamente posible colocar un escáner IR diminuto

dentro de un teléfono celular y utilizarlo para medir

la cantidad de alcohol y de azúcar de un coctel", dice

él. Después de esto, el teléfono celular podría llamar

a un taxi para garantizar un retorno seguro a casa.

Christian Buck

complicado y costoso. Aumentar levemente el sumi-

nistro de aire podría mantener el calor por debajo del

valor crítico. Para conseguir este objetivo, los opera-

dores tienen que conocer la composición precisa de

su carbón. En otras palabras, con las medidas apro-

piadas, los hornos no tendrán que limpiarse con

tanta frecuencia.

La solución, según Fleischer de CT, podría ser el

espectroscopio de IR. Fleischer planea utilizar el NIR

en el futuro para determinar la concentración de

ácido en los fermentadores –por ejemplo, a través

del retiro automatizado de muestras que sean luego

analizadas inmediatamente. Este proyecto será lan-

zado en el verano del 2010 y recibirá respaldo finan-

Ojos sobre la TierraLos satélites realizan mediciones que ofrecen profundización sobre las erupcionesvolcánicas, los terremotos y el cambio climático. Siemens está desarrollando sistemas deevaluación especiales diseñados para descargar los grandes volúmenes de informacióngenerados por estos costosos exploradores a la tierra.

El satélite CryoSat-2 monitorea las capas de hielo en cons-

tante disminución de la tierra. Otros satélites miden el

campo gravitacional de la tierra (imagen desigual de la tie-

rra) y la concentración de metano (extrema derecha).

72 Pictures of the Future | Primavera 2010

refiere tienen una resolución de un metro porpixel.

A Isakeit le gustan los árboles de oliva, los cua-les florecen aquí en los pies del Monte Cavo. Laerupción del volcán hace miles de años reemplazóel suelo con toba y basalto, materiales extraordi-narios por el agua que contienen. "Aunque el vol-cán no ha estado activo desde entonces, no nosdebemos quedar dormidos confiándonos en elsentido de falsa seguridad", dice él. Esto porque elinterior del plante está en constante movimiento.Cuando las placas continentales, las cuales flotansobre un manto maleable, se desplazan unas so-

Con la luz del sol de invierno titilando a tra-vés de las hojas del árbol de oliva, el cráter

del volcán Monte Cavo se encumbra en la dis-tancia más allá de los viñedos. En las afuerasdel pueblo de Frascati, Italia, al sur de Roma, elcésped forma un verde profundo incluso en lamitad del invierno y se observan con frecuenciagatos callejeros merodeando. Los felinos hanencontrado un nuevo hogar aquí, entre los ár-boles de oliva y la gigantesca antena. La instala-ción, el corazón del Centro de Observación dela Tierra de la Agencia Espacial Europea (ESA)podría lucir como algo del propio espacio, pero

Detectives moleculares | Detección medioambiental

es donde la mayoría de las señales del satélitede la ESA son recibidas.

Las transmisiones de datos de la ESA debensiempre funcionar confiablemente. Esa es larazón por la que los ingenieros de Siemens es-tán desarrollando equipos especiales para laevaluación completa de los satélites antes deque estos sean lanzados al espacio. "En lasimágenes satelitales los árboles lucen comopequeños huecos. Podemos ver que son árbo-les sólo porque están en filas derechas", diceDieter Isakeit del Centro de Observación de laTierra. Las imágenes satelitales a las que él se

Pictures of the Future | Primavera 2010 73

bre otras se pueden producir terremotos. En losextremos de las placas, la roca, a alta temperaturaenvía su fuerza a la superficie y sirve de combusti-ble para los volcanes. "Esta es la forma como elplaneta nos demuestra que está vivo, y en cambioconstante", dice Isakeit.

Este tipo de cambios es exactamente lo que losinvestigadores de la ESA quieren capturar. A co-mienzos de los años 90's ellos crearon el pro-grama Planeta Vivo, un proyecto científico a granescala diseñado para suministrar información quenos ayude a comprender mejor el planeta Tierra.El primer satélite, ERS-1 –abreviatura de SatéliteEuropeo de Detección Remota– fue lanzado a laórbita polar en 1991. Hasta el 2000 estaba ocu-pado obteniendo mediciones relacionadas con lasuperficie de la tierra, la temperatura de los océa-

oceánicas portadoras de calor, y de esta formaafecta el clima.

La Corriente del Golfo, por ejemplo, calienta elnorte de Europa cada año con el equivalente a laenergía de 100.000 plantas de energía grandes.Medir la gravedad es necesario porque está lejosde la constante en la superficie de la tierra. Las os-cilaciones de alta montaña la aumenta, y las de-presiones profundas en el mar la debilitan. Sinembargo otro factor es la densidad de la roca en elsuelo. La mayor densidad produce como resultadoun mayor campo gravitacional local. El Océano Ín-dico ofrece un claro ejemplo de la forma como lagravedad cambia. "Si usted viaja en barco, ustedpasa a través de una depresión de 100 metros deprofundidad –sin que nos demos cuenta", explicael Prof. Volker Liebig, Director del Instituto de Ob-

sacudido sobre plataformas que simulan las fuer-zas de los cohetes de lanzamiento durante el des-pegue. El sistema de Siemens monitorea simultá-neamente las funciones de telecomunicación delsatélite para garantizar que funcionen confiable-mente incluso bajo estas condiciones extremas.

Ruido artificial. El satélite cuenta como míni-mo con tres antenas. Una envía la informacióntelemétrica –la información sobre el estado delsatélite– a la estación en tierra. La segunda lespermite a los científicos enviar comandos al saté-lite, por ejemplo para activar o desactivar los dis-positivos de medición. Finalmente, la mayoría delos satélites utilizan la tercera antena para enviarlas mediciones a la tierra. Los científicos evalúanel satélite para determinar que tan confiable-

nos, las olas, sus corrientes y otra información deimportancia para los investigadores del clima. Sa-télites adicionales se le han unido desde entonces,incluido el Campo de Gravedad y el Exploración dela Circulación Oceánica en Estado Estacionario(GOCE), el cual fue lanzado a comienzos del 2009.Desde entonces el GOCE ha estado monitoreandoel campo gravitacional de la tierra con una preci-sión sin precedentes. Sus resultados son de interéspara los investigadores del clima porque la grave-dad hace que los cuerpos de agua con un altocontenido de sal se asienten en los niveles másbajos –un fenómeno que regula las corrientes

servación de la Tierra de la ESA. La razón de lo an-terior es que la superficie del océano siempre seajusta al campo gravitacional vertical de la tierra.

Para garantizar que toda la información reco-lectada por GOCE llegue a la tierra, las transmisio-nes de datos del satélite a la estación en tierra de-ben funcionar confiablemente. Cualquier error pormínimo que sea podría comprometer el valor de

mente pueden procesar las señales de radio, porejemplo. Para hacerlo simulan un medio am-biente ruidoso introduciendo deliberadamentefallas a la señal. El resultado es similar a unamala recepción en un radio; en el espacio exte-rior, el equivalente a esto es causado principal-mente por el viento solar. El personal de evalua-ción observa las reacciones del satélite a las

Las mediciones de los satélites les permiten a losinvestigadores predecir los cambios climáticos yotros desarrollos.

los satélites, de los estudios científicos asociados yde los cientos de millones de euros invertidos enlas instalaciones de la ESA.

Los ingenieros de Soluciones Aeroespacialesde Siemens han desarrollado soluciones para elGOCE, incluido un equipo de evaluación de radiofrecuencia. Este sistema coloca la tecnología decomunicación de los satélites a sus pies durante lafase de evaluación. Primero que todo el satélite essometido a todo tipo de estrés que pudiera pre-sentarse durante su misión. En una cámara de va-cío, por ejemplo, un escenario como el del espacioexterior es creado y el satélite es violentamente

señales para determinar si las señales se puedenprocesar a pesar de un fondo ruidoso. Esto haceposible detectar y corregir los funcionamientosdefectuosos en forma temprana.

La energía del satélite es otra área donde losinvestigadores no dejan nada al azar, depen-diendo en vez de ello de un sistema de Sie-mens. "Este sistema hace posible simular nosólo la energía distribuida por las velas en el es-pacio, sino también el comportamiento de labatería en el caso de una reducción monstruosade la radiación solar", explica Hans Steiner deSoluciones Aeroespaciales de Siemens en

Sistemas

Las personas del estado alemán de Baden-Württemberg todavía se estremecen cuando

piensan en el ataque con veneno. En el 2005 unapersona desconocida sumergió tres potes de her-bicida en el Lago Constanza, muy cerca de una es-tación de bombeo de agua potable. Una carta anó-nima se acreditaba la responsabilidad del ataque quecondujo a los buzos a buscar el veneno a una pro-fundidad de 70 metros. Afortunadamente, sólo pe-queñas cantidades del pesticida fueron liberadas allago, y los umbrales no se excedieron. Pero esce-narios similares –como por ejemplo si terroristas de-rramaran veneno en las tuberías de agua– continúancausándole pesadillas a las compañías de agua. Lospeces o las pulgas de agua son con frecuencia uti-lizados como sistemas de alarma naturales, pero estono es para nada óptimo. El agua potable es some-tida a exhaustivas investigaciones de laboratorio aintervalos ampliados. "Pero estas pruebas sólo en-cuentran las cosas que específicamente se están bus-cando", dice el Dr. Heike Barlag, Jefe del equipo deBiosensores de Siemens Corporate Technology(CT) en Erlangen, Alemania. Las neurotoxinas o pes-ticidas que no son ya registradas no aparecen en lalista de análisis.

Esta es la razón por la cual los químicos de bio-sensores de Siemens y el grupo liderado por el Prof.

| Sensores

74 Pictures of the Future | Primavera 2010

Viena, Austria. Durante las pruebas, los investi-gadores determinan si el voltaje fluctúa fuerte-mente o si se hace muy alto y coloca una ten-sión excesiva en los dispositivos de medición.

Los ingenieros de Siemens desarrollaron tam-bién un equipo de evaluación similar para el saté-lite CyoSat-2, el cual la Agencia Espacial Europealanzó ya en abril de 2010. Este satélite va a ser elprimero en medir el espesor del hielo del mar.Hasta ahora ha sido posible determinar única-mente la expansión de las superficies de hielo,pero eso va a cambiar gracias al altímetro radar abordo del CryoSat-2. Este altímetro emite impul-sos electromagnéticos y mide cuánto tiempo lestoma regresar al satélite después de que han sidoreflejados por la superficie de la tierra.

Para medir el espesor del hielo, el altímetrotiene que emitir dos ondas, una de la cual es re-flejada por la superficie del agua y la otra por lasuperficie de la tierra. Debido a las diferenteselevaciones del agua y del hielo, las dos ondas

llegan en tiempos diferentes, lo que le permitea los científicos calcular exactamente la alturadel banco de hielo. Y como sólo hasta el 10%de la masa total de un iceberg está por encimade la superficie del agua, ellos pueden tambiéndeducir el espesor del hielo.

El satélite CryoSat-2 se encuentra en una mi-sión de tres años para medir las masas de hielo delplaneta y presentar en consecuencia hallazgos im-portantes sobre la relación exacta entre el cambioclimático y el estado de las capas de hielo en Gro-enlandia, en los Polos Norte y Sur, al igual que lostémpanos de hielo que se desplazan en el mar.

Los sistemas de Siemens se están utilizandotambién para la evaluación rigurosa de otro satéliteque pertenece a la Misión Dinámica Atmosférica, oEolo-ADM. El satélite está programado para entraren servicio en el 2011 y medir los perfiles de losvientos a nivel global –las direcciones y velocidadesde las masas de aire. El Eolo puede hacer esto gra-cias a que tiene a Lidar a bordo, un tipo de radar queemite luz. Las moléculas aerotransportadas disper-san luz, parte de la cual es reflejada. Dependiendode la velocidad de las moléculas de aire, la frecuen-cia de las ondas de luz cambia. En forma similar, laaltitud de las partículas de la atmósfera afecta eltiempo requerido para que la luz esparcida haga suviaje de vuelta al satélite. Esto hace posible refinaraún más los modelos atmosféricos existentes.

Arroz y metano. También de gran importanciacientífica es la composición de las capas atmosfé-ricas. Estas están siendo analizada por uno de lossatélites más sofisticados del Programa PlanteaVivo – ENVISAT, los cuales, desde el 2002, han es-tado midiendo valores como la distribución deóxido de nitrógeno (NO2) y de metano. El satélitemide la luz del sol dispersa en la atmósfera y en latierra. Como la luz cambia su frecuencia depen-diendo de cuál molécula la ha dispersado, la fre-cuencia generada, por ejemplo, por el dióxido denitrógeno, es diferente a la producida por el me-tano. ENVISAT puede medir estas frecuencias pormedio de un espectrómetro especial. Se ha de-tectado incremento de los valores de metano enregiones donde hay una granja extensa de arroz,por ejemplo; se han registrados valores altos deNO2 en áreas fuertemente industrializadas.

Todos los días un total de aproximadamente270 gigabytes de datos de observación han sidotransmitidos a la tierra por todos los satélites com-binados de la ESA –como imágenes y valores demedición. La sola antena del Frascati recibe 200gigabytes. "Esta información es utilizada por casi3.000 equipos del proyecto en muy diferentes ti-pos de organizaciones", dice Liebig. "El conoci-miento que ellos obtienen nos puede ayudar aaprender sobre las causas del cambio climático, yquizás a predecir mejor sus efectos".

Helen Sedlmeier

GOCE, el satélite del campo de gravedad y de la

circulación oceánica, es completamente evalu-

ado antes de comenzar su misión espacial.

Detectives moleculares | Detección medioambiental

Pictures of the Future | Primavera 2010 75

Los investigadores de Siemens están explorando la forma como se pueden utilizar células de animales

como sensores. Este nuevos biosensores ha demostrado un alto nivel de sensibilidad a cualquier toxina

que interfiera con su metabolismo.

El desafío de los químicos de Siemens fue con-vertir la prueba de inhibición enzimática –un pro-cedimiento de laboratorio establecido– en un sis-tema totalmente automatizado. El prototipo tieneaproximadamente el tamaño de una impresora ytiene múltiples conexiones para tubos delgados através de los cuales las muestras de agua y las so-luciones son transportadas a un chip sensor. "Ha-llamos una forma de AChE cuyo producto de divi-sión puede ser detectado electroquímicamente", ex-plica Barlag. El SiequaSAFE empieza bombeando lamuestra de agua a través del chip. Luego le pro-porciona a la AChE una sustancia con la cual se pue-de dividir. Siempre y cuando la AChE esté intacta,descompone esta sustancia. Pero si esta ha sido ex-puesta a un veneno, deja de trabajar y no se formanproductos de descomposición. El sensor utiliza el flu-jo en el electrodo para determinar la cantidad de es-tos productos.

La actividad de la enzima de control tambiénes monitoreada. SiequaSAFE activa una alarma sólosi esta enzima está trabajando adecuadamente yla AChE no. "Pero incluso si el SiequaSAFE en-cuentra una sustancia peligrosa, no queda inha-bilitado", dice Barlag. El sistema se regenera au-tomáticamente lavando el chip y reemplazando laenzima. El SiequaSAFE es extremadamente sen-

sible, detectando la toxina E605 en cantidades demenos de una millonésima de gramo por litro. Unadécima de un gramo es mortal para los humanos.Sin embargo, muchas más aplicaciones serán po-sibles en el futuro. "Los metales pesados, los fe-noles y las toxinas de las algas azul verdosas soncandidatos apropiados para las pruebas de inhi-bición enzimática", dice Barlag.

Laboratorio móvil. El equipo de Barlag está tra-bajando no sólo en el SiequaSAFE, el cual puedemonitorear continuamente la seguridad de unsistema de agua potable, sino también en un sis-tema de laboratorio portátil que puede identificarun gran número de contaminantes y determinaraproximadamente sus cantidades –en el términode media hora.

En eso es lo que el miembro del equipo Peter Pau-licka está trabajando. Como parte del proyecto fi-nanciado por el Ministerio Federal de Educación eInvestigación alemán, Paulicka y otros han des-arrollado un dispositivo semiautomático denomi-nado AquaSENS. El dispositivo utiliza una pruebainmunológica para detectar moléculas pequeñascomo hormonas, antibióticos y pesticidas, al igualque bacterias mucho más grandes –en una mues-tra de agua diminuta. La detección está basada en

Maximilian Fleischer de Siemens CT en Múnich es-tán explorando nuevos métodos para la detección decontaminantes. Los investigadores han desarrolladotres sistemas de sensores que se pueden utilizar parael monitoreo efectivo del aire y el agua. Todos los tressistemas utilizan componentes biológicos para la de-tección y son mutuamente complementarios.

Por ejemplo, un sistema denominado Siequa-SAFE, que fue desarrollado por el equipo de Barlagen colaboración con varias empresas de agua, fun-ciona como un sistema de advertencia en el casode un ataque terrorista. En el corazón del sistemahay un sensor que duplica el proceso metabólicocrucial realizado por la acetilcolinesterasa (AChE),una enzima que funciona como un catalizador ex-tremadamente rápido. La AChE descompone la sus-tancia mensajera que, en los animales, transmitelas señales de las células nerviosas a los músculos.Las sustancias que inhiben la enzima, como las ar-mas químicas Sarin y Tabun o el insecticida prohi-bido E605, son altamente tóxicas. "Si una sustan-cia como Sarin interfiere con esta enzima, enton-ces es una buena indicación de que algo muy pe-ligroso está en el agua", dice Barlag. Sin embargo,la preocupación inicial no radica en sí en la identi-ficación de la sustancia, sino en la capacidad de emi-tir instantáneamente una advertencia.

sensores basados en célulasDetectar sustancias peligrosas en el agua y en el aire requiere actualmente depruebas de laboratorio dispendiosas. Los investigadores de Siemens están desarro-llando sistemas sensores, algunos de los cuales están basados en células vivas,para detectar rápidamente patógenos y contaminantes en el sitio.

máticas en el largo plazo. "Ser capaces de utilizarun sistema existente no ha permitido una ventajasobre la competencia, quienes tienen que desarrollartodo arañando", dice Fleischer. Los planes buscanpruebas prácticas basadas en el uso de células vi-vas como sensores medioambientales que se pue-dan implementar a finales del 2010 con las com-pañías de agua en la región de Ruhr, Alemania.

Fleischer ve una amplia gama de aplicacionespotenciales, por ejemplo en el monitoreo de plan-tas de tratamiento de aguas residuales y en lasaguas residuales industriales. Los sensores celularespodrían medir la calidad del aire y del agua en edi-ficios ecológicos y emitir advertencias en el casode un ataque químico en un aeropuerto.

Idealmente a Fleischer le gustaría convertir to-dos los organismos en sensores. "Líquenes podrí-an monitorear la calidad del aire en interseccionesconcurridas, por ejemplo", dice él sobre esta idea.Los biólogos de este equipo piensan que esto esbastante utópico teniendo en cuenta que nadie hatenido éxito en lograr que una comunidad enteracrezca como un cultivo en un chip. Pero son exac-tamente retos como estos los que inspiran a los in-ventores exitosos.

Ute Kehse

76 Pictures of the Future | Primavera 2010

la capacidad que tienen los anticuerpos de propiocuerpo de identificar sustancias extrañas median-te la presencia de compuestos característicos de-nominados antígenos.

Los anticuerpos de hasta 25 sustancias estánlocalizados en el chip de una tarjeta removible.Cuando la muestra de agua es bombeada a tra-vés del chip, las sustancias objetivo se unen con

son permitidas en 100 milímetros de agua po-table, la cual debe estar también completamentelibre de bacterias coliformes". Aunque el Aqua-SENS no ha alcanzado todavía ese nivel de sen-sibilidad, se está aproximando. Un socio del pro-yecto, por ejemplo, está desarrollando un mé-todo de filtración que pesca las bacterias delagua y las concentra. Cuando esté completa-

estas variables cambian, las células basadas en elchip podrían estar bajo estrés. Los cultivos celula-res se encuentran disponibles comercialmente y ori-ginarse de varios organismos. El Dr. Stütz descubrióque las células musculares de las ratas son parti-cularmente ideales para los análisis del agua resi-dual porque estas reaccionan con gran sensibilidada los contaminantes, tienen un tiempo de vida pro-longado y experimentan cambios genéticos sólo len-tamente. Ella está experimentando también con unalínea celular que fue aislada del tejido pulmonar dehámsteres al igual que con células de carcinoma he-pático humano.

"Queremos encontrar líneas celulares apropiadaspara varias aplicaciones, incluidos los análisis delaire", dice Stütz. "Esto es desafiante porque los cul-tivos de células vivas deben ser lavados con un me-dio de cultivo acuoso". Se están realizando ya ex-perimentos iniciales en los cuales gases son in-yectados a la solución de nutrientes de las células.

Los investigadores de Siemens están optimizandotambién el sistema Bionas para mediciones auto-

chip electrónico. "Sistemas de laboratorio ópticocostosos son utilizados ahora para la mayoría deanálisis inmunológicos, y estos tienen que ser ope-rados por expertos", dice Paulicka. El AquaSENS,de otra parte, es un equipo robusto del tamañode un computador portátil que entrega relativa-mente resultados rápidos con sólo presionar unbotón. El AquaSENS detecta pesticidas como laatrazina en concentraciones de apenas unascuantas millonésimas de un gramo por litro, el cuales muy cercano al umbral permitido por la ley. "Esóptimo para el tamizaje rápido", dice Paulicka. "Noestá diseñado para reemplazar a los laboratoriosde alta precisión, sino simplemente para evaluarlas concentraciones de contaminantes rápida-mente y fácilmente en el sitio".

El dispositivo móvil podría ser de utilidad du-rante los despliegues en el campo de organi-zaciones internacionales, por ejemplo. Y pue-de capturar también microbios. "La detecciónde bacterias es una tarea clave en el monitoreode la calidad del agua", dice Paulicka. Esto re-quiere típicamente de la preparación dispendiosade cultivos de bacterias. Las leyes que regulanel agua potable son estrictas. "No más de 100unidades formadoras de colonias de legionella

Detectores vivos. El Prof. Fleischer y el Dr. Eva-maria Stütz de Siemens Corporate Technologyde Múnich están trabajando en sensores basa-dos en células de animales para el AquaSENS y elSiequaSAFE. Aunque son incapaces de detectarsustancias individuales, los sensores respondena un amplio espectro de materiales que podríanser peligrosos para la salud o el medio ambiente.Estos incluyen metales pesados, pesticidas, óxi-dos de ozono y nitrógeno, al igual que residuosde alcohol, nicotina y de drogas. El principio fun-damental de los sensores es que estos midencambios en el metabolismo celular.

Los investigadores de Siemens han tomado unaunidad de análisis diseñada por Rostock, Bionas deAlemania, para utilizarlo en el sector farmacéuticoy están actualmente modificando el equipo para elanálisis medioambiental. El equipo utiliza chips desilicona revestidos con cultivos de células vidas comosus sensores. La condición de las células es moni-toreada observando tres signos vitales: el sistemamide su forma física, el consumo de oxígeno y elpH de sus productos de desecho. Si una o más de

El corazón del sistema de evaluación del agua Sie-

quaSAFE es una enzima en un chip que es destruido

si una sustancia peligrosa se encuentra en el agua.

El AquaSENS encuentra hormonas, antibióticos, pestici-das y bacterias en las muestras más pequeñas de agua.

los anticuerpos específicos del chip. Esto condu-ce a otra acción, cuyos productos son detectadoseléctricamente. "Las corrientes más pequeñas aquíestán dentro del rango de unos cuantas trilloné-simas de un amperio", dice Paulicka sobre el des-empeño del sistema.

La principal ventaja del AquaSENS es que estareacción anticuerpo-antígeno tiene lugar en un

mente desarrollado, el AquaSENS podrá reali-zar el monitoreo rutinario en los sistemas deagua potable. "En Múnich, por ejemplo, 45muestras son sacadas de las tuberías de aguadía de por medio y evaluadas en un laborato-rio para determinar presencia de legionella", dicePaulicka. "Pero con el AquaSENS, los análisis sepodrían realizar justo en el sitio".

Detectives moleculares | Sensores

Pictures of the Future | Primavera 2010 77

La ONU y el Banco Mundial temen que conflictos por el acceso a agua dulce surgirán en África y

Asia, ya que la mayoría de los pronósticos climáticos estiman que el calentamiento global pro-

ducirá como resultado un mayor deterioro de las fuentes de agua en estas regiones.

Aproximadamente el 71% de la superficie de la tierra está

cubierta de agua. Sin embargo, sólo apenas menos del

3% de esta es agua dulce, y la mayoría de esta está contenida

en glaciares y nieve. Además, el agua dulce que se encuentra

libremente disponible está también distribuida muy

desigualmente. De hecho, el 60% de las reservas utilizables

del mundo de agua potable se encuentran localizados

solamente en diez países. Según la Organización Mundial de

la Salud (OMS), cerca de un billón de personas –dos tercios de

la de Asia– no tienen todavía acceso a agua potable limpia. En

África, el 42% de la población del Sub Sahara se ve obligado

a vivir con un suministro de agua que es insuficiente. China

e India se verán enfrentadas también a serios recortes de

agua en el 2025. Implicará una inversión de por lo menos

$10 billones al año para conseguir la Meta de Desarrollo del

Mileno de la ONU de reducir a la mitad la proporción de la

población mundial con acceso insuficiente a agua potable

limpia para el 2015.

Cerca del 80% de las enfermedades infecciosas en todo

el mundo son causadas por agua potable contaminada. La

OMS informa que 1.8 millones de personas mueren cada

año debido a enfermedades diarreicas; el 90% de estas per-

sonas son niños menores de cinco años, la mayoría de los

cuales se encuentran en países en desarrollo. Solamente en

la India, alrededor de 1.000 niños mueren por este tipo de

enfermedades todos los días. Las causas aquí incluyen aguas

residuales que contienen materia fecal humana o animal

que se filtra a las aguas subterráneas o a los pozos a través

de tuberías podridas. Hoy día, una amplia gama de organis-

mos son utilizados como indicadores estándar en todo el

mundo para determinar si el agua está contaminada. Los es-

fuerzos por identificar el agua contaminada se centran en la

bacteria intestinal Escherichia coli, o en la identificación del

número total de bacterias heterótrofas en las muestras de

agua. El desafío con el análisis del agua potable es que re-

quiere detectar un número pequeño de organismos en

grandes volúmenes de agua. Los procedimientos tradiciona-

les, que son sencillos pero a la vez dispendiosos, involucran

el cultivo de células individuales de las bacterias E. coli y en-

terococcus, a las que luego se les deja crecer en colonias visi-

bles. Su presencia es luego determinada mediante el conteo

de las colonias que se han desarrollado. Los métodos que

hacen uso de técnicas biológicas moleculares ya empleados

para diagnósticos médicos acelerarían el proceso. Sin em-

bargo, estos tendrían que adaptarse para ser utilizados con

los análisis del agua potable. En el denominado procedi-

miento PCR, por ejemplo, secciones del ADN específicas cor-

tas de E. coli son duplicadas. Un tinte fluorescente que se in-

corpora al ADN hace visible los fragmentos de ADN

sintetizados.

El agua potable se puede purificar por medio de diferen-

tes procedimientos que se pueden combinar también entre

sí. Los métodos convencionales utilizan carbono activado,

cloro, ozono y sistemas de filtros de membrana, entre otros.

Otra posibilidad es matar gérmenes con radiación UV de alta

energía.

Según la UNESCO, Finlandia tiene el agua de mejor cali-

dad del mundo, seguida por Canadá y Nueva Zelanda. El ín-

dice utilizado para determinar esta clasificación tuvo en

cuenta varios factores como la cantidad y la calidad del agua

dulce (especialmente el agua subterránea), la efectividad del

tratamiento de las aguas residuales y el cumplimiento de las

leyes medioambientales. Los indicadores utilizados en los

cálculos incluyen "oxígeno disuelto", "sólidos en suspensión",

"fósforo" y la "permeabilidad". Según la Asociación Alemana

de Industrias de Energía y Agua, sin embargo, una clasifica-

ción objetiva debería incluir también el contenido de meta-

les pesados y de nitrógeno.

El desarrollo de técnicas de tratamiento del agua ha sido

liderado principalmente por Alemania, Austria y EE.UU., me-

diante las cuales sus estrictas normas son también frecuen-

temente adoptadas por otros países europeos. El límite eu-

ropeo de nitratos, por ejemplo, es de 50 mg/litro –pero en

los EE.UU. es tan sólo de 10 mg/litro. Sin embargo, los ex-

pertos no siempre se ponen de acuerdo sobre las concentra-

ciones permitidas de cada sustancia. Mientras que la EPA en

los EE.UU. establece un límite de 30 microgramos (µg) por

litro de uranio, la OMS recomienda no más de 15 µg y la

Agencia Medioambiental Federal Alemana recomienda tan

sólo 10 µg. Las tuberías de plomo son un problema tam-

bién, especialmente en los edificios construidos antes de

1950. En áreas con aguas blandas, el uso de estas tuberías

puede conducir a concentraciones altas de plomo. La inges-

tión regular de pequeñas cantidades de plomo por parte de

niños pequeños puede dañar el proceso de formación de la

sangre y el desarrollo de sus sistemas nerviosos. La UE, por

su parte, planea revisar su directiva sobre agua potable en el

2013, momento en el cual el límite de plomo se reducirá de

los 25 µg/litro actuales a sólo 10 µg/litro.

Sylvia Trage

| Hechos y pronósticos

Agua limpia — un reto para la humanidad

Diferentes Límites de los Contaminantes El Agua está escaseando en África y Asia

menos de 5050-6970-8990 o másSin Datos

Porcentaje de población con acceso a agua potable limpia

Fuen

te: U

NFP

A, S

tate

of W

orld

Pop

ulat

ion

200

7

Fuen

te: L

enn

tech

, WH

O, E

U, G

erm

an H

ealth

Aut

hor

ity

Parámetros OMS UE Alemania

químicos Guías sobre Directiva sobre agua Ordenanza sobre

calidad del agua potable agua potable

potable 2006 98/83/EC 1998 2001

[mg/l] [mg/l] [mg/l]

Benceno 0.01 0.001 0.0001

Nitrato 50 50 50

Mercurio 0.006 0.001 0.001

Arsénico 0.01 0.01 0.01

Plomo 0.01 0.01 0.01

(Valor prov. hasta el (Valor prov. hasta el

12/25/2013: 0.025) 11/30/2013: 0.025)

Cadmio 0.003 0.005 0.005

Niquel 0.07 0.02 0.02

Nitrito 0.2 0.5 0.5

Aluminio 0.2 resp. 0.1 0.2 0.2

Hierro 0.2 0.2

Tritio 100 Bq/l (radioactivo) 100 Bq/l

Peligro hecho visibleUn camión con un motor defectuoso, frenos fallando o una carga peligrosa puededesencadenar un infierno en un túnel. Los investigadores de Siemens estánaveriguando cómo utilizar la tecnología RFID, el video análisis y las cámaras deimagenología térmica para identificar los vehículos que se encuentran en riesgo.

Cámaras que combina imágenes de video y térmicas pueden identifi-

car lo que antes eran fuentes invisibles de peligro. Los investigadores

de CT (derecha) revisan las funciones de un chip RFID diseñado para

detectar camiones que transportan cargas peligrosas.

78 Pictures of the Future | Primavera 2010

Los transportes de materiales peligrosos re-

presentan un problema aún mayor, especial-

mente si no se tiene claridad sobre qué tipo de

carga se está transportando. Algunos materiales

como la gasolina sólo podrán ser transportados

en camión a través de ciertos túneles. Hasta hora,

no hay ningún sistema automatizado para moni-

torear el cumplimiento de estas normas. A los ca-

miones de hoy de hecho se les exige llevar adhe-

sivos color naranja que indiquen mediante

información codificada que tan peligrosa es su

carga y por qué categorías de túneles podrían pa-

sar este tipo de camiones. Sin embargo, las vide-

ocámaras no pueden descifrar estas etiquetas

cuando la visibilidad es mala o cuando las etique-

tas están cubiertas de polvo. Los transponedores

de Identificación de Radio Frecuencia (RFID) ofre-

cerían en consecuencia un mayor beneficio aquí.

Etiquetas adhesivas con transmisión habili-

tada. Si los expertos de CT tienen éxito, los ca-

miones pronto estarán equipados también con

etiquetas de materiales peligrosos que contengan

un chip de RFID pequeño que pueda ser leído a

través de radio y que también contenga informa-

ción sobre lo que el camión está transportando.

"Esto aumentaría significativamente la exactitud

del sistema de monitoreo", dice Heidenreich. Di-

cho sistema funcionaría aproximadamente de la

siguiente manera. Cuando un camión pase por el

punto de lectura aproximadamente tres kilóme-

tros antes del túnel, la información de su carga

será registrada por el sistema RFID y enviada al

centro de control. Sólo se permitirá el paso de un

camión que transporte materiales peligrosos por

el túnel en ese momento. Si ocurre un accidente,

los bomberos combatirán el fuego utilizando

exactamente el agente extintor apropiado. Cual-

El conductor de un carrotanque no sabe que se

dirige a un desastre. Desconoce que el sistema

de frenos de una de sus llantas traseras se está blo-

queando y empezando a echar chispas. Hay una

entrada a un túnel –a tres kilómetros– pero la catás-

trofe potencial no tendrá oportunidad de desarro-

llarse gracias a los nuevos sistemas de seguridad

desarrollados que ya han detectado la bomba de

tiempo rodante y disparado una alarma en el centro

de control del operador del túnel. Aquí, el personal

enciende las luces rojas en la entrada del túnel, y

señales de peligro titilando reorientan al conductor

para que desactive la situación peligrosa.

Este escenario es todavía una visión futurista.

Sin embargo, un proyecto de investigación cono-

cido como SKRIBT – (acrónimo alemán de "Protec-

ción de Puentes Críticos y Túneles en las Carrete-

ras") – que está siendo realizado por científicos de

Siemens Corporate Technology (CT) y su División de

Movilidad, se está acercando cada vez más a hacer

esta visión realidad. Diez socios de agencias del go-

bierno, la industria e institutos de investigación es-

tán participando en el proyecto de tres años, que es

también financiado por el Ministerio Alemán de

Educación e Investigación. El propósito es hacer los

segmentos de carreteras críticos más seguros. "Los

túneles y los puentes son los componentes más im-

portantes de la red de carreteras", dice el Dr. Frank

Heimbecher, coordinador del proyecto en el Insti-

tuto Federal de Investigación de Autopistas de Ale-

mania, el cual inició el proyecto SKRIBT. "Si se llegan

a dañar, las consecuencias pueden ser económica-

mente devastadoras".

La mayoría de los accidentes en los túneles invo-

lucran a camiones defectuosos –situaciones en las

cuales las llantas se estallan, los frenos se sobreca-

lientan o los motores fallan de una manera que

conllevan a un incendio. Esta es la razón por la que

Detectives moleculares | Seguridad en los túneles

Alla Heidenreich, gerente del proyecto de infraes-

tructura de Siemens CT, ha estado trabajando con

su equipo desde el 2008 sobre dos sistemas de se-

guridad que pueden identificar camiones defectuo-

sos y aquellos que transportan materiales peligro-

sos –antes de que ingresen a un túnel. Los

investigadores, que son de Múnich y Princeton,

Nueva Jersey (EE.UU.), llegaron con la idea de com-

binar las imágenes de video con la tecnología de

imagenología térmica. Esto les permite determinar

si algunos componentes del vehículo están sobre-

calentados. El sistema trabaja así: un programa de

procesamiento de video conectado a las cámaras

de vigilancia identifica el camión en tránsito y con-

vierte la imagen bidimensional segmentada del

mismo en un modelo en 3D con la utilización de los

algoritmos recientemente desarrollados. El pro-

grama es luego capaz de identificar los componen-

tes susceptibles a incendio, como las llantas, los fre-

nos y los ejes.

La imagen térmica del camión, que es grabada

utilizando una cámara infrarroja, es conectada con

la imagen en 3D, después de lo cual un programa

de análisis busca las anomalías que podrían indicar

defectos. Lo hace utilizando el conocimiento obte-

nido de modelos que suministran información so-

bre aspectos como de que forma el calentamiento

de un eje puede tener relación con los demás.

Como las cámaras de video normales necesitan

una iluminación externa costosa en la noche, los in-

vestigadores de Siemens están trabajando en otra

idea. "Nuestro próximo paso será estudiar las posibi-

lidades del uso exclusivo de imágenes infrarrojas

para identificar situaciones peligrosas potenciales

con las llantas, los frenos y los ejes", dice el Dr. An-

dreas Hutter, experto en procesamiento de imáge-

nes en tiempo real. "Si tenemos éxito, podremos re-

ducir significativamente los costos".

quier camión que intente ingresar al túnel con car-

ga prohibida será detenido por una luz roja en

frente de la entrada.

El equipo de CT se siente particularmente orgu-

lloso de la capacidad del sistema transpondedor

RFID recientemente desarrollado de satisfacer de-

mandas extremadamente altas. El chip puede

transmitir su señal al dispositivo de lectura de la uni-

dad sobre una distancia de aproximadamente 50

metros –y enviar la información al menos dos veces

en dos segundos. "Los chips de radio pasivos con-

vencionales sin una fuente de energía incorporada

tienen un rango de sólo seis metros", dice Daniel

Evers, experto en RFID en CT. "Esa es la razón por la

cual utilizamos un chip activo que tiene una batería

incorporada y que transmite en el rango de alta fre-

cuencia de 2.45 gigahercios. Para garantizar que la

batería dure lo máximo posible, el transmisor del

transpondedor duerme hasta que es despertado

por un impulso de radio emitido por el dispositivo

de lectura del punto de control". Evers también dice

que la información del RFID no puede ser intercep-

tada ni falsificada. Para asegurarse de que sea así,

los investigadores de Siemens emplean una técnica

de encriptación que ellos previamente desarrollaron

para los chips de RFID pasivos (ver Pictures of the

Future, Primavera de 2009, p. 45). "La soluciones

anteriores requerían de mucha energía", dice Her-

mann Seuschek, un experto en seguridad IT de CT.

"Sin embargo, nuestro criptochip es tan eficiente

energéticamente que el transpondedor puede ope-

rar como mínimo durante tres años sin que re-

quiera de reemplazo de la batería".

A las actividades de investigación les seguirán

pruebas en carretera a mediados del 2010, cuando

los investigadores de Siemens instalarán los compo-

nentes del sistema de detección de camiones en el

Túnel Aubinger cerca de Múnich. Los planes deter-

minan que el sistema de seguridad en el túnel será

evaluado hasta febrero de 2011. "Hasta ahora, las

actividades se han centrado en mejorar la seguri-

dad dentro del túnel", dice Heidenreich. "Pero en el

futuro, vamos a ser capaces de detectar y de evitar

el peligro antes de que un vehículo ingrese. El vi-

deo, el RFID y las tecnologías infrarrojas desempe-

ñarán un papel clave en este proceso".

Rolf Sterbak

Pictures of the Future | Primavera 2010 79

Resumen

Los investigadores están penetrando cada vez más

en los nano mundos de las células, las proteínas y los

genes. En este sentido se están desarrollando tecnolo-

gías que agilizarán los diagnósticos, los harán más

confiables y menos costosos. Los investigadores de

Siemens están, por ejemplo, trabajando en sistemas

portátiles que podrían instantáneamente evaluar una

gota de sangre para determinar la presencia de una

serie de enfermedades (p. 62, 66).

En una entrevista, el Dr. Charles M. Lieber de la

Universidad de Harvard manifiesta que quizás en

cinco años será posible ubicar sistemas sensores di-

minutos debajo de la piel de una persona, donde es-

tos podrá revisar continuamente su sangre para de-

terminar biomarcadores de enfermedades como el

cáncer o la gripe (p. 65).

Contar con el tipo correcto de diagnóstico es fun-

damental al momento de combatir el cáncer. Sie-

mens está combinando las imágenes de rayos X en

3D de las tomografías computarizadas con las imá-

genes de la tomografía de emisión de positrones uti-

lizada en la medicina nuclear. Resultado: los médicos

podrá determinar más rápida y efectivamente el ta-

maño y la ubicación de tumores peligrosos (p. 68).

La luz infrarroja se puede utilizar para descubrir mo-

léculas y optimizar así los procesos. Los expertos de

Siemens están utilizando la espectroscopia infrarroja

para ayudar a regular las plantas de energía operadas

con carbón de una manera más precisa y prevenir fa-

llas en los fermentadores de biogás (p. 70).

La ESA emplea satélites de observación de la tierra

para obtener información sobre las interrelaciones

entre las erupciones volcánicas, los terremotos y el

cambio climático. Siemens está desarrollando Siste-

mas de evaluación especiales para garantizar que los

grandes volúmenes de información recolectada por

los satélites lleguen a la tierra (p. 72).

Actualmente se necesitan pruebas de laboratorio

dispendiosas para detectar contaminantes en el

agua y el aire. Los investigadores de Siemens han

desarrollado varios sistemas de sensores que detec-

tan sustancias peligrosas como patógenos y conta-

minantes rápida y directamente en el sitio (p. 74).

Los camiones con motores y frenos defectuosos

podrían desencadenar un infierno en un túnel, al

igual que lo podrían hacer los camiones que

transportan cargas peligrosas. Los investigadores

de Siemens planean utilizar la tecnología RFID, los

análisis de video y las cámaras de imagenología

térmica para identificar los vehículos en riesgo y

prevenir así la ocurrencia de desastres (p. 78).

GENTE:

Detectives moleculares, tendencias:

Dr. Walter Gumbrecht, CT

walter.gumbrecht@siemens.com

Dr. Michael Pugia, Healthcare Diagnostics

michael.pugia@siemens.com

Hanjoon Ryu, Healthcare Diagnostics

hanjoon.ryu@siemens.com

Dr. Karsten Hiltawsky, Siemens Healthcare

karsten.hiltawsky@siemens.com

Dr. Oliver Hayden, CT

oliver.hayden@siemens.com

Detectives de virus:

Gayle Wittenberg, SCR Princeton

gayle.wittenberg@siemens.com

Dorin Comaniciu, SCR Princeton

dorin.comaniciu@siemens.com

Lance Palmer, SCR Princeton

lance.palmer@siemens.com

Dr. Norbert Piel, Healthcare Diagnostics

norbert.piel@siemens.com

Dr. James Uzgiris, Healthcare Diagnostics

arejas.uzigiris@siemens.com

Espectroscopia infrarroja:

Prof. Maximilian Fleischer, CT

maximilian.fleischer@siemens.com

Paul Herrmann, Siemens Energy

herrmann.paul@siemens.com

Satélites:

Hans Steiner, Siemens Aerospace Solutions

hans.m.steiner@siemens.com

Biosensores del aire y el agua:

Dr. Heike Barlag, CT

heike.barlag@siemens.com

Peter Paulicka, CT

peter.paulicka@siemens.com

Proyecto de seguridad en los túneles

SKRIBT:

Alla Heidenreich, CT

alla.heidenreich@siemens.com

Dr. Andreas Hutter, CT

andreas.hutter@siemens.com

Prof. Charles M. Lieber, Harvard:

cml@cmliris.harvard.edu

ENLACES:

Grupo de Investigación de Lieber:

cmliris.harvard.edu

Asociación Espacial Europea, GOCE:

www.esa.int/goce

Proyecto de túneles SKRIBT: www.skribt.org

Imágenes del futuro | Secado con zeolita

El secado con minerales de zeolita está ayudando ala nueva generación de lavadoras de platos deBosch y de Siemens Hausgeräte a hacer grandesahorros de energía.

Los gránulos grisáceos parecen un puñado de

arroz vaporizado. Sin embargo, sólo sople un

poco de aire húmedo sobre ellos y estos rápida-

mente se calentarán hasta quemarle las manos. "Eso

es calor de adsorción", dice Michael Rosenbauer,

Jefe de Desarrollo de Lavadoras de Platos de BSH

Bosch y de Siemens Hausgeräte (electrodomésti-

cos) en Dillingen, Alemania. Este calor es genera-

do cuando los gránulos microporosos atrapan mo-

léculas de agua en sus poros diminutos. El mate-

rial inusual del que están hechos es zeolita de si-

licato de aluminio que es fácilmente reciclable. Al

colocarlos en un recipiente sobre el piso de una de

las lavadoras de platos de la última generación de

BSH con funcionalidad "speed-Matic", 1.15 kilo-

gramos de estos gránulos adsorben la humedad

de los platos que se están secando. Operando en

un ciclo continuo, la máquina humedece los pla-

tos y luego los seca en sólo dos minutos. Incluso

las manchas húmedas en la parte inferior de las co-

pas o las gotas que siempre se pegan a los enva-

ses de plástico se evaporan en segundos debido al

aire caliente generado por el calor de los gránulos

de zeolita.

Rosenbauer dice que la idea original surgió

durante la presentación en el Centro Bávaro de

Investigación de la Energía Aplicada (ZAE) en

Garching, cerca de Múnich. Esta asociación sin

ánimo de lucro, que fue fundada gracias a cola-

boraciones entre la industria y la educación su-

perior, había organizado una demostración para

los desarrolladores de los grupos de productos

de BSH. En síntesis, esta generó 39 ideas, pero el

equipo de Dillingen fue el primero en salir con

un producto. En el 2008, 250 lavadoras de pla-

tos de producción piloto fueron enviadas a eva-

luadores en muchos sitios, sin ninguna referen-

cia a la funcionalidad especial. "La respuesta fue

inmediata. La gente se sorprendió de qué tan se-

cos estaban los platos", recuerda Rosenbauer.

Reciclaje de energía. En la actualidad ningún

otro fabricante en ninguna parte cuenta con

nada que le compita al sistema de zeolita –y esto

es improbable que cambie con el tiempo. BSH ha

solicitado casi 30 patentes, ZAE ha apoyado la in-

vestigación y los ingenieros de Dillingen han pro-

tegido tanto la idea del secado con zeolita como

su implementación.

El sistema consta del recipiente de zeolita y el

mecanismo de calefacción. Un ventilador sopla

aire húmedo sobre los gránulos de zeolita y aire

seco caliente de nuevo a la cámara de la lavado-

ra de platos. Esto reduce el contenido de hume-

dad del 100 al 10%. En el proceso, los gránulos

retienen hasta 200 gramos de agua –suficientes

para eliminar hasta la última gota de los platos.

Para eliminar el agua, los espirales calefactores

calientan luego la zeolita a una temperatura de

240º centígrados.

Aunque este proceso consume energía, las

lavadoras de platos speedMatic utiliza aproxi-

madamente 20% menos electricidad en com-

paración con los modelos convencionales de

la categoría de eficiencia energética más alta

según el defensor del consumidor alemán

"Stiftung Warentest". Como el agua que ha

sido adsorbida no es extraída de los gránulos

de zeolita hasta el siguiente ciclo de lavado, el

aire húmedo caliente de esta forma generada

se puede utilizar para humedecer y calentar

los platos sucios. Parte de la energía calórica

consumida para este propósito es recuperada

más tarde y utilizada para el proceso de seca-

do –en la forma de la energía liberada cuando

las moléculas de agua son adsorbidas en los

poros diminutos de los gránulos. Al mismo

Los gránulos de zeolita absorben rápida-

mente la humedad de los platos y liberan

calor, reduciendo de esta forma la demanda

de electricidad de la secadora de platos.

80 Pictures of the Future | Primavera 2010

tiempo, el bajo consumo de agua de la máqui-

na –10 en vez de 14 litros por ciclo– establece

un nuevo récord. Como reconocimiento a este

desarrollo innovador, los desarrolladores de

BSH fueron galardonados con el Premio Inno-

vación Climática y Medioambiental del Minis-

terio del Medio Ambiente alemán.

La innovación speedMatic ofrece también be-

neficios medioambientales. Si todos los hogares

alemanes con lavadoras de platos con un consu-

mo de 1.3 kilovatios hora (kWh) por ciclo fueran

reemplazadas por modelos speedMatic de 0.83

kWh, las emisiones de CO2 descenderían en 1.2

millones de toneladas métricas al año.

La evaluación del ciclo de vida por parte de

BSH indica que aunque la producción de las nue-

vas lavadoras de platos requiere entre cuatro y

seis por ciento más energía en comparación con

los modelos más viejos, el impacto medioam-

biental de estos factores es insignificante porque

la lavadora de platos de zeolita utiliza una quinta

parte menos de energía durante su vida operati-

va, la cual es responsable del 95% de su impacto

medioambiental. Los consumidores se benefi-

cian también. A un costo de la electricidad de

0.19 euros por kWh, el costo adicional de la com-

para se puede recuperar en un tiempo de servi-

cio promedio de 13 años –o incluso antes si los

precios de la energía continúan subiendo.

Bernd Müller

Platos más secos

Pictures of the Future | Primavera 2010 81

Independientemente de si se trata del tren Sapsan de alta velocidad ruso o de los

parques eólicos costeros más importantes –Siemens está ayudando a financiar

proyectos de infraestructura ecológicos complejos.

Las inversiones medioambientales requieren con frecuencia de un plan de financia-ción complejo. Siemens Financial Services está idealmente diseñado para estos pro-yectos, ya que puede realizar estudios de factibilidad, ofrecer capital y atraer a lossocios correctos a la mesa.

Tecnologías eficientes y medioambiental-

mente amigables se encuentran en marcha.

Según Allan Hamilton de Booz, una firma de

consultoría, cerca de €27 mil millones tendrán

que invertirse en la expansión de la infraestruc-

tura de agua, electricidad y transporte en los

próximos 25 años. Siemens, con su Portafolio

Medioambiental, actúa como socio de Tecnolo-

gía en muchos proyectos de infraestructura. Sin

embargo, el papel de la compañía es mucho más

amplio que eso. Específicamente, su propia divi-

sión de Servicios Financieros de Siemens (SFS)

ayuda a hacer que los proyectos se muevan, se

encarga de la planeación financiera, atrae a los

socios apropiados e incluso participa financiera-

mente en los proyectos principales a través de su

filial Siemens Project Ventures (SPV).

SPV se involucró en la adquisición por parte de

Siemens de acciones en la compañía israelí Arava

Power (p. 11), una firma de desarrollo de PV fun-

dada en el 2006 con el objetivo de utilizar comer-

cialmente la energía solar en Israel por primera

vez. La compañía necesitaba un socio internacio-

nal y por lo tanto empezó a negociar con SPV en

febrero de 2009. Sólo seis meses después, las dos

compañías firmaron un contrato bajo el cual Sie-

mens adquirió acciones por $15 millones en Ara-

va Power. "La química entre los propietarios de

Arava y Siemens fue grande desde el comienzo",

dice Klaus Kolof, quien es el responsable de Ener-

gía Renovable en SPV. Pero ese fue sólo el primer

Financiación verde

obstáculo. Arava todavía tenía que negociar con

las autoridades israelíes sobre el precio de la elec-

tricidad verde del futuro. Después de todo, la

energía solar nunca había alimentado la red israe-

lí antes. Finalmente, el precio se fijo a finales del

2009. "Esto nos permitió conseguir hitos adiciona-

les", dice Kolof. Los dos socios están ahora fun-

dando una compañía de proyectos que construirá

la primera instalación solar en el Ketura Kibbutz,

entre el Mar Muerto y el Mar Rojo. Su producción

máxima será de 4.9 megavatios. Siemens está no

sólo proporcionando la experiencia técnica y los

componentes, sino que está manejando también

el proyecto como su contratista general.

Cuatro Gigavatios de energía eólica. El hecho

de que Siemens invierta su propio capital es im-

portante para muchos clientes que le comisionan

proyectos de infraestructura importantes –en

particular en el despertar de la crisis financiera.

SFS tiene actualmente inversiones que suman en

total algunos €7 mil millones, aproximadamente

€1.4 mil millones de los cuales corresponden a

tecnologías del Portafolio Medioambiental de

Siemens. El Reino Unido quiere también reducir

significativamente sus emisiones de CO2. Por

ejemplo, para el 2020 el gobierno británico pla-

nea abastecer aproximadamente el 25% de sus

necesidades de electricidad a través de nueve

parques eólicos costeros. Estas instalaciones se

encuentran actualmente en su fase de planea-

ción. Siemens está involucrado en varios proyec-

tos aquí, el más grande de los cuales es un par-

que eólico con una producción planeada de cua-

tro gigavatios, el cual será construido cerca de

Hornsea en el condado de Yorkshire. Junto con la

firma Mainstream Renewable Power, Siemens ha

fundado la Compañía de proyectos Smart Wind

para desarrollar el parque eólico.

Cada socio está aportando la mitad del capital

inicial. "Y eso significa que estamos financiando la

mitad de las medidas de preparación requeridas",

explica Kolof. La construcción está programada

para iniciarse en el 2014 –pero primero tendrán

que realizarse estudios para determinar el impac-

to de la nueva instalación sobre el medio ambien-

te, el suelo oceánico y la población de peces. Los

desarrolladores tendrán que medir también cuán-

to viento sopla en qué momento y desde cuáles

direcciones con el fin de determinar la ubicación

óptima del parque. Ellos tendrán también que de-

terminar si hay que modificar las rutas de los bar-

cos. Kolof estima que costará aproximadamente

€19 mil millones construir el parque eólico. La par-

ticipación de Siemens en el contrato será aproxi-

madamente de €6 mil millones. Una vez se haya

terminado, la instalación, que producirá suficiente

energía para aproximadamente 3.000.000 de ho-

gares, será vendida a la compañía de suministro

de energía.

Siemens está ayudando también a financiar

el proyecto de parque eólico costero Lincs, el

| Servicios financieros de Siemens

Pictures of the Future

82 Pictures of the Future | Primavera 2010

cual empezará este verano en las afueras de la

costa este de Inglaterra. En este sentido, SPV y la

compañía de suministro de energía danesa

DONG Energy han adquirido unas acciones en la

firma de energía británica Céntrica. La empresa

de riesgo compartido resultante ha financiado

ya la mitad de los €55 millones de los costos de

desarrollo en los que se ha incurrido hasta la fe-

cha, y adquirirá el 50% de los dividendos del pro-

yecto como retorno a la inversión. "Ahora, esta-

mos listos para implementar Lincs con la ayuda

del mercado financiero del proyecto", dice Roger

C. Ernst, director de SPV en la empresa conjunta.

Esto significa que el equipo del Proyecto está

ahora buscando bancos e inversionistas interesa-

dos en la financiación de cerca de los €830 millo-

nes de los costos de construcción. El hecho de

que Siemens está haciendo también un aporte

importante facilita la búsqueda. "La situación del

mercado crediticio no es tan mala como lo fue al

comienzo de la crisis financiera", dice Ernst. El

parque eólico Lincs estará en línea en apneas

algo más de dos años, cuando su producción

máxima de 270 megavatios satisfará la deman-

da anual de energía de aproximadamente

200.000 hogares.

La inyección de su propio capital es sólo uno

de los muchos instrumentos financieros con que

cuenta SFS. Por ejemplo, Siemens construyó e

instaló 130 turbinas de viento en el parque eóli-

co Windy Point en el estado de Washington,

EE.UU. Estas turbinan abastecen a algunos

90.000 hogares con electricidad ecológica. SFS

suministró una línea de crédito de $178 millones

para este proyecto, el cual fue realizado por Can-

non Power Corporation, una de las compañías lí-

deres en energía eólica de los EE.UU. Otras op-

ciones para apoyar proyectos de inversión

ecológicos incluyen esquemas de arrendamien-

to financiero y la contratación de eficiencia ener-

gética. Aquí, la inversión en capital es devuelta

en instalamentos con los ahorros obtenidos gra-

cias a la reducción de las facturas de energía.

La inversión sostenible incluye también la fi-

nanciación de proyectos de transporte como

uno que involucra el nuevo tren de alta veloci-

dad Sapsan. Este tren de Siemens –un Velaro

adaptado a las condiciones climáticas rusas– ha

estado operando entre Moscú y San Petersburgo

desde diciembre de 2009. Con una velocidad

máxima de 250 kilómetros por hora, el tren re-

duce el viaje en aproximadamente 45 minutos, y

está de esta forma estimulando a los pasajeros a

pasarse de los aviones al tren. Después de años

de negociaciones, SFS fue seleccionado para

aportar los €318 millones que se requerían para

financiar la nueva flota de ocho trenes de alta ve-

locidad. A Siemens se le otorgó también un con-

trato de mantenimiento de 30 años.

Katrin Nikolaus

| Estudio Delphi 2030

Los expertos de todo el mundo que partici-

paron en los "Prospectos y Oportunidades

de las Tecnologías de Información y Comuni-

cación (ICT) y de los Medios – Estudio Interna-

cional Delphi del 2030" coincidieron en su to-

talidad en que la marcha triunfal de la ICT

continuará. Las razones para esto incluyen el

número creciente de componentes que se

pueden colocar en microchips, las capacida-

des de memoria en expansión continua, las

mejoras en curso de la capacidad de rendi-

miento de los microprocesadores y del softwa-

re asociado, y el hecho de que los precios ba-

jarán en el futuro, aún cuando aumentará el

rendimiento.

Los expertos del Delphi predicen que la ICT es-

tará gobernando nuestras vidas en tan sólo diez

años. Esa es la razón por la cual la digitalización

de todos los campos privados y profesionales

continuará como la Internet en particular ofre-

ciendo nuevas aplicaciones, funcionalidades y

servicios. Además, al aumentar la competencia

global, mayores retos globales como el cambio

climático, y los desarrollos demográficos estimu-

larán en su totalidad innovaciones en la ICT.

Como parte del estudio Delphi del 2009, el cual

fue financiado en parte por el Ministerio de Eco-

nomía de Alemania, a algunos 550 expertos en

ICT de todo el mundo se les pidió que describie-

ran las tendencias más importantes en sus cam-

pos entre ahora y el 2030.

Algunos hallazgos claves:

‘ Redes de comunicación poderosas mejorarán la

economía global. La amplia cobertura de banda an-

cha estacionaria con conexiones de fibra vidrio e ín-

dices de transferencia de datos de 100 megabits por

segundo o más se convertirán en la norma gene-

ral. Este desarrolló avanzará a diferentes velocida-

des en diferentes regiones, donde los pioneros se-

rán las naciones de Asia, los EE.UU., el Reino Uni-

do, Francia y Alemania.

‘ Las tendencias futuras de la ICT incluirán la "In-

ternet de las Cosas" –un sistema en el cual los ar-

El estudio internacional Delphi del 2030 subraya laimportancia de las tecnologías de información y decomunicación (ICT). Como parte del estudio, 550 expertos detodo el mundo evaluaron los desarrollos claves, los desafíos,las tendencias y las oportunidades asociadas con la ICT.

Bienvenidos a la era digital

Pictures of the Future | Primavera 2010 83

dustria automovilística aumentará probablemen-

te desde su nivel actual de entre el 20 y el 30% al

50% para el 2024. Este crecimiento incluirá la ex-

pansión de la Internet en el carro al igual que la co-

municación en red entre carros. La ICT desempe-

ñará también un papel clave en la movilidad de la

electricidad –por ejemplo, cuando se lleguen a es-

tablecer redes de electricidad inteligentes.

El estudio fue publicado por el Münchner Kreis,

una asociación renovada de expertos en ICT de

Alemania, al igual que por el Centro Europeo de

Tecnologías de Información y Comunicación (EICT),

Deutsche Telekom AG y TNS Infratest. Siemens

también trabajó ampliamente en el estudio, el cual

considera es de particular interés para la compañía.

"La ICT forma la base de la mayoría de nuestros

productos, sistemas y Soluciones –entre otras

cosas, en los sectores de automatización, cuidado

de la salud y de energía", dice el Prof. Dr. Hartmut

Raffler, quien desempeñó un papel clave en el

manejo del estudio en Siemens. Este tipo de

tecnologías ayudarán a conservar la energía –por

ejemplo, en edificios energéticamente eficientes

que sean manejados inteligentemente y

controlados con sistemas de ICT. Los dispositivos

en estos edificios podrán devolver el excedente de

energía a la red sin amenazar su estabilidad.

Una Internet de energía. Raffler predice que el

futuro traerá también una "Internet de energía"

que contendrá muchos nodos de redes que enla-

zarán inteligentemente a los participantes del sis-

tema de energía. Los participantes incluirán ho-

gares, consumidores industriales, compañías de

suministro y almacenamiento de energía, vehícu-

los eléctricos y mercados electrónicos. La ICT y el

sistema de energía se fusionarán en una unidad

en la cual la energía podrá fluir en cualquier direc-

ción deseada. Corporate Technology está traba-

jando intensamente en el desarrollo de solucio-

nes para la Internet de energía (ver Pictures of the

Future, Otoño de 2009, p. 14).

Según Raffler, la evaluación internacional del

estudio de muchas tecnologías claves lo hace

particularmente valioso. "La perspectiva global de los

expertos del estudio nos permite calcular mejor

exactamente cuándo algunas innovaciones podrían

tener éxito en mercados específicos", dice él. Los

expertos del Delphi concluyeron también que la

innovación abierta es fundamental si Europa quiere

competir con los EE.UU. y el este Asiático en la

campo de la innovación. "Debemos abrir nuestras

empresas y permitir el ingreso del conocimiento de

expertos del exterior", dice Raffler. "La innovación

abierta ya está casi en marcha en Siemens, y nos

estamos transformando pasando de una compañía

cuya filosofía es 'el laboratorio es nuestro mundo' a

la que asume la perspectiva de que 'el mundo es

nuestro laboratorio'".

Nikola Wohllaib

tículos de uso diario se enlazarán digitalmente e In-

tercambiarán información de manera autónoma.

Aquí, veremos también sistemas empotrados ope-

rando como procesadores inteligentes conectados

en red en las arquitecturas de las aeronaves y de las

máquinas. Estos sistemas serán capaces de apren-

der de –y de comunicarse con– otros sistemas in-

teligentes o entre ellos.

‘ Será necesario establecer redes de comuni-

cación de alto desempeño que garanticen co-

nexiones de Internet permanentes entre com-

putadores estacionarios y terminales móviles para

crear recursos en la Web distribuidos en todo el

mundo (informática en las nubes). En lugar de

PCs estacionarios poderosos, los proveedores del

servicio de Internet les ofrecerán a los usuarios

capacidad informática, memoria, programas y

banda ancha en la red de acuerdo a sus nece-

sidades. Cerca del 70% de los expertos encues-

tados creen que accesar el desempeño infor-

mático en las nubes será una actividad normal

en el 2024.

‘ La Unión Europea se ha fijado la meta de aumentar

la porción de energía suministrada por fuentes de

energía renovable del siete por ciento actual al 20%

en el 2020. Sin embargo, para explotar eficiente-

mente la energía renovable y garantizar el suministro

que será necesario para modernizar los sistemas de

energía a través de la introducción de soluciones de

ICT innovadoras como la red inteligente. Los expertos

en consecuencia consideran que la ICT deberá ser

introducida a los sistemas de energía en el 2020 por

tarde. La ICT en sectores como el transporte, la te-

lemática, la energía y los sistemas de edificios inte-

ligentes podría ayudar también a reducir significa-

tivamente las emisiones de CO2 en el 2020.

‘ El desarrollo dinámico de la ICT impactará prin-

cipalmente a los sectores alemanes claves de la pro-

ducción de automóviles, los sistemas de automa-

tización, la ingeniería mecánica, la energía y el cui-

dado de la salud sirviendo como acelerador del cre-

cimiento y regulador de la innovación. Justo menos

de dos terceras partes de los expertos en Alemania

reportaron que el valor agregado de la ICT en la in-

Modulando luz de LED blanca, los investigadores de

Siemens en Berlín pudieron establecer un récord en

la transferencia digital de información -500 mega-

bits por segundo en hasta cinco metros.

86 Aprovechando los mundos nuevos de ideasLas sociedades son importantes paraque las compañías que se esfuerzanpor utilizar los últimos resultados dela investigación fundamental y apli-cada. Adicionalmente, las compañí-as han empezado recientemente aexplotar otros métodos de innova-ción abierta. Páginas 86, 89.

92 Todos cargadosLa Universidad Tecnológica de Di-namarca (DTU) es una de las uni-versidades aliadas de Siemens másimportantes. Las prioridades de laagenda de investigación conjuntaincluyen formas de integrar los ve-hículos eléctricos a las redes deenergía del mañana y nuevas solu-ciones para el procesamiento delagua potable. Páginas 92, 95.

104 El Futuro del modelo de chinaCada año 13 millones de chinos sedesplazan de las regiones rurales alas ciudades. La Universidad Tongjide Shanghái y Siemens están traba-jando conjuntamente para desarro-llar modelos de Eco-Ciudades queconectarán la protección medioam-biental con el crecimiento urbano.

108 Un oasis de educación Siemens ha cofinanciado un pro-grama de colaboración industrial en la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) en Arabia Saudita.

109 Economía subterráneaTrabajando con socios de investiga-ción internacionales, Siemens estáestudiando cómo el CO2 se puedeseparar y explotar comercialmente.Páginas 109, 111.

2020El concepto de innovaciones abiertas fue conce-

bido por primera vez hace aproximadamente 20

años. Hoy es un aspecto fundamental del trabajo

que se está realizando en los laboratorios de inves-

tigación de todo el mundo. Open Innovative es

una compañía que se especializa en proyectos de

desarrollo de todos los tipos. El director administra-

tivo Diego le está mostrando a Johannes Quistorp

cómo la compañía realiza incluso las tareas más

complejas con la ayuda de su red de conocimiento

y de la Internet.

Brasil 2020: una compañíabrasileña desarrolla soluciones

complejas para clientescorporativos de todo el mundo.En sus operaciones combina las

ventajas de la gigantesca red deconocimiento global con las del

espacio virtual. Esto ahorratiempo y dinero y minimiza el

riesgo. Una mirada a laespecialista en IT Johannes

Quistorp en su primer día detrabajo.

84 Pictures of the Future | Primavera 2010

Innovación abierta | Escenario del 2020

Destacables

Diego me conduce a un ala de la villa y colo-ca su palma sobre un panel de seguridad. Lapuerta se abre y entramos a una sala con unamesa redonda situada en el centro. "Esta esnuestra sala de exhibición", explica Diego. Élpresiona un botón, que hace que un hologramatridimensional salga de la mesa. El hologramamuestra una estructura extraña que parece seruna maraña confusa de puntos y líneas conecta-dos. "Esta es nuestra carta del triunfo", me diceDiego con orgullo. "Es nuestra gigantesca red deconocimiento. Cada una de estas decenas demiles de puntos representa a un inventor ama-teur, a un científico o a todo un instituto de in-vestigación que se ha registrado en nuestra pla-taforma de Internet y que pondrá a nuestradisposición su conocimiento cuando así se lo so-licitemos. Las incontables líneas muestras cómotodo estos puntos se comunican entre sí. El cen-

Sabiduría ilimitadaBienvenidos a Open Innovative! Soy Diego, el

Director Administrativo". Un taxi me ha de-jado justo en las puertas de una casa playera le-vemente dilapidada, y apenas puedo creer loque ven mis ojos. Recién me gradué en un pro-grama interdisciplinario en IT e ingeniería enBremen, Alemania, y no hace mucho apliquépara un trabajo con el líder del mercado mun-dial en el área de la innovación abierta (OI) en laciudad de Niterói en Brasil. Para mi sorpresa fueinmediatamente contratado. Incluso en esta eravirtual aún estoy en buena forma para presen-tarme personalmente a un trabajo, por lo quehe volado a Brasil –en parte porque ese paíssiempre me ha fascinado.

No sé cómo esperaba que lucieran las ofici-nas principales del líder global del mercado,pero esta casa de la playa es una decepción.Ni me imaginaba tampoco que me iba a en-

contrar a un hombre vestido con una camisahawaiana, shorts y flip-flops, pero ahí está él,atrayéndome con sus aplausos. ¿Estoy en ellugar correcto? Revisé la dirección en la tarjetavarias veces, ¿lo estoy? –Pero volví en sí cuan-do el hombre exclamó, "Usted debe ser Johan-nes, cierto?" Sólo pude inclinar la cabeza, peroDiego ya había empezado a hablarme de sucompañía: "Open Innovative le ofrece a com-pañías de todos los sectores sociedades de in-vestigación y soluciones de desarrollo de todotipo –pero desde luego eso ya lo sabe. Paraconseguir nuestros objetivos todo lo que ne-cesitamos son unos cuantos empleados inteli-gentes, espacio para almacenamiento y capa-cidad informática en las nubes –en otraspalabras, en espacio virtual". Empecé a rubori-zarme. Parece como si mi nuevo jefe me estu-viera leyendo la mente.

Pictures of the Future | Primavera 2010 85

| Tendencias

Potencialmente,innovaciones cambiantescomo un juego están portodas partes. Estánocultas en las mentes deempleados y clientes y enproyectos enuniversidades e institutosde investigación.Aprovechar estos recursoses algo que los empleadosestán haciendo en ungrado cada vez mayor. Alhacerlo, están abriendolas puertas de suslaboratorios,intercambiando ideas consocios externos y creandoun mundo de sinergias.

86 Pictures of the Future | Primavera 2010

tro de la estructura es nuestra compañía, por-que es allí donde todas las comunicaciones seencuentran al final".

"¿Qué es realmente lo nuevo de esto?" inter-pelo. "Los proveedores del servicio de Internethan estado aplicando este principios duranteaños". Diego inclina su cabeza insinuándomeque está de acuerdo. "Tienes razón, pero nues-tros servicios van mucho más allá de los ofreci-dos por los proveedores de OI. No sólo ayuda-mos a nuestros consumidores a encontrarsoluciones individuales para varios problemaspequeños. También les ofrecemos la opción depermitirnos desarrollar soluciones completas detodo tipo para ellos". Él hace un movimiento dedirección y una cámara que está oculta en algu-na parte obviamente lo intercepta correctamen-te, cuando el holograma de un laboratorio vir-tual aparece inmediatamente. "Le mostraré unejemplo real", dice Diego. "Naciones Unidas nosha comisionado para realizar modelos de eco-ciudades –en otras palabras, planes para el des-arrollo urbano sostenible con infraestructuraspersonalizadas –y para transferirlos al espaciovirtual de una forma que se asemeje a la vidareal. Entonces tenemos que armonizar sus ele-mentos individuales, como el transporte, el su-ministro de agua y la tecnología de construc-ción de edificios entre sí hasta el más mínimodetalle y optimizar su eficiencia. El crecimientourbano y la protección medioambiental debenir de la mano".

Diego una vez más realiza un movimientomanual que se asemeja a pasar una página deun libro, y el holograma muestra algunos deta-lles nuevos. "Al igual que con cualquier comi-sión, el cliente nos envió requerimientos deta-llados, incluido los costos máximos de losmateriales y de operación. Alimentamos estascifras en nuestra red de conocimiento –inclui-da la cantidad de premios que se le otorgarán alas mejores soluciones. En ese punto abrimosun laboratorio virtual en la Internet, como lohacemos para cada uno de nuestros proyectos.Dependiendo de la complejidad del pedido ydel conocimiento que puedan aportar, los In-novadores Abiertos individuales que se han re-gistrado con nosotros podrán entonces acce-sar lógicamente a estos laboratorios virtuales,sin importar donde estén ubicados. Nuestrasinnovaciones pueden conseguir los compo-nentes virtuales que necesitan para su trabajodesde una base de datos en línea de productosy técnicas de procesamiento. Ahí es donde al-macenamos también la información sobre losrequerimientos del cliente. En el caso de laseco-ciudades, esta información incluye mode-los en 3D de elementos de infraestructura indi-viduales, incluidos los precios, los parámetrosdel clima de varias regiones y los requerimien-

tos ecológicos que deben cumplir los materia-les de construcción. Utilizando esta informa-ción, nuestros investigadores pueden construirmodelos similares a los de la vida real de cual-quier cosa del espacio virtual en unas pocas se-manas, evaluarlos y optimizarlos".

Me queda claro que tan entusiasta es Diegofrente a estos procesos. "Un punto destacableparticular de este proyecto fue la infraestructu-ra que creamos para las eco-ciudades", agrega."Tuvimos que integrar plantas de energía gran-des y pequeñas, energías renovables, carroseléctricos, equipos de almacenamiento de ca-lor y frío, edificios inteligentes y miles de me-tros eléctricos. Luego tuvimos que simular elcomportamiento de los consumidores de la re-gión y conectar el sistema con soluciones aunmás novedosas que habíamos desarrollado enproyectos secundarios".

El señala partes del holograma. "Por ejem-plo, los principales institutos de investigaciónde Rusia aportaron sus últimas turbinas de sín-tesis de gas y una universidad de EE.UU. des-arrolló justamente un método altamente efi-ciente de separación del CO2 para este tipo deturbina. Un arquitecto brillante de Madagascarnos sugirió cómo podríamos utilizar el gas deinvernadero capturado para estimular las cose-chas en las áreas agrícolas que él había cons-truido en sus rascacielos verdes. Como puedesver, estos son todos aspectos muy complejosque tenemos que optimizar por medio de lainteracción de nuestros expertos de todo elmundo. Para asegurarnos de que estas interac-ciones se realicen homogéneamente y que lacreatividad y la productividad vaya de la mano,necesitamos a nuestros administradores. Y esees exactamente el trabajo que queremos querealice. Como parte de nuestro equipo virtual,usted podrá desde luego trabajar en cualquiercomputador en cualquier parte del mundo".

Diego se da cuenta de que estoy ansiosopor empezar a trabajar, y decide bajarme el en-tusiasmo un poquito. "Vamos a colocarlo en unproyecto sencillo. El operador de un hospitalestá buscando una universidad con quien tra-bajar en un proyecto piloto que involucra basesde datos de conocimiento de enfermedadescardiovasculares. Luego vamos a lanzar unacompetencia de ideas en la cual las universida-des podrán presentar sus conceptos a nuestrared. Usted va a coordinar ese proyecto".

Diego agrega luego con una sonrisa, "peroprimero, como su nuevo jefe tengo que sabersi sabe surfear". Lo miro sorprendido. Él se ríe yseñala la pared del otro lado de la sala. "Noquiero decir surfear en la Internet! exclama él."Agarre una tabla de surf –nos vamos para laplaya!"

Sebastian Webel

Innovación abierta | Escenario del 2020

Henry Ford fu un pionero de la tecnología. Él fun-dó una de las compañías de automóviles más

exitosas y fue el primero en introducir la producciónen línea de ensamblaje, la cual revolucionó las in-dustrias manufactureras. Sin embargo, a pesar de sucapacidad de invención, Ford no fue capaz de desa-rrollar sus ideas solo.

Y él lo aceptó. Una de sus declaraciones más fa-mosas, de hecho, fue la afirmación de que "unirnoses el comienzo; mantenernos unidos es un progre-so; trabajar unidos es un éxito". El sacó su idea de lalínea de ensamblaje, por ejemplo, de la bandatransportadora que utilizaban en las carnicerías deChicago, lo que hacía que cada trabajador tuviera querealizar sólo unas pocas tareas. Ford amplió esta ideapara sus propios propósitos, y el resto, como dicenellos, es historia.

Hoy "trabajar unidos" es todavía una forma efec-tiva de acelerar el desarrollo de las nuevas tec-nologías. Y esto se cumple especialmente en lascompañías cuyo éxito en los negocios depende delas innovaciones. Este tipo de compañías con fre-cuencia tienen que depender de la experiencia deotros, en particular cuando el trabajo en cuestióninvolucra los últimos hallazgos de la investigaciónbásica o aplicada.

Y naturalmente, esto se cumple en Siemens tam-bién. Cada año la compañía se vincula a más de 1.000proyectos cooperativos con universidades, institutosde investigación y socios industriales en un esfuer-zo por fortalecer su portafolio de innovaciones en ellargo plazo.

En el Sector de Energía, por ejemplo, Siemens estádesarrollando la tecnología de la captura del dióxi-do de carbono en las plantas de energía, y se está es-forzando por dejarlo listo para utilizarlo comercial-mente en colaboración con los proveedores deenergía de Alemania y Finlandia y con los institutosde investigación de Holanda (ver p. 111).

Al mismo tiempo, Siemens está evaluando la in-tegración de los carros eléctricos a la red de energíacon varias compañías, al igual que la Universidad Tec-nológica de Dinamarca (DTU) en Copenhague.Aquí, el objetivo es conseguir conectar los carros eléc-tricos a las tomas lo más pronto posible para que pue-dan ser utilizados como medio de almacenamientode las cantidades fluctuantes de energía eléctrica ge-nerada por viento (ver p. 92).

Entre tanto, en el sector del cuidado de la salud,Siemens está trabajando con socios para desarrollarnuevos tipos de sistemas de rayos X de contraste defase que puedan reproducir una gran variedad de te-

jidos blandos detalladamente –una mejora quehará más precisos los diagnósticos (ver p. 90).

En Siemens Corporate Technology (CT) un de-partamento especializado se centra en la inter-faz vital entre la compañía y sus colaboradores uni-versitarios. El departamento coordina el trabajorealizado con los socios, incluidos los parámetrosde la actividad. "Junto con nuestros socios es-tratégicos del proyecto, queremos hacer que lasinnovaciones avancen", explica el Jefe del De-partamento, Dr. Natascha Eckert. "Nuestra prin-cipal tarea en ese sentido es trabajar con SiemensSectors y Corporate Technology para identificarconstantemente nuevas oportunidades y formasde colaboración con las universidades".

La universidad como socio. Siemens en conse-cuencia forja lazos en todo el mundo con las uni-versidades más importantes, por ejemplo entran-do en sociedades estratégicas con estas. Elpropósito es realizar investigación conjuntamente,estimular el talento y establecer redes. Teniendoesto en mente, Siemens ha creado los denomina-dos "Centros de Intercambio de Conocimiento"(CKls) en los campus de un sinnúmero de universi-dades (ver Pictures of the Future, Otoño de 2006,p. 66). "Cada CKl es supervisado por un gerente decuenta clave pagado por Siemens en la universi-dad", dice Eckert. "Esta persona coordina el trabajocooperativo a nivel local, identifica los socios, orga-niza talleres y nomina estudiantes para los progra-mas de becas de Siemens". Siemens actualmenteopera ocho CKls, los cuales están localizados en laUniversidad Tecnológica de Múnich, la UniversidadTecnológica de Berlín y en el RWTH Aachen en Ale-mania; en la DTU en Copenhague; en la Universi-dad Tsinghua de Beijing y en la Universidad Tongjide Shanghái; al igual que en los EE.UU. en el Insti-tuto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Bos-ton, y en la Universidad de California, Berkeley.

Los CKls reflejan las tecnologías y los mercadosque tienen un futuro prometedor para Siemens", diceEckert. Aparte de su experiencia en investigación enenergías renovables, la DTU, por ejemplo, está tam-bién comprometida en la investigación con Siemenscentrándose en las tecnologías de membrana parael tratamiento de aguas (ver p. 95). La UniversidadTecnológica de Múnich aporta su experiencia en elcampo de la tecnología del cuidado de la salud parael desarrollo de sistemas de rayos X de contraste defase. Y los científicos de la prestigiosa Universidad Tong-ji de Shanghái están trabajando con Siemens en eldesarrollo de modelos de "eco-ciudades". Se esperaque estos modelos ayuden a reconciliar el crecimientoextraordinariamente rápido de las ciudades chinascon las necesidades de protección medioambiental(ver p. 104).

Desde luego, estos proyectos cooperativos be-nefician no sólo a Siemens sino también a sus socios.Los científicos que trabajan en los proyectos del CKl

Pictures of the Future | Primavera 2010 87

A medida que Siemens fortalece su portafolio en el largo plazo

con cerca de 1.000 proyectos de cooperación al año, la Compañía

y sus socios en las universidades alrededor del mundo mejoran

sus conocimientos en los campos de experiencia de cada uno.

Aprovechando losnuevos mundos de ideas

88 Pictures of the Future | Primavera 2010

se benefician con la exposición de los temas de in-terés práctico para la industria, lo que les permite irmás allá de la investigación netamente académica.Y lo que es más, no es raro que los científicos jóve-nes de las instituciones socias encuentren trabajo pos-teriormente en Siemens.

Internet como plataforma de investigación. Apar-te de los proyectos cooperativos, hay otra manera paracompañías como Siemens de ampliar sus horizon-tes de investigación: un paradigma conocido como"innovación abierta" (OI). "En contraste con la sociedadde investigación clásica con un contrato de estruc-tura, en este caso el desarrollador en búsqueda deuna solución busca ofertas en la Internet y con ellointegra a solucionadores de problemas externos, ya veces del exterior, en su proceso de innovación",

como NineSigma o yet2com, y ofrecen una recom-pensa en efectivo a la mejor solución. Y esa soluciónpuede venir de una compañía de IT grande de la In-dia o de un desarrollador aficionado de Alemania.Aproximadamente la mitad de los problemas son re-sueltos con éxito de esta forma. Por lo que no es sor-prendente que compañías grandes como BASF,Novartis y Nestlé estén igualmente utilizando este mé-todo para encontrar soluciones.

Adicionalmente, Siemens ha desarrollado su pro-pia herramienta para estimular la asociación en-tre los empleados de la compañía. "Cuando se tra-ta del proceso de encontrar soluciones, nuestra he-rramienta interna en Siemens, que se denominaTechnoWeb, más o menos se adapta al principiodel e-agente", dice Lackner. "Dicho de manera sen-cilla, funciona como un foro en Internet en el cual

te en la elección organizada por el fabricante de fi-deos japonés Acecook para determinar cuáles sa-bores les gusta más a los consumidores. De la mis-ma forma, los fanáticos del fabricante de carros Fiattuvieron la oportunidad de aportar ideas sobre eldiseño del nuevo Fiat 500.

El fabricante de artículos para el consumidor Proc-ter & Gamble planea hacer especial énfasis en los apor-tes de los clientes a través de la tercerización masi-va. En el largo plazo, la compañía intenta generar lamitad de todos los nuevos productos por medio dela retroalimentación del cliente. "Con la tercerizaciónmasiva, las compañías pueden tener en cuenta lasnecesidades de los clientes más rápidamente y re-accionar velozmente a las condiciones dinámicas delmercado. Eso conduce en algunos casos a una ven-taja competitiva enorme", dice Rudzinski.

La subsidiaria de iluminación de Siemens Osramganó también experiencia en el campo de la OI. Enel 2009 Osram puso en práctica su competencia deideas "LED – Emocionaliza tu Luz". La competenciale dio a los diseñadores profesionales al igual que alos aficionados la oportunidad de presentar, ins-peccionar y discutir en línea sus ideas sobre la ilu-minación. El objetivo general era identificar solucionesde iluminación prácticas y asequibles que fueran fá-ciles de operar y de instalar para los usuarios. Se otor-garon premios a las mejores ideas.

Los aportes incluyeron una lámpara de festonesflotantes que proporcionaba tonos relajantes de luzen la bañera, y el "balón cromático" (ver imágenesarriba), que utiliza sensores de aceleración para mo-dificar el color de su luz cuando gira. "Más de 600 ide-as se presentaron durante la competencia, y la ma-yoría de ellas son técnicamente viables", dice Lack-ner, quien confía en que Osram implementará unao más de estas ideas en el futuro no muy distante.

A pesar de estos escenarios exitosos, muchas com-pañías se muestran todavía renuentes a abrir sus pro-cesos de innovación, porque temen una pérdida dela propiedad intelectual o les preocupa que no pue-da ser posible patentar productos de OI. "Pero la OItiene lugar totalmente dentro del proceso de pa-tentado existente si se definen las reglas apropia-damente –como con un contrato de confidenciali-dad o una renuncia de derechos", explica el Prof. Pi-

cualquier empleado registrado puede formular unproblema específico. Independientemente de si setrata de un problema técnico complejo o sólo deuna pregunta sobre cómo utilizar Microsoft Word–cada usuario puede ver y responder estas pre-guntas. Eso acelera las rutinas de trabajo de los usua-rios individuales un resto".

El cliente como socio de desarrollo. El métodomás difundido de innovación abierta, sin embargo,se denomina "tercerización masiva". En este caso, lascompañías externalizan su inventiva, por decirlo así,comprometiendo a los clientes activamente en el pro-ceso de innovación a través de plataformas de tra-bajo en red o de competencias de ideas, por ejem-plo", dice Caroline Rudzinski de Management Zen-trum Witten (MZW), que ha estado manejando eltema de la inteligencia colectiva desde hace algúntiempo y está analizando el uso de la innovación abier-ta en el mercado comercial.

La lista de compañías que utilizan ahora la ter-cerización masiva es larga. En el 2008, por ejem-plo, aproximadamente 4.000 personas utilizaronuna plataforma de red dedicada para tomar par-

explica el Prof. Frank Piller, un experto en gerenciade innovación de RWTH Aachen (ver p. 89), una pres-tigiosa universidad tecnológica del noroeste de Ale-mania. Esta estrategia de innovación abierta ya estásiendo implementada de varias maneras por muy di-ferentes compañías –incluida Siemens.

Un tipo de innovación abierta es conocido como"Grupo de innovación". Basada en la Red, y usualmenteen el hogar, estas discusiones moderadas con cien-tos o incluso miles de participantes están diseñadaspara encontrar y evaluar ideas nuevas. "Hacia fina-les del 2009 creamos un grupo, donde la pregun-tamos a nuestros empleados de qué manera la IT delfuturo y las tecnologías de comunicación del futurocomo la informática en las nubes podrían cambiarla forma de hacer negocios de Siemens", dice el in-vestigador de CT, Dr. Thomas Lackner, quien es res-ponsable de los temas de innovación abierta en Sie-mens. "Gracias a aproximadamente 1.000 aportesde quienes se involucraron, pudimos desarrollar al-gunos conceptos iniciales para responder a estas ten-dencias en evolución".

Siemens está haciendo uso de métodos de OI enla investigación también. Cuando se enfrenta a pro-blemas particularmente difíciles, los investigadoresde Siemens a veces acuden a "e-agentes", quieneshacen equipo con solucionadores de problemas ex-ternos. En estos casos, los desarrolladores describenpúblicamente su problema en un sitio de e-agentes,

La innovación abierta le facilita relativamente a los de-

sarrolladores mejorar su potencial de innovación.

Osram, por ejemplo, utilizó la competencia de ideas

para recoger más de 600 propuestas de soluciones de

iluminación, como fue el caso de este balón cromático.

Innovación abierta | Tendencias

Lackner espera buscar métodos de innovaciónabierta además dentro de Siemens también, porqueestos ofrecen un vehículo para discutir las tenden-cias del futuro con un gran número de empleadosy de identificar también las mejores ideas. Otra com-petencia de ideas de dos meses está por lo tanto pró-xima a iniciarse a mediados de Abril, y estará dedi-cada al tema de la sostenibilidad. Dice Lackner: "sinimportar que tan diferentes puedan ser los métodosindividuales de OI, tienen una cosa en común. Elloscomplementan la investigación y el desarrollo tra-dicionales integrando la creatividad y la experienciade muchas personas al proceso de innovación. Es-tas por lo tanto amplían el horizonte de R&D de unaforma relativamente simple.

Sebastian Webel

Pictures of the Future | Primavera 2010 89

El Prof. Frank Piller, de 40años, dicta la Cátedra deManejo de la Tecnología y laInnovación en RWTHAachen, Alemania, desde el2007. El Prof. Piller recibió sudoctorado en administraciónde empresas en Würzburg ylideró el grupo deinvestigación Creación deValor Impulsado por elCliente en la UniversidadTecnológica de Múnich.Hasta su nombramiento enAachen era Socio deInvestigación de la EscuelaSloan de Administración delInstituto de Tecnología deMassachusetts en Boston,Massachusetts.

¿Quiénes practican la innovación abierta?

Piller: con frecuencia son compañías que care-cen de una gran capacidad de desarrollo en lacorporación. Aunque las grandes compañías handescubierto la OI también. Hewlett Packard (HP),por ejemplo, opera su plataforma de OI en la red–el "Laboratorio de Ideas". Con su competenciade ideas "Emocionaliza tu Luz", Osram generóideas de nuevos diseños de lámparas y creó unamejor práctica en Alemania. Pero incluso si se uti-liza internamente, la OI puede representar unagran oportunidad, especialmente para las compa-ñías que operan a nivel mundial y que tienen mu-cha experiencia interna –como Siemens. En estecaso no habrá ningún problema con la confiden-cialidad ni con las patentes porque todo perma-nece dentro de la compañía. Los investigadoresde una amplia variedad de departamentos quepodrían de otra forma jamás reunirse pueden uti-lizar la OI para recoger su conocimiento y crear fá-cilmente efectos de sinergia. En la actualidad,sólo unas pocas compañías están haciendo usode este potencial de OI de una forma sistemática.

¿Puede la OI reemplazar el método de des-

arrollo interno tradicional?

Piller: No, la OI complementará el método tra-dicional al ofrecer muy eficientes alternativasde desarrollo. Probablemente tendrán que pa-sar muchos años antes de que sea firmementeincorporada en los procesos de innovación. Eslo mismo que pasa con muchos nuevos méto-dos de administración –son discutidos con granentusiasmo y luego no son implementados am-pliamente en cinco o diez años.

Entrevista realizada por Sebastian Webel

¿Qué es la innovación abierta?

Piller: la "OI" representa una forma completa-mente novedosa de organizar el proceso de in-novación. En vez de que una compañía dependaexclusivamente de sus propias capacidades deR&D, busca la asistencia de soluciones de proble-mas externos y los integra al proceso de innova-ción. Como resultado, los desarrolladores utilizanel mundo exterior para mejorar su potencial deinnovación. De esta forma las compañías adquie-ren experiencia y soluciones sin incurrir en gran-des gastos. Esto aplica para el B2B al igual quepara los productos para el consumidor. Las com-pañías utilizan la OI para asegurarse de que susproductos satisfagan las necesidades de los clien-tes, reduciendo con ello el riesgo de fracasos.Ellas específicamente preguntan lo que el clientequiere, o podrían incluso incluirlos activamenteen el desarrollo de un producto –por ejemplocon las competencias de ideas tradicionales.

¿La OI no pone en peligro los derechos de

propiedad intelectual del desarrollador?

Piller: la OI opera dentro del proceso de paten-tado existente siempre y cuando se definanapropiadamente las reglas del procedimiento,tales como contratos de confidencialidad o re-nuncias de derechos. Pero las compañías noson las únicas que tienen estas preocupacio-nes. Hoy la mayoría de inventores aficionadosestán ansiosos de ser activamente involucra-dos en el desarrollo de un producto, a cambiode renunciar a los derechos. Pero con el tiem-po, estos se volverán más asertivos, y la com-pañía tendrá entonces que permitirles disfrutarde una parte del éxito de un producto.

ller. Sin embargo, él cree que las compañías nuncaexpondrán toda su experiencia a forasteros, enparte debido al tema de protección de la patente. Ensu opinión, la OI será por tanto sólo un complementedel método clásico de desarrollo en casa en vez dereemplazarlo.

El especialista en OI Lackner está planeando con-seguir una incluso mayor integración de las diferentesherramientas de innovación abierta en Siemens. Eléxito que Siemens ha tenido hasta ahora con la OIlo hace confiable. En febrero de 2010 la compañíafue clasificada segunda por su manejo del conoci-miento y por sus actividades de OI en el estudio deEmpresas Europeas de Conocimiento Más Admira-do (MAKE) realizado por la firma de investigación in-ternacional de mercados Teleos. Esta ha sido la sex-

ta vez desde el 2001 en que Siemens ha estado en-tre los finalistas principales del MAKE. Lackner estáconsiderando ahora organizar nuevas competenciasde ideas en Bosch y Siemens Hausgeräte GmbH, Os-ram y en las universidades. Los colegas podrían pre-sentar propuestas de proyectos de investigación, yel que tenga el concepto más prometedor entrará en-tonces en sociedad con Siemens.

"Aunque las competencias de ideas identifican lasmejores ideas nuevas, que serán posteriormente im-plementadas, los e-agentes ubican soluciones queya existen", dice Lackner. "Esto es especialmente útilen el caso de problemas técnicos complejos relevantespara los Sectores de Siemens que trabajan con plan-tas de energía, instalaciones industriales y equiposmédicos".

| Entrevista

Camino abierto a la innovación

Tejidos blandos reveladosSon utilizadas todos los días en los hospitales, pero lasimágenes de rayos X no ofrecen realmente el tipo dedetalle requerido para determinar el tamaño y la es-tructura de un tumor. Sin embargo, con una nueva téc-nica denominada "imagenología de rayos X de contras-te de fase", esto podría estar a punto de cambiar.

Frank Pfeiffer (izquierda, arriba) utiliza una nueva técnica de

radiografía para crear imágenes con mayor detalle del que los

sistemas de rayos X convencionales permiten –como lo mues-

tran las fotos del pez y el huevo de Kínder sorpresa (derecha).

Un radiógrafo experimentado puede leer mu-

cho más de los tonos grises de una imagen

de rayos X en comparación con una persona no ex-

perta. Pero puede resultar difícil incluso para un ojo

entrenado determinar el tamaño exacto y la es-

tructura de un tumor. Esta información, sin em-

bargo, es vital para seleccionar el tratamiento apro-

piado. En un proyecto conjunto establecido en el

2008 con el apoyo del Ministerio de Educación y

de Investigación (BMBF) de Alemania, los investi-

gadores de Siemens, la Universidad de Erlangen-

Nürnberg, el Instituto de Tecnología de Karlsruhe

y la Universidad Tecnológica de Múnich (TUM) es-

tán ahora investigando un prometedor método no-

vedoso de imagenología conocido como "image-

nología de rayos X de contraste de fase".

Contrario a la radiografía convencional, la cual

está basada en la absorción de los rayos X, esta téc-

nica podría revelar varios tipos de tejidos blandos

como los músculos y los tendones, todos en alto con-

traste. La radiografía convencional explota el hecho

de que los huesos y los tejidos absorben los rayos

X en diferentes grados. Una imagen de rayos X de

la cabeza, por ejemplo, revelará claramente los hue-

sos del cráneo, los cuales absorben una gran can-

tidad de radiación, aunque no mucho del cerebro,

el cual muestra sólo una ruta uniforme de grises.

Sin embargo, con un contraste más alto de los te-

jidos blandos, las áreas individuales se pueden dis-

tinguir claramente, incluidas todas las anormalidades

de los tejidos –como un tumor. La técnica podría

por lo tanto revelar el tamaño y la posición de una

lesión en una etapa inicial, permitiéndoles a los mé-

dicos determinar el tratamiento correcto, incluida

la dosis exacta de la terapia con radiación. Lo mis-

mo se aplica a las mamografías. Aquí, también, la

nueva técnica podría mejorar el contraste de las imá-

genes borrosas del tejido del seno.

Este rendimiento mejorado está basado en el

hecho de que la imagenología de contraste de fase

no sólo mide la absorción de los rayos X, sino tam-

bién los cambios en la fase de las ondas. Al igual

que la luz visible, los rayos X pueden considerarse

tanto como partículas como ondas. Mientras que

la radiografía basada en la absorción pura regis-

tra si los rayos X penetran la anatomía o no, la ima-

genología de contraste de fase mide el efecto que

su paso a través de los tejidos del cuerpo tiene so-

bre su fase –en otras palabras, qué tanto cambia

la forma de la onda (rayos X) en relación con su

posición original. El mismo principio hace visible

las burbujas de aire en el agua, por ejemplo, de-

bido a los diferentes índices de refracción de los

dos medios. Este cambio de fase es muy revela-

dor porque varía dependiendo de la naturaleza del

tejido a través del cual se refracta la radiación. Este

efecto es muy mínimo, sin embargo, y debe ser

amplificado.

Sin embargo, hasta hace poco esto era impo-

sible con los sistemas de rayos X convencionales.

El primero se enfoca en este problema que surgió

hace más de 20 años y que implicó el uso de una

óptica de cristales especial. Sin embargo, el mé-

todo sólo funciona con radiación monocromática,

como la generad por una fuente de sincrotrón cos-

tosa. La diferencia entre la radiación producida por

este tipo de acelerador de partículas y el de una

fuente de rayos X convencional es similar a la di-

ferencia entre la luz láser y la bombilla de luz in-

90 Pictures of the Future | Primavera 2010

Innovación abierta | Imagenología de Rayos X de Contraste de Fase

Rejillas para imágenes más precisas

Fuente de Rayos X

Rejilla1

Objeto Rejilla2

Rejilla3

Detector

de la fase contenida en los rayos X sea descifrada por

medio de la tercera rejilla. Al igual que la primera re-

jilla, la tercera está hecha de silicona y oro. Para me-

dir la intensidad de onda, esta rejilla es desplazada

en relación con la segunda rejilla, y un detector re-

gistra las señales. Los valores medidos son compa-

rados con las mediciones realizadas sin el objeto. La

diferencia entre las dos es el contraste de la fase, y

es visible en la imagen en la forma de tonos de gris.

Pictures of the Future | Primavera 2010 91

candescente. Las ondas de luz emitidas por un lá-

ser oscilan exactamente en el tiempo entre sí –es

decir, estos están perfectamente en fase. En for-

ma similar, la luz de rayos X de un sincrotrón es casi

completamente sincrónica. En contraposición,

las fuentes de rayos X utilizadas en los hospitales

producen mucha interferencia, porque irradian un

espectro de longitudes de onda en todas las di-

recciones. Esta es la razón por la cual el mundo cien-

tífico declaró en el 2004 que la imagenología de

contraste de fase era imposible con las fuentes de

rayos X convencionales.

Pero los científicos no habían contado con el fí-

sico Franz Pfeiffer, Profesor de Física Biomédica de

TUM. Allá en el 2004, el Prof. Pfeiffer estaba in-

vestigando en el Instituto Paul Scherrer de Suiza,

a donde fue para publicar sus hallazgos revolu-

cionarios en el 2006. Pfeiffer también utilizó la ra-

diación de sincrotrón para su investigación inicial,

pero conjuntamente con el interferómetro de

Talbot-Lau, una pieza de equipo principalmente en-

contrada en la física en vez de la física de rayos X.

Su innovadora idea fue utilizar también el inter-

En el 2004, expertos declararon que la imagenologíade contraste de fase era imposible –pero Pfeifferdemostró que estaban equivocados.

alta energía, por lo que las aperturas de las rejillas

tienen que ser más finas que las del sistema de

Pfeiffer –en este caso, no tener más de 2.5 micró-

metros de separación. En forma similar, las bre-

chas entre las rejillas, la fuente de rayos X y el de-

tector podrían ser libremente modificados

respecto a la organización original de Pfeiffer. En

el nuevo sistema, todos estos componentes ten-

drán que encajar en menos espacio.

ferómetro con un tubo de rayos X normal. Sus pri-

meras imágenes de contraste de fase mostraron

un pez con un nivel de precisión sin precedentes.

El interferómetro de Talbot-Lau de Pfeiffer

consta de tres rejillas hechas de silicona. Estas lu-

cen como pequeñas placas con aberturas hechas

entre ellas a intervalos de tan sólo unos pocos mi-

crómetros. Las primeras aberturas de la rejilla son

llenadas con oro. Es coloca entre la fuente de ra-

yos X y el objeto bajo examen, y su trabajo es ha-

cer la radiación caótica emitida por la fuente de

rayos X lo más sincrónica posible. El oro absorbe

los rayos X, mientras que la silicona le permite pa-

sar a través, produciendo como resultado un nú-

mero grande de ondas de rayos X cuasi-coherentes.

Cuando estas ondas golpean el tejido, alteran su

fase. La segunda rejilla está hecha netamente de

silicona. Su trabajo es recombinar las ondas par-

ciales individuales –un proceso conocido por los

especialistas como interferencia.

Al mismo tiempo, la parte de radiación que pasa

a través de la silicona experimenta un cambio de

fase adicional –y en este caso exactamente cono-

cido. Esto es lo que hace posible que la información

cios restantes subieron a bordo en el 2008, el año

en que fue lanzado el proyecto. "Integrar la image-

nología de rayos X de contraste de fase a un sis-

tema de rayos X convencional para el diagnósti-

co en humano fue una idea radical –y todavía lo

es", dice Hempel. "Pero tuvimos éxito en demos-

trar que funciona. Y esa fue la razón por la cual ga-

namos en la Competencia de Innovación BMBF en

la categoría de Avance de la Tecnología Médica".

Radiación baja. El objetivo del proyecto es un

instrumento que se integre sin problemas a los

procedimientos hospitalarios diarios. Para hacerlo,

no debe ser más grande que un sistema conven-

cional y no debe superar el tiempo ni el costo de

los exámenes de hoy. Teniendo esto presente, el

Instituto de Tecnología Karlsruhe está mejorando

las rejillas, y la Universidad de Erlangen-Nürnberg

está mejorando los detectores. Los investigadores

de Siemens, entre tanto, están trabajando con el

equipo de Pfeiffer en integrar el interferómetro a

un sistema de rayos X. Las demandas de los com-

ponentes representan desafíos especiales. La ima-

genología médica requiere del uso de rayos X de

Hallar la combinación óptima aquí es el traba-

jo de los investigadores liderados por la Prof. Gi-

sela Anton de la Universidad de Erlangen-Nürn-

berg. Ellos buscan mejorar el detector y los pa-

rámetros de la estructura de la rejilla para poder

obtener la mejor imagen con la menor exposi-

ción posible a la radiación.

El proyecto está programado para finalizar en

el 2012, aunque se no será el final de la inves-

tigación. Contrario a la radiografía de absorción,

la cual cuenta con muchos años de experiencia,

el campo de la imagenología de rayos X de con-

traste de fase es casi inexplorado. "Esa es la ra-

zón por la cual es tan fascinante", dice Anton.

"Hay mucho por investigar". Para ella y los de-

más científicos, la mayor motivación es conocer

el beneficio que esta nueva técnica le traerá a

los médicos al igual que a los pacientes. Porque

tan pronto como la imagenología de contraste

de fase funcione en la práctica clínica –y ninguno

de los socios ver ninguna razón para dudarlo–

probablemente le abrirá las puertas a una mul-

titud de nuevas posibilidades diagnósticas.

Helen Sedlmeier

En el 2006, poco después de que Pfeiffer había

publicado su imagen de un pez, él empezó a trabajar

con Siemens. Su encuentro inicial se dio en una fe-

ria comercial de sistemas de rayos X. Los investiga-

dores de Siemens, incluido el Dr. Eckhard Hempel,

en ese momento vinculado al Sector del Cuidado de

la Salud de la compañía, reconocieron inmediata-

mente el potencial del desarrollo de Pfeiffer. Los so-

Los detectores tendrán que adaptarse tam-

bién a las nuevas especificaciones. Al igual

que con la cámara digital, las imágenes del nue-

vo sistema de rayos X están compuestas por pi-

xeles. Entre más radiación y mayor número de

pixeles, mejor será la calidad de la imagen. Sin

embargo, teniendo presente el interés de los pa-

cientes, la dosis de radiación se debe minimizar.

Innovación abierta | Vehículos eléctricos

Dinamarca. Esta última espera que aproximada-mente el 50% de su demanda promedio de elec-tricidad sea cubierta eólicamente para el 2025.

Los vehículos eléctricos podrían ayudar a re-solver el problema al actuar como sistema dealmacenamiento virtual del exceso de electrici-dad. Específicamente, miles de carros eléctricosrecargarán sus baterías cuando los vientos seanfuertes, principalmente en la noche. A la inver-sa, durante los periodos de calma, estos podrí-an reabastecer la red a precios más altos. Esa esuna gran idea –pero ¿podrá funcionar? Porejemplo, ¿de qué manera los carros eléctricos yla red de energía se pueden comunicar confia-blemente? Cómo se pueden recargar los vehí-culos rápidamente y de manera segura? Y¿cómo se le podrá facturar a cada uno? Dosproyectos de cooperación importantes en Dina-marca y la región de Harz están buscando res-

Todos cargadosLos principales proyectos de cooperación están pavimentando el camino para ellanzamiento de vehículos eléctricos. Expertos de la industria y de las universidades estáncreando la base tecnológica para conectar los vehículos a la red de energía. De hecho, seestán realizando ahora pruebas de campo, especialmente en Dinamarca y Alemania. Unobjetivo clave es utilizar los carros eléctricos como unidades de almacenamiento de energíaque puedan compensar las fluctuaciones de la energía eólica.

Tan reciente como hace cinco años, la idea deque cientos de miles de carros eléctricos pue-

dan estar en las vías en Europa para el 2020 seconsideró como un escenario futurista. Difícil-mente nadie creía que la idea de manejar conelectricidad se podría implementar tan rápida-mente, y en tan gran escala. Sin embargo, lostiempos han cambiado y se está trabajando agran velocidad para implementar los carros eléc-tricos para el uso diario. Al mismo tiempo, algu-nos componentes de su fuente de energía –la redeléctrica– se están redefiniendo por completo(ver Pictures of the Future, Otoño de 2009, p.44). Dos regiones europeas en particular están li-derando el futuro de la movilidad eléctrica –la re-gión de Harz de Dinamarca y Alemania en la mi-tad del país. Ambas obtienen ya una gran partede su electricidad de fuentes renovables, espe-cialmente el viento. En Dinamarca, la cifra es del

20%; en la región de Harz, las instalaciones eóli-cas, de biogás y solares abarcan el 50% de las ne-cesidades de energía. Como resultado, ambas re-giones con frecuencia se enfrentan al mismoproblema: demasiada energía eólica.

Cuando el viento fuerte hace que las turbinasrealmente se muevan, estas pueden satisfacermás del 100% de la demanda de electricidad decada región. Para evitar que la red se sobrecar-gue, las instalaciones eólicas de Harz se apagan –en gran parte en detrimento de sus operadores.Sin embargo, a los proveedores de energía dane-ses se les exige legalmente que utilicen el excesode energía eólica, excesos que estos les trasladana otros vecinos europeos. Y lo que es más, ellostiene que pagar costos de transmisión por el pri-vilegio. Y el problema podría empeorar, ya que laporción de electricidad generada por la energíaeólica está aumentando tanto en Harz como en

Hay todavía mucho camino por recorrer antes de que los carros eléctricos

como el eRuf Stormster (foto abajo) puedan recargarse con electricidad

generada por el viento. Siemens y la compañía danesa Lithium Balance

están ayudando a que esta visión se haga realidad (derecha).

92 Pictures of the Future | Primavera 2010

puestas a estos interrogantes con la ayuda deexpertos de Siemens.

Un proyecto tiene su sede en el centro de in-vestigación Risø de la Universidad Tecnológica deDinamarca (DTU), no lejos del famoso Museo deBarcos Vikingos de Roskilde. El centro alberga tur-binas de viento, sistemas fotovoltaicos solares,una estación transformadora y una batería de va-nadio líquido del tamaño de un contenedor debarco. Aquí, los consumidores de energía sonunidades de calefacción eléctricas en los edificiosde oficinas del centro, los carros híbridos y variasbaterías pequeñas que simulan vehículos adicio-nales. El centro de investigación por lo tanto tie-ne una red de energía en miniatura que se puedeutilizar para evaluar la interacción entre varioscomponentes.

Risø es el hogar del proyecto EDISON ("Vehícu-los eléctricos en un mercado Distribuido e Inte-grado utilizando energía Sostenible y RedesAbiertas") de Dinamarca, el primer esfuerzo im-portante del mundo para atraer un grupo de ve-hículos a las tomas eléctricas. La evaluación prác-tica comenzará en el 2011 en la isla deBornholm. "Nos estamos centrando principal-mente en la pregunta de cómo los vehículos eléc-

equipo de investigadores de Holthusen está des-arrollando la tecnología de 120 kV, la cual reduceel tiempo de carga a sólo unos pocos minutos.Sin embargo, con corrientes de carga de hasta300 amperios y 400 voltios de corriente alterna(a.c.), la carga es equivalente a energía casi 20hogares.

"La generación de calor durante la recargacon a.c. es uno de los mayores desafíos del mo-mento", explica Holthusen, quien está evaluan-do controladores de carga que serán instalados

Junto con la DTU y Siemens, los socios delproyecto EDISON incluyen a la IBM, la cual estádesarrollando la infraestructura del softwarepara conectar los componentes descentraliza-dos, la empresa de desarrollo Eurisco, y los pro-veedores de energía Dong Energy y Østkraft.Los últimos están principalmente interesadosen soluciones prácticas para alimentar energíaeólica a la red; Østkraft está organizando tam-bién una prueba de campo en Bornholm. Conla energía eólica en expansión continua en

Los investigadores de Siemens están trabajando en unsistema de 120 kV para recargar los vehículos eléctricosen sólo unos pocos minutos.

Pictures of the Future | Primavera 2010 93

tricos pueden ser cargados rápida, segura y efi-cientemente", dice Sven Holthusen, quien es res-ponsable del proyecto EDISON en el Sector deEnergía de Siemens. Holthusen y sus colegasanalizan, por ejemplo, cómo un vehículo puedeser recargado en diferentes tipos de estacionesde carga o cómo un gran número de vehículospueden ser recargados simultáneamente.

Holthusen sabe que los carros eléctricos llega-rán a ser muy atractivos para los consumidoressólo cuando estos puedan viajar largas distanciasy ser recargados en cuestión de pocos minutos.Los carros eléctricos de estos días son normal-mente recargados en una toma de 11 kilovatios(kV). Una batería típica con una capacidad de al-macenamiento de 25 kilovatios hora (kWh) por lotanto tomaría más de dos horas para recargarlototalmente. Aumentar la energía de carga reduci-rá el tiempo de carga. Esa es la razón por la que el

jores disipando calor, lo que permite por lo tan-to corrientes de carga más altas.

Nadie sabe cuál tecnología de recarga llega-rá a ser la líder. Esa es la razón por la que Sie-mens está desarrollando tecnologías diferentesen paralelo con sus equipos de movilidad Den-tro del Carro y Fuera del Carro. Los equipos des-arrollan y evalúan los componentes de las tec-nologías de los vehículos y de la red. Holthusenestá mirando también la corriente directa (DC),ya que esta permite cargar las baterías sin la ne-cesidad de un controlador. "Sin embargo la DCes más peligrosa, principalmente debido al arcoque se genera en el evento de un cortocircuito.Los fusibles de AC comúnmente utilizados nose pueden utilizar como protección en esta si-tuación". Holthusen está por lo tanto trabajan-do en métodos nuevos y seguros para el sumi-nistro de DC.

El gobierno alemán está financiando la expan-sión de la movilidad eléctrica en ocho regiones. EnMúnich, Siemens está participando en un proyec-to piloto con la BMW y la empresa de servicios pú-blico municipal local (SWM). Aquí, la BMW planeaampliar su flota de prueba de los vehículos eléctri-cos "Mini-E" a por lo menos 40, Siemens está su-ministrando tecnología para la infraestructura decarga de la próxima generación –incluida la cargarápida– y SWM está suministrando electricidad"verde". Siemens ha lanzado también un proyectoen Berlín en el cual los vehículos eléctricos van aser utilizados diariamente como los carros de lacompañía. El proyecto incluye seis modelos inteli-gentes eléctricos suministrados por Daimler, quepueden "recargarse" en 20 estaciones de carga enlos principales sitios de Siemens en Berlín. Sie-mens tiene su propia red de medio y bajo voltajeaquí, la cual puede cargar o descargar los carros.

en los vehículos al igual que en lo que haría par-te de las estaciones de recarga. Los controlado-res a bordo ofrecen el beneficio de no estar in-tegrados a la bomba de energía, lo cual reducelos costos de infraestructura. Estos controlado-res garantizan también que cada vehículo con-trole óptimamente el proceso de carga en sin-tonía con sus requerimientos de batería. Loscontroladores externos, de otra parte, son me-

todo el mundo, Holthusen y sus colegas creenque todas las tecnologías en las que están tra-bajando tendrán buenas oportunidades de éxi-to en el mercado. Solamente en el área deAfuera del Carro, ellos estiman que la demandaglobal de componentes electrónicos capacesde ampliar la red de energía y la infraestructurade carga sumará en total más de diez billonesde euros en el 2020.

94 Pictures of the Future | Primavera 2010

Carga rápida. El proyecto Harz.EE-Mobility tiene15 socios. Entre estos se encuentran varios insti-tutos de investigación y universidades, empresasde servicios públicos, el operador de la red deenergía E.ON Avacon, Deutsche Bahn, Siemens yla compañía de radios móviles Vodafone. En con-junto, estos socios están pavimentando el cami-no de la movilidad eléctrica del futuro en la re-gión de Harz. El proyecto busca identificar formas

sus requerimientos”. Siemens está por lo tantotrabajando con muchas compañías –incluidaRWE, EDF, Better Place, BMW, Daimler, Renault,Toyota, Honda y Ford– en la estandarización in-ternacional ISO/IEC de un protocolo de comunica-ción. Dicho protocolo haría posible que las bom-bas de energía y los vehículos de todos losfabricantes de autos intercambien información através del cable de la bomba o de una conexión

da pico durante la carga simultánea en el garaje deparqueo de la estación ferroviaria de Magdeburgo.Deutsche Bahn, que opera flotas de carros com-partidos, está muy interesada en los resultados.

Red Inteligente. “Cuando usted incluye todaslas instalaciones de turbinas de viento, biogás yenergía solar, las plantas de energía pequeñas ylos carros, nuestros proyecto conectará aproxima-damente 2.000 unidades eléctricas”, dice Heuer.“Nunca había existido antes un proyecto tan gran-de”. Con la ayuda de soluciones de comunicaciónque equilibren la oferta y la demanda, podría in-cluso ser posible aumentar la participación de laelectricidad ecoamigable involucrada en más del50% al adicionar la energía producida a nivel locala partir de fuentes renovables. Esa energía ya notendría entonces que ser exportada. “Con tan in-menso número de productores de electricidad yde consumidores involucrados, no resulta prácticoestablecer un centro control imperioso como lostradicionales utilizados en las redes centralizadas yen las plantas de energía grandes”, dice Heuer. Enotras palabras, nada funcionará sin tecnologías decomunicación inteligentes y algoritmos predicti-vos. Los investigadores están particularmente in-teresados en saber cómo se comportará la redcuando los carros eléctricos se conecten y se des-

dice el Dr. Jörg Heuer, quien es responsable delproyecto Harz en Siemens Corporate Technology.Conseguir esta meta requerirá de la comunicaciónautomática entre el vehículo y la bomba de ener-gía. Europa ahora ha estandarizado un conectorque incluye no sólo el cable de recarga capaz demanipular hasta 44 kV sino también un canal deintercambio de información. La bomba de energíautiliza el protocolo de comunicación para determi-nar cuándo el vehículo está listo para la recarga. Ala inversa, la bomba le indica al vehículo cuántaenergía de carga le puede suministrar.

Un canal de comunicación adicional para elpago automatizado o la transferencia de otra in-formación del vehículo se pueden activar tam-bién. “Si un gran número de vehículos recargansimultáneamente en un parqueadero, podríamosexperimentar una sobrecarga local”, dice Heuer.“Esta es la razón por la cual los vehículos tienenque ser capaces de comunicarse y de coordinar

cuando está encendido. “En nuestro proyecto,queremos estudiar el grado hasta el cual los perfi-les de movilidad de los vehículos eléctricos podránrevelar información sobre la demanda potencial deelectricidad en sitios como los lotes de parquee yviaje o los garajes de parqueo”, dice Heuer. “La rednecesita ser capaz de reaccionar al aumento de lademanda rápidamente en estos sitios”. En el 2010,cerca de 30 modelos de Audi A2 retroadaptadoscomo carros eléctricos estarán camino a Harz y alas regiones y ciudades circundantes que estánparticipando también en el proyecto. El personaldel proyecto utilizará los carros para simular variosescenarios. Por ejemplo, ellos simularán la deman-

conecten. En este sentido, el personal del proyec-to está desarrollando reglas matemáticas que utili-zan los principios de la teoría de las probabilidadespara predecir cuándo, dónde y cómo los diferen-tes vehículos necesitarán electricidad.Para facilitar la recarga, el consorcio del proyectoincluye expertos en amigabilidad con el usuario.“Los conductores tendrán que escoger entre unmáximo de sólo tres o cuatro modos de carga”,dice Heuer. De hecho, dos modos –“Cargue a laVelocidad Máxima” y “Cargue al Costo Mínimo”–podrían ser todo lo que se necesita. El uso de labomba de carga se facturará automáticamente através del teléfono celular. Harz.EE-Mobility al-canzará velocidad de crucero en el 2011. Esaserá la fecha en la que el último de los carroseléctricos experimentales saldrá a la calle parademostrar que la recarga es tan sencilla como loes la recarga de combustible hoy.

Tim Schröder

En el centro de investigación Risø los científicos de la

Universidad Tecnológica de Dinamarca y de Siemens

están evaluando de qué forma los carros eléctricos, las

redes de energía y los sistemas de generación de ener-

gía renovable pueden operar de manera armónica.

Sin coordinación, la recarga simultánea de muchosvehículos podría sobrecargar las redes locales.

de hacer la recarga más conveniente, inteligentey confiable. Los socios ya han instalado las prime-ras bombas de energía no sólo en Harz sino tam-bién en Copenhague, Dinamarca, donde los vehí-culos del proyecto EDISON se recargan también.EDISON y Harz.EE-Mobility se complementan en-tre sí de esta manera y comparten los resultados.Mientras que los socios de EDISON se centranprincipalmente en la electrónica de la energía y latecnología de carga rápida, el proyecto Harz seconcentra en el proceso de carga y en la comuni-cación vehículo-red.

“Lo más importante para los usuarios es que elproceso de recarga debe ser rápido y sencillo”,

inalámbrica. El protocolo incluirá un sistema parala autenticación de múltiples vehículos, lo cualevitaría el mal uso y el robo de la electricidad.Heuer actúa también como asesor de varios orga-nismos de estandarización.

Vodafone está comprometida en el proyectoHarz.EE-Mobility porque la recarga en varias esta-ciones se asemeja a la itinerancia de los teléfonoscelulares entre diferentes proveedores inalámbri-cos. Dado que el proceso de facturación futuro po-dría por lo tanto ser similar, Vodafone está apor-tando su experiencia con los perfiles de movilidad.Después de todo, es relativamente fácil determinardónde está un teléfono celular y a hacia dónde va

Innovación abierta | Vehículos eléctricos

miento elaboradas con carbono activado para eli-minar los químicos y subproductos extra.

Expertos de Siemens Water Technologies enGünzburg, Alemania, están desarrollando ahoraun sistema mucho más eficiente y económico.Para alcanzar sus objetivos, están trabajando conespecialistas de la Universidad Tecnológica de Di-namarca (DTU) en Copenhague. El equipo delquímico Henrik Rasmus Andersen ha estado in-vestigando unidades de AOP durante años y hadesarrollado procedimientos analíticos de prime-ra clase para detectar sólo microorganismos dedisruptores endocrinos o antibióticos en el agua.El equipo está trabajando ahora con Siemens enuna nueva cámara de reacción que será más efi-ciente que los sistemas comparables. Como losradicales tienen una vida extremadamente corta,los flujos en el sistema –la dinámica de los flui-dos– tiene una influencia considerable sobre elefecto de limpieza de la cámara. La geometría dela cámara deberá por lo tanto diseñarse en con-sonancia. Finalmente, el objetivo es optimizar elsistema como un todo, para que se pueda obte-ner el mejor resultado utilizando entre tanto sólopequeñas cantidades de químicos y de energía.

Socios confiables. No es una coincidencia quelos alemanes y los daneses hayan escogido traba-jar juntos en este proyecto. La DTU es una de lasocho universidades internacionales sobresalien-tes con las que Siemens mantiene estrechas so-ciedades de investigación. Hace varios años, Sie-mens estableció el programa CKI (Centro deIntercambio de Conocimiento) para fomentar es-tas relaciones, las cuales están basadas en uncontracto de estructura común con las universi-

Apuntándole a los contaminantesMás temprano que tarde los sistemas de oxidación se utilizarán para destruirpesticidas, hormonas y antibióticos en el agua potable. En este sentido, los expertosde Siemens están desarrollando soluciones eficientes y ahorradoras de energía encolaboración con los investigadores de la DTU en Copenhague.

Pictures of the Future | Primavera 2010 95

El Dr. Dieter Wegener, CTO de Soluciones Industriales

de Siemens (izquierda), y los expertos de la Universi-

dad Tecnológica Danesa discuten cómo se pueden

neutralizar los disruptores endocrinos en el agua.

| Agua potable

dades en cuestión (p. 86). La DTU, que ha sido lí-der en el desarrollo de tecnología medioambien-tal durante muchos años, ha sido una universi-dad del CKI desde el 2006.

“Con el programa CKI tratamos de coopera-ción lea y de larga duración dando lugar a mu-chos proyectos de investigación individuales con-juntos”, dice el Dr. Dieter Wegener, jefetecnológico de Soluciones Industriales de Sie-mens. Durante mucho tiempo, las compañías delsector industrial actuaban con precaución en tra-tándose de trabajar con socios externos; les preo-cupaban los efectos de la transferencia de conoci-miento a terceros. Siemens se ha liberado de esetemor. “Si usted quiere hacer grandes avances enel desarrollo y usted está buscando innovacionesradicales, usted tiene que depender de la expe-riencia de las universidades”, dice Wegener. Apar-te de la experiencia técnica, otra clave para llegaral éxito es la buena relación personal. Esta sepuede cultivar en los CKIs, los cuales están dise-ñados para durar muchos años.

“Primero, nos reunimos con expertos en Sie-mens para discutir en cuáles campos de la tecno-logía podemos cooperar mejor”, dice Henrik Søn-dergaard de la DTU, quien supervisa los proyectosde cooperación en la universidad como gerentedel CKI. “Eso produjo como resultado proyectoscomo la tecnología de sistemas AOP, y el proyectoEDISON, los cuales están estudiando ahora la for-ma como los carros eléctricos pueden interactuarcon la red de energía” (p. 92). En otro ejemplo,expertos de Soluciones Industriales y de Tecnolo-gía Corporativa de Siemens han trabajado con laDTU y la Universidad Tecnológica de Berlín paradesarrollar la “Eco Care Matrix [Matriz de Cuidado

Nadie realmente sabe qué tan peligrososson. Estos fluyen con las aguas residuales

de las fábricas de plásticos, o pasan a través delas tuberías de aguas negras cuando son eva-cuados los inodoros. Los químicos intratables encuestión sobreviven incluso a las bacterias de lasplantas de tratamiento de aguas residuales. Seles denomina “disruptores endocrinos”, y se sos-pecha que estos compuestos de larga vida tie-nen un efecto sobre los sistemas hormonales delos seres humanos. Entre estos se encuentranlos pesticidas, los agentes activos de las píldorasde control de natalidad y los químicos de la in-dustria de resinas sintéticas. Algunos de ellospueden producir cáncer, mientras que se creeque otros hacen que los peces macho se con-viertan en peces hembra.

Como estos no pueden ser destruidos con latecnología de tratamiento biológico convencio-nal de las aguas residuales, estos se acumulan enel medio ambiente. Para deshacernos de ellos senecesita de armas más pesadas: peróxido de hi-drógeno u ozono, por ejemplo, los cuales formanradicales agresivos y en consecuencia descompo-nen las moléculas contaminantes en la forma decompuestos inofensivos. Existen actualmentesólo unos pocos sistemas de referencia en el mer-cado que están diseñados para atacar a los dis-ruptores endocrinos con oxígeno.

A la tecnología que descompone estas molé-culas se le denomina “Proceso de OxidaciónAvanzado” (AOP). Utiliza lámparas ultravioletapara la formación de radicales. Aunque los conta-minantes son descompuestos de manera eficaz,el proceso utiliza un gran consumo de energía.Adicionalmente, se requiere de fases postrata-

Construyendo Los investigadores deSiemens están trabajandocon socios de Rusia paradesarrollar nuevastecnologías. En la lista seencuentran las nanopartículas de una matrizmetálica de aluminio quemejora la dureza y laresistencia de las aleaciones,refinamientos de loscomponentes termoeléctricosque mantienen la promesa degenerar electricidad a partirdel calor residual, y softwareque aprende en la medidaque monitorea la producción.

La ciudad de Troitsk cerca de Moscú tiene un ex-citante pasado. Fue uno de los centros de cien-

cia cuya existencia quería ocultar la Unión Soviéti-ca. La investigación realizada aquí en ingeniería nu-clear e investigación de materiales fue de primeracategoría. El Instituto Tecnológico de Materiales deCarbono Superduros y Novedosos (TISNCM) de la ciu-dad ha alcanzado desde entonces estado oficial. Con-tinúa siendo el líder mundial– pero hoy hace partede una red mundial que incluye también a Siemens.

Una de las áreas más importantes de investi-gación en Troitsk es el desarrollo de materialesque se espera hagan más eficiente la generacióny la transmisión de energía. “La investigación demateriales en nano tecnología es muy atractivadesde el punto de vista financiero”, dice el Profe-sor Vladimir Blank, jefe del TISNCM. “Por ejem-plo, estamos incorporando nano partículas decarbono a una matriz metálica de aluminio paramejorar la dureza y la resistencia de las aleacio-nes conservando a la vez sus muy buenas pro-piedades eléctricas y térmicas”.

Un uno y medio por ciento por peso de los fu-llerenos, como se conocen a estas nuevas partí-

96 Pictures of the Future | Primavera 2010

| CT RusiaInnovación abierta

Ecológico]” –una nueva metodología de evalua-ción que identifica el valor económico y ecológi-co de los productos y soluciones ecológicas.

Para los expertos en tecnología de aguas deSiemens, las sociedades de CKI tienen muchos be-neficios. “Podemos recurrir a expertos que no te-nemos dentro de la compañía”, dice Klaus Andre,director de investigación en Günzburg. “Tambiénreunimos a científicos jóvenes que podrían traba-jar para Siemens después de que terminen sus es-tudios”. En relación con el desarrollo AOP, uno nodebe olvidar que la DTU cuenta con un equipoanalítico costoso, como los espectrómetros demasa. “Los disruptores endocrinos han sido mate-ria de estudio detallado por casi diez años” –parti-cularmente desde que se contó con la tecnologíapara detectar estas sustancias de una manera re-lativamente rápida y fácil”, dice el colega de An-dre, Cosima Sichel, ingeniero de procesos.

Los EE.UU. –especialmente California– Ale-mania y la UE son mercados prometedores parala tecnología AOP, porque el conocimiento deltema está ya ampliamente difundido. “Las hor-monas y los antibióticos son principalmente ex-pelidos por los seres humanos y terminan en elagua”, dice Sichel. En el caso de los antibióticos,se cree que estos pueden conducir al desarrollode gérmenes infecciosos resistentes. Y sustan-cias hormonalmente activas son consumidas porlos seres humanos en el agua potable. En la ac-tualidad, los ecotoxicólogos no saben todavíaexactamente qué efectos podrán tener. Sola-mente la prudencia determina por lo tanto quelos disruptores endocrinos deben ser eliminadosdel agua potable.

El sistema AOP que se está desarrollando ac-tualmente con la DTU para lanzarlo al mercadoen tres años se espera que resuelva este dilema.Es apropiado para la purificación del agua pota-ble en las obras hidráulicas. En la industria quí-mica y farmacéutica, puede procesar los efluen-tes contaminados antes de que seandescargados a la corriente de aguas residualesprincipal. Y en la industria microelectrónica pue-de producir agua ultra pura para limpiar loscomponentes sensibles.

Se utilizarán sistemas de diferentes tamaños,dependiendo de la aplicación. Un sistema sencillopara la purificación del agua potable suministraráaproximadamente 200 metros cúbicos d aguapor hora. Todavía resulta difícil calcular el tamañodel mercado futuro, dice Andre. “Los sistemasAOP serán utilizados a gran escala apenas seanordenados por la ley”. Existen pocas reglamenta-ciones vigentes ahora, añade Andre. Pero el po-tencial es enorme. Solamente en Alemania, hayaproximadamente 10.000 plantas de tratamien-to de aguas residuales y más de 6.000 compañíasde suministro de agua.

Tim Schröder

eléctrico y a partir de este una corriente eléctricacuando se establece una diferencia de tempera-tura en dos sitios, o generar energía térmicacuando se aplica el voltaje. Los científicos hancombinado el material termoeléctrico de refe-rencia telururo de bismuto con los fullerenos.“Pensamos que será capaz de generar una pro-ducción de energía de aproximadamente 50 va-tios a partir de un equipo termoeléctrico de 10cm x 10 cm con una diferencia de temperaturade 100 grados Celsius”, dice Saraev.

Este desarrollo le permitirá a muchos tiposde equipos generar electricidad a partir de sucalor residual, reduciendo así sustancialmentesus costos de energía. Por ejemplo, los genera-dores de energía termoeléctrica podrían utilizarno sólo el calor residual de las turbinas de gas ode los molinos de acero, sino también la de losprocesadores de computadores o motores y ba-terías de automóviles –estos últimos podrían,por ejemplo, suministrar energía para enfria-miento y para la electrónica de información,navegación y entretenimiento. Los dispositivosequipados con esta tecnología podrían además

Pictures of the Future | Primavera 2010 97

Los proyectos cooperativos de CT Rusia con universida-

des marcaron la pauta de las innovaciones, tales como

el desarrollo de un revestimiento de telururo de bis-

muto nanoestructurado para balineras sin fricción.

quinas montadas sobre balineras de aire quepueden reemplazar las balineras de alto mante-nimiento con aceite convencionales en las turbi-nas y compresores pequeños. Las turbomáqui-nas que giran a velocidades de hasta 180.000revoluciones por minuto se pueden utilizar paracosas como motores a gasolina o diesel o en laindustria petrolera para el tratamiento de lasaguas residuales con aire comprimido.

Para producir balineras libres de manteni-miento, los investigadores diseñaron láminas re-vestidas con Teflón extremadamente delgadas.“A aproximadamente 15.000 revoluciones porminuto, las láminas alcanzan una velocidad a lacual saldrían despedidas del eje del roto en variasmilésimas de un milímetro”, dice Schuchkin. “Uncojín de aire extremadamente delgado se formaentre la balinera y la lámina, permitiéndole a laturbina girar básicamente con cero resistencia.En ese sentido es libre de mantenimiento”. Paraconseguir este objetivo, los investigadores hantenido que calcular no sólo el tamaño óptimo dela laminilla sino también el mejor ángulo de de-flexión y la disposición ideal de las laminillas. En

culas, son suficientes para obtener las propieda-des materiales que Blank está buscando. Los fu-llerenos son moléculas que contienen 60 áto-mos de carbono (C60) y que se asemejan abalones de fútbol. Lo que los hace apropiadospara los materiales novedosos es su alta resisten-cia mecánica con un peso bajo.

“Los nuevos compuestos de aluminio nanoestructurados son casi tres veces igual de durosque los compuestos normales pero sustancial-mente más livianos en cuanto a su peso”, dicedel gerente del proyecto de Siemens CorporateTechnology (CT), Dr. Denis Saraev. Este com-puesto supermetálico es particularmente apro-piado para mejorar el rendimiento de compreso-res, turbocargadores y motores.

Los cables de energía hechos de compuestosde aluminio nano estructurado podrán algún díareemplazar los cables hechos de sólo aluminio.Los nuevos cables tendrían las mismas propieda-des eléctricas pero siendo a la vez más delgados,ahorrándose de esta forma material y costos, enparticular en comparación con los cables de co-bre costosos. Los investigadores del TISNCM pro-

ducen el nuevo material utilizando un molinoplanetario especialmente endurecido. El alumi-nio y el C60 son molidos en una atmósfera de ar-gón hasta el tamaño de nano partículas, y lospolvos se combinan durante el proceso para for-mar el nuevo material. Blank espera que el des-arrollo del material de aluminio con fullerenosespecíficamente para ser utilizado en cables su-perconductores pronto se culmine. Estos cablespodrían ofrecer beneficios en los sistemas deimagenología de resonancia magnética y en losmotores compactos, por ejemplo.

En un laboratorio cercano, los investigadoresde Siemens y del TISNCM están trabajando en elrefinamiento de los materiales, pero esta vez elobjeto son los denominados componentes ter-moeléctricos. Estos son sustancias eléctricamen-te conductoras que pueden genera un voltaje

ayudar a reducir el uso de gases en los refrige-radores y congeladores que son nocivos para elclima –y muy incidentalmente también reducirel ruido asociado, porque la tecnología es silen-ciosa. Los investigadores ya han conseguido unhito clave. “Hemos mejorado el ‘factor de bon-dad’ termoeléctrica en un 20% con nuestro te-lururo de bismuto nano estructurado”, dice Sa-raev, “y esto está actualmente en la cima a nivelmundial”.

Un cojín de aire. Mientras tanto en Moscú,aproximadamente a 30 kilómetros de distancia,Siemens está involucrado en otra sociedad. Allí,un equipo de CT liderado por el Dr. ViacheslavSchuchkin está trabajando con el Dr. AlexanderVikulov del Instituto de Mecánica de la Universi-dad Estatal de Moscú Lomonosov en turbomá-

redes de ideas innovadoras

98 Pictures of the Future | Primavera 2010

Innovación abierta | CT Rusia

el futuro, deberá ser posible aplicar este desarro-llo a turbinas más grandes también.

Siemens Corporate Technology Rusia es tam-bién activo en el campo de las plantas de energíade ciclo combinado de gasificación integrada(IGCC) (ver p. 109). Por ejemplo, el equipo de in-vestigadores de CT dirigido por el Dr. Setapn Poli-khov está esperando utilizar una nueva tecnolo-

simulaciones les permiten a los investigadoresderivar un diseño de quemador que sea optimiza-do para una mezcla de gas específica. Ya se hanrealizado pruebas exitosas de un quemador degas mezclado en una cámara de combustión real.

Sistema de operación inteligente. Siemensmantiene sociedades de investigación exitosas

de los materiales, al igual que la combinaciónóptima de estos datos. El sistema no sólo moni-torea autónomamente la producción y detectafallas inminentes, sino que puede intervenirpara evitarlas.

Los sistemas de aprendizaje pueden serdesplegados universalmente. Estos han esta-do en operación desde el 2008 para monito-rear los engranajes de las plantas de energíaeólica de Siemens y el nivel del río Neva deSan Petersburgo. Estos sistemas se puedenutilizar para ofrecer un continuo rastreo delos niveles del río y emitir advertencias opor-tunas en caso de peligro.

Un ejemplo es el proyecto “Inundación Urba-na”, un estudio de investigación internacionalfinanciado por la Comisión Europea para au-mentar la confiabilidad de las presas y diques.“Queremos mejorar la calidad de los pronósti-cos y mejorar aún más el monitoreo de los ríosy lagos para que podamos aumentar la seguri-dad de las personas durante periodos de lluvias

“El objetivo es reducir las emisiones de dióxidode carbono de estas turbinas quemando unamezcla de gas al nivel de las plantas de energíaoperadas con gas natural, reduciendo a la vez loscostos de la captura del CO2”, dice Polikhov. Lasplantas de energía operadas con carbón equipa-das con esta tecnología serán entonces tan lim-pias como las plantas de energía operadas congas natural. Los desafíos técnicos son sustancia-les, sin embargo. El gas de la síntesis contienegrandes cantidades de hidrógeno, el cual produ-ce retrospección, chispas e ignición espontánea,las cuales en su totalidad hacen más difícil conse-guir la combustión como tal más completa y porlo tanto medioambientalmente amigable. Paraabordar este problema, Polikhov y el Profesor Ser-gey Gubin del MEPhI están trabajando en la simu-lación del proceso de combustión de la turbinade gas que incorpora parámetros críticos comolos índices de flujo de gas, las proporciones demezcla de gas, las presiones de la cámara decombustión y la velocidad de combustión. Estas

boración es desarrollar un software de aprendi-zaje autogestionado que monitoree la operaciónde las plantas de producción. El software estásiendo diseñado para que reconozca y reporteautomáticamente fallas antes de que estas sepresenten. Deberá monitorear también la cali-dad de cada fase de producción, revisándolacontinuamente contra la información suminis-trada por el sistema de planeación para garanti-zar que la producción esté siempre en sintoníacon los pedidos, la cadena de suministro y losprecios actuales del mercado.

Toda la información disponible se ingresa unavez al sistema de aprendizaje. Para una planta demetales, por ejemplo, esta comprendería datosde cientos de parámetros de producción comotemperatura, presión, cantidad y composición

fuertes prolongadas”, explica Lang de Corpora-te Technology. El estudio examinará las precipi-taciones anuales y el viento sobre el Golfo deFinlandia con la perspectiva de dar alertas tem-pranas. Sistemas de advertencia inteligentes seutilizarán también para proteger a Londres y aÁmsterdam.

“Desde el establecimiento de Siemens Cor-porate Technology en Rusia en el 2005, la cola-boración entre Siemens y las principales univer-sidades rusas ha cosechado muchos éxitos”,dice el Dr. Martin Gitsels, jefe de CT Rusia. “Es-tas van desde soluciones para reducir los tiem-pos de desarrollo de los interruptores de altovoltaje hasta software inteligente para el moni-toreo de las turbinas de viento. Estoy convenci-do de que las habilidades de nuestros socios ru-sos nos permitirán desarrollar prontoinnovaciones adicionales en áreas como la gasi-ficación del carbón, turbinas de alta velocidad yla fábrica integrada”.

Harald Hassenmüller

gía de turbina para aumentar la eficiencia de lasplantas IGCC con una captura de carbono de en-tre el 30% de hoy a entre el 40 y el 45%. Los in-vestigadores del Instituto de Ingeniería Física deMoscú (MEPhI) están brindando un apoyo sus-tancial. El gas de la síntesis –una mezcla de mo-nóxido de carbono e hidrógeno– es utilizadocomo combustible.

con instituciones rusas en San Petersburgo aligual que en Moscú. En la Universidad Tecnológi-ca Estatal de San Petersburgo, el investigador deCT Bernhard Lang está trabajando con el Profe-sor Dimitrii Arseniev y el Profesor Vyacheslav Po-tekhin –ambos especialistas en sistemas inteli-gentes distribuidos– para desarrollar nuevassoluciones de software. El objetivo de esta cola-

Los investigadores están desarrollando tecnologíasdiseñadas para estimular la eficiencia de las plantasde energía IGCC en aproximadamente el 15%.

Andrey Bartenev (centro) le muestra a Martin Gitsels,

jefe de CT Rusia, experimentos con un quemador de

gas (izquierda). Los investigadores están trabajando

también en balineras libres de mantenimiento y en un

software de análisis de fallas.

Pictures of the Future | Primavera 2010 99

Durante años las compañías han estado trabajando

estrechamente con socios externos. Por ejemplo, a

través de proyectos conjuntos con universidades, estas tu-

vieron acceso a los últimos hallazgos de la investigación

pura y aplicada, los cuales pueden ser utilizados por sus

organizaciones de investigación y desarrollo internas. La

innovación abierta (OI), sin embargo, va un paso adelante

e integra a solucionadores de problemas externas al pro-

ceso de innovación –una metodología que se está imple-

mentando también en Siemens (p. 86). En este caso, el

departamento de R&D de la compañía ya no es más su

única fuente de innovación; clientes, proveedores y otras

compañías, y comunidades en línea hacen también lo

suyo en el proceso de desarrollo.

A medida que la competencia global se intensifica, el

desarrollo y los ciclos de los productos se hacen cada vez

más cortos, aumentando los riesgos de la innovación y

por lo tanto los costos asociados. Uno de los principales

objetivos de la OI es por lo tanto reducir el tiempo que

conlleva introducir nuevos productos y servicios –y son-

dear a fondo la opinión de los clientes con el fin de reducir

el número de productos que fracasan.

IBM y el corporación de artículos para el consumidor

Procter & Gamble (P&G) están entre las primeras empre-

sas en abrir sus procesos de innovación hace ya varios

años. P&G, por ejemplo, opera su propio sitio web “Cone-

xión + Desarrollo”, donde los clientes pueden presentar

ideas y ayudar a resolver problemas concretos. Este pro-

ceso condujo a la creación del grupo “Swiffer”, por ejem-

plo. En el 2004, el 35% de los productos nuevos de P&G

fueron resultado de fuentes externas. El objetivo de la

compañía es aumentar esta cifra al 50%. Para el 2006, la

productividad en R&D había mejorado en aproximada-

mente el 60% y el índice de éxito de los productos se ha-

bía duplicado. Al mismo tiempo, la inversión en R&D ha-

bía descendido del 5.8 al 3.4% de las ventas.

Junto a sus gerentes, investigadores e ingenieros de

desarrollo, la fuente más importante de ideas de la com-

pañía son sus propios clientes. Este es el hallazgo de un

estudio realizado por Grant Thornton International. Casi la

mitad de los encuestados en la región del Pacífico de Asia,

los citados clientes fueron una fuente importante de inno-

vación, en comparación con el 40% en Europa Occidental

y el 35% en los EE.UU. Además, una proporción impor-

tante de los encuestados en todo el mundo identificaron

la innovación abierta como exitosa y como una estrategia

que ellos continuarán adoptando. Con el 35%, la posición

a favor de esta afirmación fue más alta en Europa Occi-

dental, en comparación con el 30% en Norteamérica, el

hogar original de la innovación abierta.

Un pionero de la OI, la compañía estadounidense

Threadless, desarrolla todos sus productos con base en las

sugerencias de los clientes. De hecho, la comunidad Thre-

adless genera alrededor de 1.000 ideas a la semana. Si un

diseño de camiseta es realmente impreso, el creador del

diseño recibe $2.000. Y si una encuesta en Internet de-

muestra que la camiseta es particularmente popular, si di-

señador puede ganar hasta $20.000.

Otro tipo de OI es comisionar un proveedor de servi-

cios externo. Estas compañías han creado una red global

de expertos y pueden ganar honorarios sustanciales de

cero hasta $1 millón por encargarse de un problema de

investigación específico.

El ejemplo principal de esto es la compañía de innova-

ción abierta de EE.UU. InnoCentive y su plataforma en lí-

nea InnoCentive Challenge. La compañía fue lanzada en

el 2001 y ahora moviliza a más de 180.000 solucionado-

res de retos en todo el mundo. Hasta la fecha, esta comu-

nidad ha sido capaz de resolver 400 de los aproximada-

mente 900 retos que le impusieron 150 compañías de

todo el mundo. Forrester Research investigó el impacto fi-

nanciero de esta técnica en un estudio basado en el SCA,

un grupo de higiene sueco. Según sus hallazgos, las solici-

tudes a la red de expertos InnoCentive generaron en pro-

medio producciones del 74% y pagaron la inversión inicial

en menos de tres meses.

Sin embargo, un resto de compañías no están todavía

contentas con la OI en lo que respecta a derechos de pro-

piedad intelectual. Los 550 expertos encuestados en el es-

tudio internacional Delphi 2030 (“Los Prospectos Futuros

y la Viabilidad de la Tecnología de Información y de Co-

municación y los Medios”) identifican una cultura inade-

cuada en los aspectos de innovación y protección de la in-

formación como los más grandes obstáculos para la OI en

el mundo corporativo. Al mismo tiempo, la mayoría de los

encuestados dijeron que la OI como nuevo paradigma de

R&D aumentará enormemente su importancia para el

2024 como mínimo y mejorará la eficiencia de los proce-

sos de innovación.

Nikola Wohllaib

| Hechos y pronósticos

La innovación abierta como factor de éxito

Origen de las mejores ideas

Porcentaje de compañías encuestadas

Clientes41483540

Jefes de Unidades Comerciales35433528

Empleados33313334

Equipo de R&D Interno33303434

CEO27242828

Socios Comercialesy Proveedores

26312128

Ventas17171322

Todo el mundoAsia / PacíficoNorteaméricaEuropa Occidental

Fuen

te: G

ran

t Th

orn

ton

, EIU

(Ec

onom

ist

Inte

llige

nce

Un

it)

Opiniones de las Compañías de la Innovación AbiertaPor región: porcentaje de compañías encuestadas

Hemos aplicadosatisfactoriamente el conceptoy continuaremos haciéndolo.

33343035

Nunca han oído de esta.16151914

Nunca lo consideraron -nuestrapropiedad intelectual es muyvaliosa para compartirla.

14111416

Exploraron el concepto perono pueden beneficiarse de él.

13111414

La Innovación Abierta esmuy complicada o costosapara adoptarla.

1113

910

Designaron especialistas internospara trabajar en la estrategia deInnovación Abierta.

8888

La aplicaron en el pasado sinéxito y no tendrán en cuentade nuevo.

6854

Todo el MundoAsia / PacíficoNorteaméricaEuropa Occidental

De los conceptos a las compañíasLos Centros de Tecnología para los Negocios de Siemens están ofreciendo apoyo a unagama de compañías jóvenes. En la mira están los LEDs ahorradores de energía capaces deiluminar las lámparas de halogenuros metálicos, paneles de PV que utilizan una décimaparte de silicona en comparación con los modelos convencionales, sistemas de detecciónde vehículos accionados por baterías que duran diez años y la transmisión ultra eficiente.

Ahmed Shuja (arriba) y Praveen Medis (centro - siguiente página) han

desarrollado la fuente LED más brillante del mundo (izquierda - siguiente

página). Clasificada en 15.000 lúmenes, no son sólo lámparas de halogenuros

metálicos iluminando, sino que utiliza 60% menos energía.

100 Pictures of the Future | Primavera 2010

Innovación abierta | Siemens TTB

Los diodos emisores de luz (LEDs) tienen la re-putación de desempeño fresco. Toque y

todo lo que se sentirá es un guante sereno. Perosólo pruebe y empaque docenas de ellos en unespacio reducido y se calentarán tanto que podríanquemar en cuestión de segundos. Ahora, sin em-bargo, Progressive Cooling, una compañía re-cientemente creada financiada por el Centro deTecnología para los Negocios (TTB) establecida enSiemens Berkeley, California, ha desarrolladouna solución que hace posible empaquetar másde 80 de los LEDs blancos más brillantes en un ta-blero de circuito de una pulgada cuadrada. El re-sultado: una fuente de luz que significativa-mente es más brillante siento aún más energé-ticamente eficiente que las lámparas de haloge-nuro metálico o las lámparas de sodio utilizadas

ahora para iluminar fábricas, bodegas, calles y pis-tas de aeropuertos. “En sólo los EE.UU. hay apro-ximadamente 100 millones de los denominadosartefactos de ‘gran altura’ en edificios comercia-les y aproximadamente 60 millones de bombillasse cambian al año”, explica el CTO y fundador deProgressive Cooling, Dr. Ahmed Shuja.

La tecnología que permite que los LEDs her-méticamente empacados mantengan su frescu-ra es un micro motor de manejo término paten-tado que contiene cerca de 60 millones de porosuniformes verticalmente grabados por centíme-tro cuadrado en un sustrato de silicona plano. Latecnología permite que la fuerza capilar canaliceeficientemente el calor lejos de los diodos y den-tro del halo de aletas que rodean la fuente de luzde Progressive Cooling.

Originalmente desarrollado en la Universidadde Cincinnati para reducir los requerimientos deenfriamiento de los microchips en satélites mi-niatura y posteriormente adaptado a las granjasde servidores (ver Pictures of the Future, Prima-vera de 2008, página 22), el concepto de Pro-gressive Cooling ha sido “redireccionada al mer-cado de LEDs para aprovechar la ventaja delhecho que un accesorio de LEDs totalmente inte-grado tendrá una ventaja competitiva importan-te en el mercado de la iluminación comercial encomparación con las bombillas de halogenurometálico tradicionales”, dice Shuja.

Basado en el LED Oslon más reciente de Os-ram, que se puede cuadrar para que produzcahasta 200 lúmenes, el nuevo dispositivo de Pro-gressive Cooling produce cerca de 15.000 lúme-

Pictures of the Future | Primavera 2010 101

nes en un ángulo de 80 grados desde una alturade 18 a 30 pies, produciendo como resultadouna ideal lámpara de 30 pies en la superficie detrabajo. “Colocándolo en perspectiva”, dice elCientífico Senior de Progressive Cooling, Dr. Pra-veen Medis, “una bombilla incandescente de100 vatios produce típicamente 1.200 lúmenes.Por lo que estamos diciendo es que hemos em-paquetado el equivalente a doce bombillas de100 vatios en un dispositivo de una pulgada cua-drada plano, creando la fuente LED más brillantedel mundo”.

Adicionalmente, el dispositivo reduce la de-manda de energía en un 60% en comparacióncon las lámparas de halogenuro metálico con-vencionales y, gracias al hecho que puede ser co-nectada inalámbricamente y regulada desde cerohasta el 100%, su demanda de energía se puedereducir en un 20-25% adicional en respuesta a losrequerimientos cambiantes de iluminación.

La reducción de los costos de mantenimientoes otra ventaja importante. Mientras que las lu-ces de halogenuro metálico típicamente duranentre 12 y 18 meses, el dispositivo de Progressi-ve Cooling está hecho para durar cinco años y hasido diseñado para ajustarlo en la estructuraexistente. “Esa es la característica clave”, diceShuja, “porque cambiar las luces de gran altura auna altura de 18 pies requiere de un gato de tije-ra y de dos trabajadores experimentados”. Losplanes estiman que Progressive Cooling empeza-rá a enviar al mercado su producto LED sin mer-curio este año.

Banyan: Enfoque en el sol. Probablemente labarrera más grande a que se enfrenta la imple-mentación amplia de la energía fotovoltaica es elalto costo de los paneles de silicona. Teniendoesto en cuenta, cinco antiguos estudiantes depregrado de la Universidad de California en Ber-keley y de la Universidad Stanford formaron Ban-yan Energy, una compañía cuya tecnología ypropiedad intelectual patentadas prometen re-ducir el área de material fotovoltaico de siliconade un módulo estándar en el 90%, produciendosin embargo la misma cantidad de energía queun módulo convencional. Y lo que es más, los in-ventores calculan que el costo de las instalacio-

“le estamos ayudando a Banyan a demostrar quesu tecnología es viable. El siguiente paso será versi la organización solar de Siemens adoptará latecnología”. Dicho de manera sencilla, el concep-to de Banyan es reemplazar el material de las cel-das de silicona costoso por ópticos económicos.Ghosh explica que aunque muchas otras compa-ñías han intentado adaptar sistemas de amplifi-cación toscos a los paneles de PV, el concepto de“reflexión interna total agregada” de Banyan utili-za una lámina de elementos ópticos que sólo tie-ne 1 cm de espesor.“La energía que cae sobre los ópticos es agre-gada y enviada a un área focal, que es donde

La fuente LED más brillante del mundo, el dispositivo em-paqueta el equivalente a doces bombillas de 100 vatios enuna pulgada cuadrada.

nes de producción de estos módulos será 75%menos que el de las instalaciones de hoy.

Financiado por un grupo inversionista lidera-do por Siemens, la compañía ha sido selecciona-da por el Departamento de Energía de EE.UU.para un subcontrato de desarrollo tecnológico yya está trabajando con el Laboratorio Nacionalde Energía Renovable de EE.UU. “Siemens TTBno sólo invirtió en nosotros desde el principio”,dice el Presidente de Banyan Shondip Ghosh,“ellos realmente condujeron el proceso y hicie-ron lo apropiado”. Agrega Ayman Fawaz, PhD,Director de Venture Technology en TTB Berkeley,

está localizado el material fotovoltaico. La cla-ve es que el proceso de recolección es realiza-do por la capa óptica y no por las celdas de sili-cona”, dice Ghosh.

Como la tecnología puede ser integrada a lasdimensiones estándar de los paneles de PV ac-tuales, ofrece numerosas ventajas, incluidos re-querimientos de transporte, manipulación, ins-talación y limpieza idénticos. Pero quizás suventaja más grande es que reduce los gastos demanufactura de los paneles en sí. Hoy, estos pa-neles son cubiertos con pastas de silicona. Laspastas son cortadas de lingotes y luego procesa-

102 Pictures of the Future | Primavera 2010

con un receptor de radio y un transmisor, regulala velocidad, el volumen del tráfico y la informa-ción de la densidad vía Internet o Ethernet a unsitio centralizado. La información puede ser utili-zada por las autoridades de carreteras para opti-mizar la planeación y el rendimiento de las calza-das por medio de la optimización de las señales,rampas de medición o tarificación vial. En el fu-turo cercano se podrá utilizar también para su-ministrar información en tiempo real para mapasy sistemas de navegación automotriz.

Contrario a los circuitos inductivos que estánextendidos a lo largo de las vías, bien sobre la su-perficie o en el pavimento y que son propensos aromperse en el punto más débil de la línea, lossensores inalámbricos de Sensys son dispositivospuntuales que son enterrados debajo de la su-perficie de la vía, son resistentes a la intemperie,estériles y libres de mantenimiento.

En vista del hecho de que los sistemas de de-tección vehiculares de Sensys son muy costoefectivo en comparación con los circuitos induc-tivos, los gobiernos de todo el mundo están ins-talando los sistemas. Caltrans, el Departamentode Transporte de California, ha desplegado 800estaciones de monitoreo del tráfico de Sensys enlas autopistas de California. Y en Melbourne,Australia, un tramo de 75 kilómetros de las auto-pistas ha sido equipado con grupos de los senso-res a intervalos de 500 metros. Los sensores sonutilizados para controlar los medidores de las pis-tas y los portales de los carriles de velocidad. “Laautoridad de transporte local ha demostradoque el sistema reduce el número de accidentes,aumenta la seguridad y mejora el rendimientode la autopista en aproximadamente un 30%. Loque significa un mejoramiento dramático, espe-cialmente si se tiene en cuenta el costo total deuna autopista multi-carril”, dice Haoui.

Siemens, que ofreció la primera fuente definanciamiento a Sensys a través de TTB, estáahora integrando el sensor inalámbrico de lacompañía con su familia de controladores de

das y montadas. “Para construir una instalaciónde fabricación convencional con una cifra de ungigavatio de capacidad de producción anual, us-ted tendría que gastar aproximadamente $1.2mil millones”, dice Ghosh. “Pero con nuestro sis-tema usted podrá reducir el tamaño de su plantapara las fases de lingote, pasta y celda en un fac-tor de diez. Como resultado, una instalación deun gigavatio costaría ahora aproximadamente$300 millones. Luego podemos reducir significa-tivamente la inversión en manufactura, lo quesignifica que por cada dólar que una compañíacomo estas invierte, pueden construir cuatro ve-ces la capacidad de producción que de otra for-ma sería imposible”.

Banyan está particularmente interesada enentrar al mercado de las instalaciones de campograndes que están diseñadas para seguirle la pis-ta al sol –una aplicación que maximiza la produc-ción de su óptica exclusiva. “Las instalacionesque le siguen la pista al sol producen aproxima-damente 25% más energía que las instalacionesestáticas”, dice Ghosh. “Esto compensa con cre-ces el costo adicional de los sistemas de rastreo.Y lo que es más”, agrega, “el índice de crecimien-to en instalaciones de campo grandes es dos ve-ces el índice del resto de la industria”. El mercadomundial de paneles solares está ahora en cincogigavatios al año y aumentando rápidamente.

Sensys: Una Compañía joven golpea al Co-

rre Caminos. Dos de los hechos más duros de lavida moderna son que la congestión de tráficoestá aumentando pero la capacidad de carrete-ras no. Con el fin de sacarle el mejor provecho aesta situación, Sensys, una empresa joven ma-dura con lazos estrechos con Siemens, que tienesu sede en Berkeley, California, ha desarrolladouna tecnología de sensores magnéticos exclusi-va que le ayuda a las autoridades de carreteras adetectar continua y confiablemente los nivelesde tráfico en tiempo real.

En el corazón del sensor de la compañía estála capacidad de ampliar la vida útil de las bateríastriple AA a diez años. “Eso es esencial, porqueuna vez el dispositivo se encuentre rodando so-bre la calle, será difícil de accesar”, explica el Pre-sidente Ejecutivo Amine Haoui, PhD. Agrega elVicepresidente de Mercadeo de Sensys, FloydWilliams, “en términos de baja detección deenergía y vida de la batería, no creo que existaninguna otra aplicación que se acerque a lo quehemos logrado”.

La clave de esta vida ampliada de la bateríaes, en principio, desarmadamente sencillo. Lamayor parte de la circuitería de los sensores téc-nicamente duerme el 99% del tiempo. Pero cadavez que un vehículo pasa, alterando de esta ma-nera el campo magnético de la tierra, el sensorde activa, transmite inalámbricamente un pa-quete de información a un dispositivo de acceso,y se vuelve a dormir. Dos sensores están incorpo-rados en cada carril, y más de ocho carriles equi-pados con sensores se pueden comunicar con elmismo punto de acceso. Típicamente montadosobre un poste de luz, el dispositivo de acceso,que incluye un mini computador Linux equipado

El Presidente de Banyan Shondip Ghosh mide la

eficiencia (izquierda) y la respuesta en diferentes

ángulos (derecha) de un módulo fotovoltaico basado

en la óptica en un dispositivo que duplica la luz del sol.

Gracias a un modo de apagado automático, el aparato de detección de tráfico Sensys, puede funcionar

durante diez años con baterias AA

Innovación abierta | Siemens TTB

TTB China: LEDs asequibles

La mayoría de consumidores se siente confortable con la apariencia y la sensación de las bombillas

incandescentes, aunque les gustaría que estas consumieran mucho menos energía. Los diodos emi-

sores de luz (LEDs) colocados dentro de una bombilla de forma convencional podrían ofrecer una so-

lución. Teniendo en mente ofrecer eventualmente un producto asequible entre estas líneas para el

vasto mercado chino, el Centro de Tecnología para los Negocios (TTB) de Siemens en Shanghái ha

ampliado su estrategia de “innovación externa-interna” para incluir a proveedores potenciales. Tradi-

cionalmente, las tecnologías externas son incorporadas a las unidades comerciales de Siemens. La

nueva idea es incorporar las tecnologías externas a los proveedores. “Al hacerlo, creemos que pode-

mos solucionar cualquier brecha tecnológica apalancando además la fortaleza del costo-innovación

de los proveedores locales para acelerar el lanzamiento de un producto de Siemens con el rendi-

miento correcto al precio adecuado”, explica Shih-Ping Liou, jefe de TTB China. Concretamente, TTB

China está trabajando con adquisiciones de la filial de iluminación Osram de Siemens y con organiza-

ciones de R&D para crear un producto LED para el consumidor en China que pueda ser elaborado

con un 25% menos que la oferta actual de Osram. “Para ayudar a Osram a cumplir este objetivo, TTB

escudriñó la tecnología de cinco proveedores de lista corta. Específicamente, buscamos las conexio-

nes entre lo que Siemens quiere conseguir y que los proveedores de listas cortas pueden ofrecer”,

dice Liou. “Luego buscamos tecnologías externas y trabajamos con la gente de R&D de Osram en la

región de Asia del Pacífico para proponer nuevas opciones de diseño para equilibrar el desempeño

con el costo. “El siguiente paso, dice él, “será optimizar los nuevos diseños e integrar los proyectos fi-

nales al proveedor seleccionado”.

Pictures of the Future | Primavera 2010 103

semáforos. El primero de este sistema combinadode controlador-sensor está siendo instalado ahoraen Minneapolis, Minnesota. “Este será un sistemade señalización adaptativo muy avanzado queutilizará un algoritmo denominado SCOOT paraoptimizar el rendimiento del tráfico alrededor delnuevo estadio de la ciudad”, dice Haoui. “ConSCOOT, nuestros sensores recolectan informaciónen cada intersección y la alimentan a un sistemacentralizado de Siemens que crea una red desemáforos optimizados. Si la ciudad llegara areemplazar todos sus señales de tráfico con estesistema, podría esperarse un mejoramiento del20-30% en la eficiencia del flujo del tráfico y lareducción correspondiente de las emisionescausadas por los vehículos”.

EDI: Más energía para los vehículos híbri-

dos. El laboratorio del Prof. Andy Frank en Di-xon, California luce un poco como el tipo de lu-gar a donde usted llevaría su carro para ajustarlo.Pero las personas que están solicitando manteni-miento no están buscando bujías ni un cambiode aceite, sino más bien tener una industriacompleta en la carretera. Entre otras cosas cono-cido como “el padre del vehículo eléctrico híbri-do de enchufe” (ver Pictures of the Future, Prima-vera de 2008, página 22) Frank, quien esDirector de Investigación de Vehículos Híbridosen la Universidad de California-Davis y fundadorde Efficient Drivetrains, Inc. (EDI), ha armado unvehículo de prueba cuya economía de combusti-ble es 80% mejor de la de un vehículo conven-cional comparable. Es también capaz de operarcompletamente eléctricamente durante aproxi-madamente 70 km sin utilizar ningún combusti-ble líquido. “Como resultado”, dice Frank, “conlos precios de la gasolina alrededor de $3.00 porgalón y de la electricidad a aproximadamente 10centavos por kilovatio hora, el usuario típico pa-garía aproximadamente 75 centavos por el equi-valente a un galón al operar nuestro vehículoeléctricamente”.

Detrás de los resultados de EDI está unatransmisión continuamente variable (CVT) pro-tegida por múltiples patentes que es más pe-queña, más liviana y considerablemente máseficiente –96%– en comparación con cualquierotra CVT o transmisión automática. Parte de larazón de esto es que la CVT de EDI utiliza sólo60 piezas, en comparación con las 2000 piezasde una transmisión convencional de 7 a 8 velo-cidades; la otra es que está basada en una ca-dena patentada de un socio europeo que trans-fiere energía con extremada eficiencia desde elmotor (sea eléctrico o convencional) al restodel tren de mando.

“Una transmisión automática o manualpromedio tendrá entre cinco y siete velocida-des”, dice Frank. “Pero las nuestras tienen un

número infinito de relaciones de engranaje”.Él explica que esto es particularmente impor-tante para los vehículos híbridos “porque losmotores eléctricos están diseñados para ope-rar a altos torques y velocidades. Pero al adi-cionarle una transmisión, usted amplía el ran-go de torque-velocidad, lo que se traduce enque el motor puede operar a la eficiencia má-xima a través de un espectro mucho más am-plio de condiciones de carga”.

Trabajando estrechamente con el Centrode Tecnología para los Negocios de Siemensen Berkeley y con la División de Tecnologíasde Conducción de Siemens, EDI ha armoniza-do continuamente su transmisión para que seconvierta en parte integral del tren de mandode los vehículos híbridos y eléctricos cuyo ta-maño se puede escalar hacia arriba o haciaabajo dependiendo de los requerimientos delfabricante.

“Esperamos que nuestra investigación colectivaproduzca como resultado un motor eléctrico deSiemens y una transmisión variable continua deEDI que se pueda vender como un solo paquete in-tegrado”, dice el Presidente de EDI Joerg Ferchau.“Estimamos que nuestro paquete costará una ter-cera parte menos que un motor y una transmisiónconvencional en vehículos híbridos y eléctricos”.

Aunque es aplicable al mercado automotriz,la tecnología de EDI está inicialmente centrán-dose en las necesidades del mercado de vehí-culos comerciales de trabajo liviano, interme-dio y pesado, que incluye todo desde loscamiones de reparto y de las furgonetas trans-porte de los aeropuertos hasta buses y excava-doras híbridos. “Nuestra CVT está clasificada en220 kV, lo que la convierte en una de las másgrandes del entorno. Pero puede ser fácilmenteescalada a 1.000 kV”, dice Frank.

Arthur F. Pease

El Prof. Andrew Frank (izquierda) y Jörg Ferchau han des-

arrollado una transmisión variable continua basada en

una cadena patentada. Utilizando sólo 60 piezas, la trans-

misión es ideal para los motores eléctricos.

Innovación abierta | Modelos de Eco-Ciudades

redes. “Con su experiencia a nivel mundial vir-tualmente única en infraestructuras tecnológi-cas, Siemens es el socio ideal para nosotros en elproyecto Eco-Ciudad”, explica Wu. Siemens sebeneficia también de la sociedad, como lo mani-fiesta el Dr. Meng Fanchen, Gerente General deSiemens en Shanghái. “Cuando le brindamosapoyo tecnológico al equipo del Profesor Wu,aprendimos también mucho sobre los requerim-ientos futuros del mercado chino y sobre cómoprepararnos para ellos”.

El siguiente paso en la sociedad será desar-rollar planes maestros del Modelo de Eco-Ciu-dad que ayuden a hacer las nuevas entidadescomo las ciudades satélites lo más autosufi-cientes, medioambientalmente neutras y pla-centeras para vivir posible. Los planes maestrosincluirán sistemas de administración de edificiosinteligentes y el uso de fuentes de energía ren-ovables como la energía eólica, solar e hidráuli-ca, dependiendo de la región. Instalaciones detratamiento de agua eficientes y sistemas detransporte público masivos –áreas dondeSiemens ya ofrece soluciones– harán parte tam-bién del cuadro. Al mismo tiempo, los modelosnecesitan ser costo eficiente y, incluso lo másimportante, reproducible. Lo que Tongji ySiemens quieres está claro: garantizar que estosmodelos, que son desde ya ansiosamente es-perados por los urbanistas y los funcionarios delgobierno, estén listos lo más pronto posible.Esto no se puede realizar de la noche a lamañana, pero es extremadamente importante.China ha demostrado ya que aprecia el trabajoque Wu está realizando. Él fue nombradoPlaneador Jefe de la Expo 2010 de Shanghái.

Sebastian Webel

El futuro del modelo de ChinaLas ciudades de China están rompiéndose hasta las costuras –hacia el detrimentodel medio ambiente. La Universidad Tongji de Shanghái y Siemens está trabajandoconjuntamente para desarrollar Modelos de Eco-Ciudades que conecten las medidasde protección medioambiental con el crecimiento urbano.

Mirando la ciudad de Shanghái desde unpiso alto del Edificio de Ciencias de la Uni-

versidad Tongji le da a uno una buena idea de loque se trata la urbanización. El campus estárodeado por incontables estructuras de concretogrises acurrucadas. Las fosas de excavación gi-gantes le recuerdan a uno las casas que fueronderrumbadas porque eran demasiado pequeñaspara acomodar las masas que fluyen hacia la ciu-dad. Esta área sombría podría definitivamenteutilizar un poco de luz solar, pero incluso cuandoel sol brilla usted no puede verlo debido al smog.La vista desde la parte superior del edificio in-cluye también el Distrito de Yangpu, que tiene18.000 residentes por kilómetro cuadrado –lamayor densidad de población de Shanghái.Como comparación, la densidad de población deBerlín representa sólo una quinta parte de esta.

“La urbanización es un gran reto para China”,dice el Profesor Wu Zhiqiang, Presidente Asis-tente de la Universidad Tongji y jefe del Colegiode Arquitectura y Planeación Urbana (CAUP) dela Universidad. “Sólo en los últimos 30 años, laproporción de la población que vive en las ciu-dades chinas ha pasado del 19% a aproximada-mente el 50%, lo que corresponde a 400 mil-lones de personas que se desplazan a áreasurbanas”. El aumento resultante de la demandade hogares, energía y productos industriales haconvertido a China en el producto más grandedel mundo de emisiones de CO2 hoy día.

“Y el proceso de urbanización apenas ha em-pezado”, dice Wu, quien espera que la poblaciónurbana de China se duplique en los próximos 30años. “Vamos por lo tanto a necesitar conceptosde infraestructura completamente nuevos paraabordar los requerimientos tanto de la población

urbana en crecimiento como de protecciónmedioambiental. Esto se aplica especialmente alas nuevas ciudades de China, las cuales literal-mente surgiendo del suelo para acomodar a los13 millones de personas que se desplazan haciaáreas urbanas cada año”.

Línea de vida individual. Teniendo esto pre-sente, en el 2002 Wu lanzó el proyecto Modelode Eco-Ciudad, que busca desarrollar modelos deinfraestructura completos para los barrios individ-uales y para ciudades completas. Estos modelosdeben darle respuestas a una pregunta crucial.¿Cómo podemos satisfacer las gigantescas de-mandas de energía urbanas, mejorar la eficienciay la calidad de vida, y al mismo tiempo reducirdramáticamente el consumo de energía urbano,y por tanto las emisiones, a partir de los nivelescomunes en las grandes ciudades hoy? “Cada ciu-dad tiene sus propias necesidades específicas”,dice Wu. “Por ejemplo, los requerimientos varíancon base en las condiciones climáticas diferentesa lo largo de todo nuestro inmenso país”.

En la primera fase del proyecto, Wu analizólas necesidades de los diferentes tipos de ciu-dades. Desde el 2007 él ha estado estudiandocómo se pueden abordar estas necesidades contecnología, la cual es la razón por la cual se haasociado con Siemens. Esta no es la primera vezque Siemens ha trabajado con la UniversidadTongji. El colegio de Shanghái con aproximada-mente 55.000 estudiantes, es uno de los ochoCentros de Intercambio de Conocimiento (CKI)de Siemens en todo el mundo. Siemens ha in-gresado en sociedades estratégicas con los CKIscon el fin de realizar investigación conjunta, es-timular a los individuos talentosos y establecer

El Prof. Wu Zhiqiang utiliza un modelo del sitio del Expo

Shanghái para explicarles a sus estudiantes cómo las in-

fraestructuras diseñadas a la medida pueden mejorar

dramáticamente la sostenibilidad de la ciudad.

104 Pictures of the Future | Primavera 2010

silicatos de lámina sólo de un nanómetro de espesoral aislante. Estos fueron desarrollados en coop-eración con la Universidad de Freiburg. Debido asu gigantesca área superficial en relación con suvolumen, estas nano partículas ofrecen mayor re-sistencia a los canales de erosión. “Pruebas de lab-oratorio demuestran que las nano partículas mejo-ran la resistencia a las descargas parciales en mu-cho más que un factor de diez”, explica el Dr. Pe-ter Gröppel de Siemens Corporate Technology.

A pesar de lo bueno que parece, todavíaquedan obstáculos por salvar. Los científicos deFreiburg están investigando las posibles interac-ciones entre las nano partículas y el material ais-lante plástico. Los investigadores de la Universidadde Dortmund están evaluando la vida útil del nue-

| La generación de energía y la nanotecnología

Los frutos de la colaboraciónUn proyecto de cooperación universitario-industrial determinó que las nano partículasde silicato de la lámina del aislante de un generador pueden mejorar el rendimientode las plantas de energía.

Virtualmente cualquier mejora que aumente laeficiencia de una planta de energía es buena

para el comercio y el medio ambiente. Lo anteri-or se cumple particularmente cuando se trata deoptimizar el rendimiento de los generadores de cor-riente, los cuales son responsables de convertir laenergía rotacional de las turbinas de la planta enenergía eléctrica. En este sentido, en el 2007Siemens hizo equipo con las Universidades deBayreuth, Freiburg y Dortmund al igual que con lossocios industriales Infineon Technologies AG, el fab-ricante de cables Leoni AG y Nanoresins AG, unproveedor de nano partículas. El proyecto conjunto,que tiene el apoyo del Ministerio Federal de Edu-cación e Investigación de Alemania, es conocidocomo “Nanotecnología en Sistemas de Aislamiento

gruesas. Sin embargo, como aquí no hay espacioadicional disponible dentro del receptáculo del gen-erador, esto significa que la capa de aislamiento querecubre las barras de cobre deberá hacerse más del-gada. Esto, a su vez, significa que el aislamiento de-berá ofrecer mucha mejor protección contradescargas disruptivas –el cual es exactamente elpropósito de Nanolso. Al desarrollar nuevos ma-teriales de aislamiento que contengan nanopartículas, es posible hacer el aislamiento más del-gado y por lo tanto aumentar la eficiencia de losgeneradores existentes.

Mayor resistencia a la erosión. La rotacióndel rotor dentro del generador produce como re-sultado diferencias potenciales de hasta 27.000

Pictures of the Future | Primavera 2010 105

Normalmente, las descargas en el generador de la

planta de energía destruyen las capas de su ais-

lante. Incorporar nano partículas en el aislante

(sección transversal, derecha) mejora su resistencia

en un factor de diez.

para Aplicaciones Eléctricas Innovadoras” o Nanol-so por sus siglas.

La idea básica detrás del proyecto es sencilla.Cuando una planta de energía existente estásiendo retroadaptada con turbinas más poderosas,tendrá también un buen sentido tecnológico instalarun generador más grande –si no fuera por la com-plejidad y el costo de este procedimiento. Sin em-bargo, existe una alternativa. Al reemplazar los con-ductores eléctricos dentro del generador por unosque puedan conducir más corriente, se podrá au-mentar la producción del generador sin tener quereemplazar toda la instalación. Un generador estácompuesto por un rotor y un estator. El rotor es unabarra magnética transportadora de corriente quees impulsado por la turbina; el estator está com-puesto por bobinas hechas de barras de cobre, querodean el rotor. El movimiento rotacional del rotorinduce un voltaje eléctrico en el estator, lo que haceque fluya una corriente eléctrica.

Si las barras de cobre de las bobinas tienen quetransportar más energía, estas deberán ser más

voltios entre las barras de cobre de las bobinasdel estator. Esto puede hacer que el aire se ion-ice, conduciendo a descargas parciales en la for-ma de pequeños destellos de luz que destruyenal aislamiento. El resultado son los denominadoscanales de erosión, los cuales corroen el materialy pueden conducir a un corto. El método actualpara evitar esto es incorporar mica en el materialaislante plástico. Escalas diminutas de este min-eral –de algunos cinco micrómetros de longi-tud– bloquean la vía de los canales de erosión,por lo que les toma más tiempo llegar al metal.Pero debido a la mica, la capa de aislante tieneque tener varios centímetros de espesor– espa-cio valioso que podría ser ocupado por bobina-dos de cobre más gruesos.

Aparte de la mica, los investigadores el proyec-to Nanolso ha incorporado también partículas de

vo aislante. Y el equipo de Bayreuth, Alemania, estámirando cómo procesar mejor las nano partículas.Entre tanto, Siemens es responsable de com-parar toda esta información novedosa. El fin últi-mo es desarrollar un material aislante que satisfagael rango completo de requerimientos industriales,incluido el de ser rápido y fácil de fabricar. El sigu-iente paso hacia un generador más eficiente seráinstalar conductores de cobre incorporados en elnuevo aislante.

El generador resultante será suministrado por lacompañía de energía RWE. En el futuro, cuando unade las plantas de energía de RWE necesite ser ac-tualizada, el generador se ajustará con la nueva tec-nología en vez de tener que reemplazarlo a un grancosto. “No sabemos exactamente qué tipo de plan-ta de energía será esta”, explica Gröppel. Pero él con-fía que en unos pocos años el conocimientoobtenido de este proyecto de investigación conjuntodeberá ayudar a hacer que las plantas de energía op-eren de una manera más energéticamente eficiente.

Helen Sedlmeier

Innovación abierta | Fusión nuclear

Aquí viene el solPara el 2030, los investigadores esperan construir una planta de demostración de reactor defusión que produzca más energía de la que consume. Si tienen éxito, la energía de fusión seráuna fuente casi inagotable de energía libre de CO2. Los desarrollos asociados en la investiga-ción de materiales están generando mejoras en muchas de las tecnologías de Siemens.

L a fusión nuclear es energía solar pura. Pro-

fundo dentro de la estrella, los núcleos

atómicos de elementos de luz se funden, ge-

nerando vastas cantidades de energía en el pro-

ceso. Desde hace bastante tiempo los científi-

cos han querido utilizar esta energía de fusión

aquí en la tierra, porque promete brindarnos una

fuente virtualmente inagotable de energía lim-

pia. Las materias primas (agua y litio) de la ener-

gía de fusión se encuentran disponibles prácti-

camente en cantidades ilimitadas. La energía de

fusión no emite CO2 a la atmósfera y –contra-

rio a las plantas de fisión nuclear, que dividen

los núcleos atómicos pesados– la fusión no pro-

duce desechos altamente radioactivos que se

mantienen peligrosos durante miles de años. Las

paredes interiores del reactor de fusión se hacen

sólo ligeramente radioactivas después de ser

bombardeadas con partículas rápidas. Después

de aproximadamente 100 años, el nivel de ra-

diación desciende a tal grado que todo el ma-

terial puede ser reciclado o desechado.

Los conceptos de todas las plantas de energía

de fusión están basados en fusionar los isótopos

de hidrógeno deuterio y tritio. El tritio, una sustancia

rara, es producido bombardeando ampliamente el

litio disponible con neutrones rápidos que son cre-

ados durante las reacciones de fusión. El deuterio

es producido a partir del agua. El plan no es sen-

cillo, sin embargo. Porque los núcleos atómicos tie-

nen una carga positiva y se repelen entre sí, estos

tienen que colisionar entre sí muy rápidamente para

que se dé la fusión.

La dificultad es calentar el gas a una tempera-

tura de más de 100 millones de grados Celsius y

mantener el plasma de calor resultante lo sufi-

cientemente compactado. Mientras que los in-

vestigadores en los años 70’s eran todavía optimistas

sobre los prospectos de la energía de fusión, ellos

eventualmente se dieron cuenta que el plasma era

extremadamente inestable y que reacciona ne-

gativamente incluso a disrupciones mínimas. Se-

gún el Prof. Günther Hasinger, Director del Instituto

Max Planck de Física del Plasma (IPP) en Garching

cerca de Múnich, Alemania, este problema ha sido

ahora solucionado. “La física del plasma ha reco-

rrido un largo camino en las últimas pocas déca-

das a través de experimentos más grandes, por una

pate, pero también debido a que los supercom-

putadores pueden simular los procesos del plasma”,

dice él. “Pienso que la mayoría de dificultades se

han solucionado y el enfoque ahora es crear diseños

de reactores y escenarios de operación óptimos”.

El objetivo es tener dos grandes instalaciones

a gran escala que generen más energía de la que

las alimenta (ver recuadro). Si los reactores tienen

éxito, estos experimentos conllevarán a la cons-

trucción de plantas de energía comerciales hacia

el 2050. ¿Es muy tarde para ayudar a reducir las emi-

siones globales de CO2? Hasinger no piensa así. “La

transformación de nuestros sistemas de generación

de energía será una de las tareas más grandes del

siglo”, dice él. “Todos los escenarios para el desarrollo

del consumo de energía, la disponibilidad de

combustibles fósiles y la reducción necesaria de las

nocivas emisiones de gases de efecto invernade-

Los investigadores están experimentando con un reactor de

fusión conocido como tokamak para revolucionar la genera-

ción de energía. El conocimiento resultante ya ha producido

materiales mejorados para las hojas de las turbinas.

106 Pictures of the Future | Primavera 2010

El Prof. Hubertus von Dewitz de CT tiene gran-

des expectativas con respecto a la investigación de

la fusión. “Tomemos el proyecto espacial Apolo”,

dice él. “Colocar un hombre en la luna nos permi-

tió dar un gigante paso hacia adelante. A través de

inversiones masivas en microelectrónica, por

ejemplo, el viaje al espacio creó la base de la tec-

nología de comunicaciones de hoy. El desarrollo de

la energía de fusión es una tarea mucho más gran-

de que el vuelo a la luna. Deberá ser energética-

mente promocionada, si realmente queremos

dar estos grandes saltos tecnológicos”. La Canciller

Alemana Angela Merkel cree también que es va-

lioso invertir en la fusión nuclear y está buscando

fomentar la colaboración internacional. Merkel,

quien es física, visitó el sitio del IPP en Greifswald

a comienzos de febrero para aprender acerca del

estado actual de la investigación.

Christine Rüth

Pictures of the Future | Primavera 2010 107

¿Cuál es el estado de la investigación de la fusión?

La Instalación de Ignición Nacional en Livermore, California, el láser más grande del mundo, fue

dedicada en el 2009. Desde entonces, se han tomado medidas, incluida la calibración y el enfoque del

láser. Este verano (2010), la instalación iniciará experimentos. Durante unas pocas billonésimas de se-

gundo, el láser generará un destello de 500 teravatios –más de 100 veces la producción de todas las

plantas de energía del mundo– concentrados en una gota del tamaño BB de combustible de hidróge-

no. El destello comprimirá la gota a tal grado que creará un plasma en el cual ocurrirá la reacción de fu-

sión. Los investigadores esperan que en aproximadamente dos años logren su primera reacción de fu-

sión en la cual se generará más energía que la que es bombeada por los láseres. Sin embargo, para

operar la planta de energía de fusión ellos tendrán que desarrollar láseres que destellen entre cinco y

diez veces por segundo en vez de una vez cada pocas horas, como ocurre actualmente.

Entre tanto, el Reactor Experimental Termonuclear (TER) Internacional está siendo construido

en Cadarache en el sur de Francia. La instalación, que está programada para entrar en servicio en el

2018, está basada en el tipo más avanzado de reactor de fusión, que es conocido como tokamak. El

plasma generado en este reactor en forma de anillo es envuelto por campos magnéticos poderosos. El

plasma es calentado por la electricidad inducida por el campo magnético, al igual que por poderosos

sistemas de microondas y partículas de alta energía. A finales de los años 90’s el tokamak JET europeo

utilizó esta tecnología para recuperar más del 60% de la energía gastada. Se espera que el ITER sea el

primer reactor de fusión que genere más energía de que consume –con el objetivo de diez veces la en-

trada de energía, o alrededor de 500 megavatios. Para el 2026 este experimento complejo habrá pro-

gresado tanto que los investigadores serán capaces de evaluar su teoría. A esto le seguirá aproximada-

mente en el 2030 la construcción de la primera planta de energía de demostración.

drán que ser muy flexibles, lo que significa que mu-

chos componentes serán objeto de cambios críti-

cos de la carga térmica. Ahora tendremos que mi-

rar más de cerca los costos financieros y tecnoló-

gicos que esto implica”.

Siemens está interesado también en el traba-

jo que se está realizando con imanes supercon-

ductores para los reactores de fusión. Cuando es-

tos imanes son enfriados a temperaturas muy ba-

jas, estos casi no consumen electricidad y pueden

generar campos magnéticos muy poderosos. Sie-

mens Healthcare por lo tanto los utiliza en muchos

de sus tomógrafos de resonancia magnética para

mejorar la resolución de las imágenes. La tecnología

médica se podría beneficiar de la investigación de

los superconductores de alta temperatura, los

cuales consumen mucho menos energía que los su-

perconductores convencionales, y de las técnicas

para el manejo preciso de los campos magnéticos.

ro demuestran que se requerirán esfuerzos mucho

mayores en la segunda mitad del siglo que en el

periodo hasta el 2050. Si logramos explotar la ener-

gía de fusión a mediados del siglo, llegará el tiem-

po apropiado para hacer la gran diferencia”.

Sinergias calientes. Como la energía de fusión

involucra tecnologías de un amplio espectro de

campos, las compañías industriales están moni-

toreando los esfuerzos de investigación asociada

con gran interés. Uno de estos esfuerzos es la

búsqueda de materiales apropiados para la pa-

red del reactor de fusión. Aunque un campo

magnético mantiene el plasma caliente a una

distancia segura, las áreas externas “más frías”

del plasma son canalizadas hacia el piso del reac-

tor para limpiarlo. Los investigadores estiman

que algunos estados del plasma podrían hacer

que la temperatura del interior de la pared au-

mente a más de 2.000 grados centígrados, la

cual pocas sustancias son capaces de soportar.

Adicionalmente, la gigantesca cantidad de calor

generado de la reacción de fusión no debe alte-

rar la estabilidad mecánica del casco del reactor.

El Sector Energético de Siemens está buscan-

do materiales resistentes al calor para las hojas de

sus turbinas, las cuales serán recubiertas con un ma-

terial aislante de cerámica que les permita operar

confiablemente incluso a 1.300 grados centígra-

dos. Aunque estas hojas están lejos de alcanzar su

punto de fusión a esa temperatura, su rotación rá-

pida hace que fuerzas centrífugas las afecten

cuando los niveles de calor aumentan. Con el tiem-

po, estas fuerzas podrían hacer que las hojas re-

almente se estiren.

De otra parte, como la eficiencia del gas y la plan-

ta de energía de turbina de vapor aumenta en apro-

ximadamente un punto porcentual por cada 100

grados centígrados de aumento de la temperatu-

ra, los ingenieros están investigando constante-

mente tecnologías que hagan posibles tempera-

turas más altas, explica el Dr. Stefan Lampenscherf,

quien investiga materiales resistentes al calor en

Siemens Corporate Technology (CT). Este au-

mento de la eficiencia permitirá que una planta de

energía de 400 megavatios ahorre un millón de eu-

ros en los costos de combustible al año. Las alea-

ciones de tungsteno que están siendo desarrolla-

das para los reactores de fusión podrían, por

ejemplo, permitir que las turbinas trabajen con-

fiablemente hasta 1.800 grados centígrados.

CT está trabajando con IPP y la Universidad Tec-

nológica de Múnich para identificar estas tecno-

logías de uso dual y analizar su costo efectividad.

El Dr. Thomas Hamacher de IPP está también in-

teresado en esta investigación. “Tenemos que di-

señar plantas de energía de fusión de una forma

tal que se ajusten a los muy diferentes escenarios

de energía posibles”, dice él. “Debido a la crecien-

te importancia de las energías renovables, estas ten-

Dispositivo de Calefacción Eléctrico

Bobinas magnéticasCapa

Generador de la Turbina

Envío de electricidad a la red

D = DeuterioT = TritioLi = LitioHe = Helio

D, T

Li, D

D

T

He

D, T, He

Innovación abierta | Arabia Saudita

Un oasis de educaciónA través de la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST), ArabiaSaudita intenta asegurar su futuro como un lugar de investigación de altatecnología. Siemens co-fundó un programa de colaboración industrial en la KAUSTpara estimular la investigación en la región.

En septiembre de 2009 el mundo obtuvo otrauniversidad de élite cuando la Universidad Rey

Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) abrió suspuertas a estudiantes de pregrado 80 kilómetrosal norte de Jeddah en Arabia Saudita. Con un áreade 36 kilómetros cuadrados a lo largo del Mar Rojo,el laberíntico campus universitario les ofrece a losestudiantes las condiciones ideales para el apren-dizaje, incluyendo laboratorios representativosdel estado del arte para 11 cursos de estudio. Losinvestigadores de la universidad pueden utilizar unode los supercomputadores más rápidos del mun-do –el Shaheen, el cual opera a 222 teraflops porsegundo. Los estudiantes viven en dormitorios conaire acondicionado que incluyen cafeterías, tien-das e instalaciones deportivas.

KAUST, que todavía tiene espacio para más es-tudiantes, empezó inicialmente su operación conaproximadamente 70 profesores, quienes habíanpreviamente trabajado en varias universidades e ins-titutos de investigación de todo el mundo. Alrede-dor de 2.000 estudiantes de pregrado y de posgradopronto empezarán a realizar sus proyectos de in-vestigación bajo la supervisión de una planta de per-sonal de 220 profesores. Los científicos jóvenes vie-nen de todo el mundo, y sólo el 15% de las admi-siones para estudiantes están reservados para na-cionales saudís. La KAUST es también la primera ins-titución educativa de Arabia Saudita en la cual sele permite a hombres y mujeres trabajar juntos.

Los programas académicos ofrecidos por la nue-va universidad incluyen Ciencia e Ingeniería Me-dioambiental, Ciencia e Ingeniería de Materiales, Bio-ciencia y Matemáticas Aplicadas y Ciencias Com-putacionales. “La KAUST ofrece exactamente aque-llos sujetos que nos ayudarán a desarrollar soluciones

sostenibles para tecnologías ecológicas”, dijo el Prof.Hermann Requardt, Jefe de Tecnología y Presidentede Siemens Healthcare, en la ceremonia de firmade un contrato de sociedad. Siemens es uno de losmiembros fundadores del Programa de Colabora-ción Industrial de la KAUST (KICP), el cual en el fu-turo estimulará sociedades de investigación industrialen la región y en todo el mundo. Al igual que Sie-mens, los demás miembros del KICP, como Boeingy General Electric, han operado en Arabia Sauditadurante muchos años. Aparte del KICP, la KAUST estátambién comprometida en varios proyectos reali-zados por una red de investigación compuesta porreconocidas universidades como Stanford en Cali-fornia, Cambridge en el Reino Unido y la Universi-dad Tecnológica de Múnich en Alemania.

Compromiso fuerte. La nueva universidad lesofrece a sus socios industriales acceso a la inves-tigación que se está realizando en su campus.“Siemens regularmente toma parte en talleres yconferencias que abordan temas en los quenuestros investigadores están trabajando”,anunció Erich Kaeser, Presidente de Siemens enel Medio Oriente. Los beneficios adicionales dela sociedad entre Siemens y la KAUST incluyen elintercambio continuo de información entre losmiembros de la facultad, acceso a programas deinvestigación y contactarse con los mejores cien-tíficos jóvenes de la región. De esta manera, Sie-mens planea intensificar aún más su compromi-

so de 75 años en Arabia Saudita, que abarca lossectores Industrial, Energético y del Cuidado dela Salud.

Siemens está ya tomando parte en muchos pro-yectos de infraestructura en Arabia Saudita, porejemplo, y casi todos los hospitales del país utili-zan equipos de Siemens. La compañía está ac-tualmente planeando construir una planta deenergía representativa del estado del arte con unaproducción de 900 megavatios. La planta será equi-pada con tecnología de desulfurización de los ga-ses de combustión y tratará aproximadamente880.000 metros cúbicos de agua potable al día paralas ciudades de Jeddah, Meca y Taif. Siemens ofre-ce también programas de capacitación a muchossaudíes jóvenes y ayuda al gobierno a preparar alas mujeres jóvenes para profesiones calificadas.

La gente joven que desea estudiar en la KAUSTpuede aplicar después de obtener su grado de ba-chiller o equivalente. Los derechos de matrícula deaproximadamente $60.000 al año son similares alos de otras universidades de élite. Sin embargo,una fundación creada por el rey de Arabia Saudi-ta ofrece becas escolares para muchos estudian-tes, incluidos estudiantes del extranjero. La casa realsaudí ha invertido aproximadamente $12.5 billo-nes en la nueva universidad, y mira esto como unpaso importante en aras de hacer el país menos de-pendiente del petróleo. Otros países árabes han asu-mido un método similar, con la gigantesca CiudadEducativa de Qatar, por ejemplo, que ofrece un pro-grama académico en cooperación con varias uni-versidades de EE.UU., mientras que la famosa Uni-versidad de Sorbona de París ha creado una filialen el Emirato de Abu Dhabi.

Katrin Nikolaus

108 Pictures of the Future | Primavera 2010

La investigación en la KAUST está proporcionando nue-

vas percepciones que estimularán el desarrollo de tec-

nologías ecológicas –con la ayuda de Siemens.

Economía subterráneaDesarrollar tecnologías económicas para separar el dióxido de carbono producido por lasplantas de energía a base de carbón a partir de otros gases es un tema candente. Trabajan-do con socios de investigación internacionales, Siemens está ahora estudiando cómo sepuede explotar de manera segura el CO2.

Pictures of the Future | Primavera 2010 109

La planta piloto Sistemas de Energía Limpia cerca de Bakers-

field, California quema combustibles fósiles sin emitir dióxido

de carbono a la atmósfera. Siemens desarrolló una turbina de

gas apropiada para utilizarla con esta tecnología.

Al norte de Los Ángeles, cerca de Bakers-field, California, está una planta piloto lle-

na de tecnología de cohetes. Rudi Beichel, elpionero espacial de raíces alemanas que ayudóa los EE.UU. a llegar a la luna, trabajó allí en eldesarrollo de motores de cohetes durante mu-cho tiempo. Tenía casi 80 años de edad –unaedad a la cual la mayoría de sus colegas se ha-bía retirado– cuando aceptó un nuevo reto y sedispuso a desarrollar una planta de energía decombustible fósil que genera electricidad conprácticamente cero emisiones.

En 1993, seis años antes de su muerte a los86 años, Beichel creó la compañía Sistemas deEnergía Limpia (CES). Hoy el trabajo de la compa-ñía está dando frutos. CES desarrolló una cámarade combustión que puede quemar una extrema-damente amplia variedad de combustibles paruna planta de energía experimental de 50 mega-vatios (MV). Lo que hace especial a esta planta esel hecho de que no emite dióxido de carbono(CO2) ni otros gases de escape a la atmósfera. Esuna de las primeras plantas de cero emisiones delmundo –y la más grande de su tipo. La tecnolo-

gía innovadora de la compañía el atraído el inte-rés de Siemens. “Trabajamos en ideas similaresen los años 90’s”, dice Frank Bevc, Director de laPolítica de Tecnología y Programas de Investiga-ción de Siemens Energy en Orlando, Florida. “Noimpresionó la forma como Sistemas de EnergíaLimpia ha implementado sus ideas”.

La innovación clave de CES es su “procesode oxicombustible directo”. Mientras que el gasnatural requiere de poco tratamiento, el car-bón, el coque y la biomasa deben ser primeroconvertidos en un gas y luego liberado de loscompuestos de azufre y amoníaco. El gas resul-tante es luego alimentado a una cámara decombustión donde oxígeno puro en vez de airees utilizado para la combustión. La ventaja deesto es que el nitrógeno que constituye trescuartas partes del aire no tiene que ser pasadoa través del proceso de combustión, y sólo oxí-geno, hidrógeno y hidrocarburos como el me-tano son quemados en la cámara de combus-tión. El gas de combustión producido por esteproceso está compuesto principalmente pordióxido de carbono y vapor de agua.

| Separación del CO2

Las plantas piloto construidas por los pro-ductores de energía Vattenfall y E.ON en la re-gión de Lusatia al este de Alemania y en Rat-cliff, Reino Unido, respectivamente, hanempezado también recientemente a quemarcarbón con oxígeno, pero en estos casos el gasde combustión es puesto a recircular dentro delproceso de combustión para aumentar el nivelde CO2 y controlar la temperatura (ver Pictures

of the Future, Primavera de 2008, p. 36). CES,de otra parte, utiliza agua para la refrigeración,al igual que una mayor presión, lo cual a su vezproduce como resultado una mayor eficienciapara la generación de energía. En la planta CES,un intercambiador de calor es utilizado para en-friar el gas de combustión caliente después deque ha pasado a través de la turbina. El vaporde agua se condensa fuera del gas de combus-tión cuando este se enfría, dejando detrás elCO2, el cual puede ser entonces sacado. De estaforma, se puede evitar que más del 99% deldióxido de carbono ingrese a la atmósfera.

La planta de 50 MV de CES es muy pequeñapara generar electricidad comercialmente, según

110 Pictures of the Future | Primavera 2010

Keith Pronske, Presidente y CEO de CES. “Pero laplanta resulta ya industrialmente atractiva paracualquiera que cuente con gas natural disponiblecomo combustible y necesite dióxido de carbonopara la extracción del gas o del petróleo del suelo”,dice Pronske. Él afirma que el dióxido de carbonolicuado de esta planta puede ser bombeado a ca-pas de roca que contienen petróleo para aumen-tar la presión y extraer el petróleo de pozos viejos.

¿Qué tiene la tecnología de CES como paraque le interese a Siemens? “La cámara de com-bustión innovadora de la compañía es un exce-lente complemento para nuestra experiencia enturbinas”, dice Bevc. Trabajando de la mano conCES, y con respaldo financiero del Departamentode Energía de EE.UU., en el 2006 Ingenieros deSiemens Energy en Florida empezaron el desarro-llo de una planta de energía de 200 MV basadaen la combustión con oxígeno. Siemens estáaportando un innovador diseño de una turbinade gas al proyecto.

La turbina a gas debe ser capaz de soportar unmedio ambiente caliente y húmedo que es nor-

damente el 50% con gas natural y del 40% concarbón.

Lavandería de Dióxido de Carbono. Este noes el único método para la separación del dióxidode carbono que Siemens está buscando. Apartedel método del oxicombustible, la compañía estáencaminándose hacia el desarrollo de las deno-minadas plantas IGCC (ciclo combinado de gasifi-cación integrada). Estas instalaciones utilizan ga-sificación del lecho del flujo arrastrado y procesosde depuración para la separación de los gases deefecto invernadero del gas combustible antes dela combustión (captura de carbono pre-combus-tión). La tecnología IGCC está ahora tan maduraque puede ser desplegada a escala industrial. Sie-mens está también trabajando actualmente paradesarrollar un proceso de captura de carbonopost combustión eficiente y medioambiental-

método por medio del cual el CO2 puede ser eli-minado de la corriente de gases de combustión aun costo de energía potencialmente bajo, quehace la técnica extremadamente económica. Elproyecto de cooperación sobre el tema comenzóen el 2008.

La idea básica detrás de esta sociedad se pue-de resumir de la siguiente manera: la mayoría delos métodos de separación eliminan el dióxido decarbono de los gases de combustión utilizando lí-quidos de depuración especiales, los cuales sonposteriormente calentados. El proceso es efecti-vo, pero consume también mucha energía. Laidea de Hatton es pasar el gas de combustión através de sales especiales en vez de agentes dedepuración. Contrario a los agentes de depura-ción conocidos, las sales tienen un punto de fu-sión de menos de 100 grados centígrados. Estasabsorben el CO2 en el estado líquido y lo liberan

malmente el campo de las turbinas de vapor. Lacorriente densa del gas tiene una presión de 15bars, una temperatura de aproximadamente1.200 grados centígrados y está constituida enun 80% por vapor de agua y en un 20% por CO2.

La antigua turbina de gas SGT 900 de Sie-mens ha sido especialmente adaptada a estascondiciones, y los esfuerzos de sus desarrolla-dores se están viendo retribuidos en la formade alta eficiencia. Como la temperatura de lacorriente que ingresa a la turbina es muy altapara tan medio ambiente húmedo y de altapresión, la eficiencia de la planta es mayor al40% con gas natural y mayor al 30% con car-bón gasificado. Estas son cifras modestas com-paradas con la eficiencia de una planta deenergía a base de carbón moderna, la cual sinseparación del dióxido de carbono, está porencima del 40%. Sin embargo, Siemens esperasuperar estas cifras con su próxima generaciónde turbinas, las cuales están programadas paraser introducidas en el 2015. Las nuevas turbi-nas deberán tener un eficiencia de aproxima-

mente amigable basado en sales de aminoáci-dos, las cuales pueden incluso ser retroadaptadaspara que satisfagan los requerimientos de lasplantas de energía a base de combustibles fósilesexistentes (p. 111).

“A pesar de nuestro trabajo de desarrollo inter-no, siempre estamos buscando socios como Sis-temas de Energía Limpia que nos ayuden a mejo-rar aún más nuestras tecnologías de separacióndel CO2”, dice Robert Shannon de SiemensEnergy en Florida. “Estamos interesados tambiénen métodos de investigación experimentales ypotencialmente revolucionarios”.

Siemens encontró uno de estos desarrollos enel Instituto de Tecnología de Massachusetts(MIT), que ha sido escogido por Siemens como elCentro de Intercambio de Conocimiento (CKI).Los CKIs son universidades especiales con las cua-les la compañía ha firmado contratos de estructu-ra e investigación. El Profesor de Ingeniería Quí-mica T. Alan Hatton y Howard Herzog, unespecialista del MIT en secuestración del dióxidode carbono, le contaron a Siemens acerca de un

El proceso de la CES puede capturar el 99% del dióxido de carbono producido en la planta.

nuevamente cuando son inducidas por un cam-po electromagnético a cambiarse a un estado só-lido semicristalino.

“Esto podría reducir el consumo de energía aso-ciado con la separación del dióxido de carbono enel 50 o incluso el 75%”, dice el socio de investiga-ción de Hatton, Dr. Thomas Hammer de SiemensCorporate Technology (CT) en Erlangen, Alemania.“Sin embargo”, agrega, “con esta nuevo método demarca, no podemos esperar una aplicación comer-cial hasta por lo menos dentro de diez años”. Lascantidades con las cuales los investigadores delMIT y de Siemens están trabajando en el laborato-rio son modestas en el momento. “No más gran-des que un dedal”, dice Hatton.

El CO2 va al subsuelo. Si la separación del dióxi-do de carbono es exitosa, el gas todavía tendráque ser desechado de manera permanente. CES,por ejemplo, ya ha encontrado una forma de ha-cerlo. El hecho de que pueda sr reconfiguradopara adaptarlo a las necesidades de la compañíano es la única razón por la que CES compró laplanta de energía de Bakersfield. La planta estátambién estratégicamente ubicada sobre estratosrocosos que pueden contener billones de tonela-das de CO2 atrapadas. Eso es suficiente para al-macenar los valiosos siglos del CO2 producidocada año por la planta de energía de 200 MV pla-neada. Otra opción es vender el CO2 separado –por ejemplo, a los operadores de campos de pe-tróleo agotados del área vecina, quienesbombearían el CO2 profundamente bajo la super-ficie para aumentar los índices de extracción depetróleo.

Hubertus Breuer

Innovación abierta | Separación del CO2

Siemens está trabajando con expertos del MIT en métodos de depuración del CO2 del gas de combustión de

las plantas de energía.

El agente de depuración es el ganadorUn nuevo agente de depuración que está siendo ahora evaluado por Siemens pronto será utilizadopara separar el dióxido de carbono de los gases de combustión de las plantas de energía,estableciendo con ello la fase para la secuestración segura. Basado en el uso de sales deaminoácidos, las cuales son biodegradables, reutilizables, no tóxicas y no inflamables, la técnicautiliza menos energía que los sistemas de la competencia.

Pictures of the Future | Primavera 2010 111

Siemens y E.ON están evaluando una técnica de depura-

ción para la separación del CO2 en las instalaciones piloto

CCS cerca de Hanau. Su objetivo es integrar la técnica a

los procesos de las plantas de energía.

Cuando se trata de depurar el dióxido de car-bono (CO2) de las emisiones de gases com-

bustibles de las plantas de energía, las sales de ami-noácidos es el polvo de elección. Su utilización per-mite la captura de más del 90% del CO2. Como re-sultado, el agente de depuración está siendo ac-tualmente evaluado en una instalación piloto cer-ca de Hanau, Alemania. Las pruebas están siendorealizadas por Siemens en cooperación con la com-pañía de energía E.ON como uno de los varios proy-ectos de cooperación que involucran la captura yel almacenamiento del carbono (CCS).

Los expertos predicen que sin la CCS sería casiimposible conseguir el objetivo de reducción del 20%del CO2 establecido por la Unión Europea para el2020 (con relación al año base de 1990). Esta metarepresenta un dilema en una situación donde la de-manda de energía está aumentando, ejerciendo deesta forma presión sobre las compañías de serviciospúblicos para que respondan rápidamente que-mando más carbón.

Los operadores de las plantas de energía nece-sitarán por lo tanto construir instalaciones que emi-tan niveles bajos de CO2. Además, la UE ha esti-pulado que los sistemas CCS deberán estar listos paraentrar en servicio en el 2020. Teniendo esto en men-te, tres rutas ofrecen la esperanza de una solución:la gasificación del carbón, la combustión con oxí-geno (técnica de oxicombustible) y la separacióndel CO2 de los gases de combustión después de lacombustión (ver Pictures of the Future, Primaverade 2008, p. 36).

Las actividades de desarrollo de la CCS de Sie-mens se están centrando en la gasificación del car-bón y en la separación del CO2. Esta última es par-ticularmente ventajosa porque requiere única-mente de la retroadaptación de las plantas de ener-gía existentes, y es por lo tanto una opción atrac-tiva para los operadores de las plantas. Como Sie-mens ya tiene una instalación de laboratorio y unaamplia experiencia en las operaciones de depura-ción de los gases de combustión, la compañía es el

| Separación del CO2

socio a buscar cuando se trata de proyectos de co-operación para optimizar los sistemas de capturadel CO2.

E.ON y Siemens: la combinación perfecta.

La instalación piloto de CCS ha estado operandoen el Bloque 5 de la planta de energía de antraci-ta de Staudinger cerca de Hanau justo al oeste deFrankfurt, Alemania desde septiembre de 2009.E.ON estará evaluando una nueva tecnología dedepuración del CO2 allí en cooperación con Sie-mens hasta finales del 2010.

“La experticia de Siemens en esta área es doble”,dice el Jefe de Investigación de E.ON, Bernhard Fi-scher. “Es la experiencia en ingeniería y construc-ción de plantas de energía requerida al igual que elvalioso conocimiento en el campo de desarrollo delproceso para la industria química”. Como compa-ñía de suministro de energía, E.ON es un especia-

lista en la planeación y operación de plantas de ener-gía basadas en la combustión de combustibles fó-siles. “Nuestro trabajo con Siemens es perfecto pararefinar con éxito las técnicas de CCS e integrarlasal proceso de las plantas de energía”, dice Fischer.

Siemens desarrolló inicialmente su nueva téc-nica de depuración del CO2 en una instalación delaboratorio en el Parque Industrial Höchst cerca deFrankfurt en Main. En principio, el método –uno co-mún para tratar el gas en la industria química– in-volucra la exposición del CO2 a un agente de de-puración acuoso que se une al gas. En este senti-do, Siemens equipó la planta de energía de Stau-dinger con una torre absorbedora de 35 metros dealto a través de la cual pasa una porción del gas decombustión.

La torre está empacada con metal estructuradoque es expuesto a la solución detergente y al gasen un proceso que captura más del 90% del CO2 pre-sente en el gas de combustión. La solución saturadade CO2 es luego calentada al vapor en una torre de-

¿Existe suficiente capacidad de almacenamiento?Las plantas de energía a base de carbón europeas emiten alrededor de 880 gramos de CO2 por kilo-

vatio-hora de electricidad producido (ver Pictures of the Future, Primavera del 2008, p. 34). Eso conduce a

emisiones anuales de 350 millones de toneladas en sólo Alemania. La tierra y el mar son las bodegas na-

turales más grandes de CO2, luego tiene sentido utilizarlas para almacenar el gas. Hasta la fecha, el intento

más amplio de almacenar CO2 debajo del piso oceánico está siendo realizado por Statoil de Noruega en la

plataforma de gas Sleipner en las afueras de la costa sur del país. Aquí, el CO2 es licuado y presionado a

través de una tubería dentro de una capa de arenisca de 800 metros de profundidad. La piedra porosa ab-

sorbe el CO2 como una esponja, y las capas de roca dura de arriba sirven de tapa. Después de diez años de

observación y del almacenamiento de alrededor de diez millones de toneladas de CO2, los investigadores

han concluido que el gas ha sido retenido de manera segura. Otra opción de almacenamiento es ofrecida

por los reservorios subterráneos como los reservorios de petróleo y de gas vacíos, las capas de carbón

cuya minería no es rentable, y las capas de rocas extremadamente profundas a través de las cuales fluye

agua salada. Desde el 2008, un grupo liderado por el Centro Alemán de Investigación de Geociencias en

Postdam ha bombeado algunas 60.000 toneladas de CO2 a arenisca porosa 700 metros por debajo del

suelo en Ketzin en el estado alemán de Brandemburgo. Los científicos del proyecto han monitoreado es-

trechamente la forma como el gas se ha dispersado a través de las capas rocosas. Sin embargo, quedan to-

davía interrogantes por resolver sobre varios aspectos del almacenamiento de CO2. Por ejemplo, los costos

estimados del transporte del gas y de almacenarlo en el subsuelo fluctúan entre 40 y varios cientos de eu-

ros por tonelada. No está claro tampoco cuánta capacidad hay disponible en el subsuelo. Actualmente la

capacidad conocida en Alemania se llenaría en 40-130 años, según los estimativos realizados por la Agen-

cia Federal del Medio Ambiente. Sin embargo, es probable que se tenga una capacidad suficiente en todo

el mundo. Según Statoil, la formación de roca bajo la plataforma Sleipner tiene varios cientos de kilóme-

tros de longitud, 150 km de ancho y 250 metros de espesor, y podría contener 600 billones de toneladas

de CO2. Eso solo sería suficiente para almacenar el CO2 producido por todas las plantas de energía europe-

as actualmente en línea desde ahora hasta el final de sus ciclos de vida.

112 Pictures of the Future | Primavera 2010

sorbedora de 20 metros de alto hasta que el CO2nuevamente emerge como un gas. Dos cosas sonfundamentales aquí: un agente de depuración quesea lo más medioambientalmente amigable posi-ble y un proceso de limpieza que utilice la menorcantidad de energía posible. Los métodos de ab-sorción química convencionales utilizan monoe-tanolamina (MEA). La técnica de Siemens, de otraparte, emplea sales de aminoácidos medioam-bientalmente amigables en una solución acuosa.Aparte de ser fácilmente biodegradables, estas noson inflamables ni tóxicas. Y lo que es más, las salesno requieren de altas temperaturas para capturarel CO2, y una vez se ha completado el proceso dedesabsorción, casi todas las sales disueltas puedenser reintroducidas al ciclo.

“Las sales de aminoácidos son agentes de cap-tura de CO2 ideales”, dice el Dr. Tobias Jocken-hövel, quien es el responsable del proyecto de

Siemens en Erlangen. La depuración del CO2 consales de aminoácidos consume menos energíaque las demás técnicas de CCS. “Pudimos redu-cir nuestro requerimiento de energía de cuatrogigajulios a 2.7 gigajulios por tonelada de CO2,lo cual condujo a una reducción importante delcosto”, informa Jockenhövel.

Con los precios fluctuando entre €10 y €20 portonelada de CO2, los derechos de contaminaciónson todavía relativamente económicos; perocomo se espera que los costos suban por encimade €40, será necesario que los operadores de lasplantas de energía separen, transporte y alma-cenen el CO2. Las técnicas de CCS basadas en lamonoetanolamina convencionales conducen auna pérdida de la eficiencia del 11% en una plan-ta de energía a base de antracita de 800 mega-vatios; la cifra comparativa con el método de Sie-mens en sólo del nueve por ciento.

Ideal para Finlandia. Las plantas de energía re-presentativas del estado del arte queman carbóncon una eficiencia del 47%. “Es por lo tanto ya po-sible utilizar nuestra tecnología para operar plan-tas de energía con bajas emisiones de CO2 conuna eficiencia del 38%”, dice Fischer. Esa cifra cor-responde a la eficiencia promedio de las plantasde energía a base de carbón existentes en Europa.

La meta actual, sin embargo, es mejorar aún máslas propiedades químicas del agente de depuraci-ón. En la actualidad, las instalaciones de prueba cer-ca de Hanau pueden procesar una tonelada de di-óxido de carbono al día, lo cual corresponde a unadiezmilésima parte del volumen de gas de com-bustión producido en el Bloque 5. Los planes bus-can que la técnica mejore hacia el 2011 hasta unpunto donde Siemens sea capaz de construir unagran instalación de demostración que empezará aoperar en el 2015 y sea capaz de separar el CO2 pro-

ducido por el bloque completo de una planta deenergía.

Los operadores de plantas de energía de Fin-landia están también impresionados con la tec-nología CCS de Siemens, la cual será empleadaen la estación de energía Meri Pori en la parte oe-ste del país. En octubre de 2009 los operadoresde la planta –Fortum y Teollisuuden Voima(TVO) – seleccionaron a Siemens Energy entre diezcompañías para construir las instalaciones de de-mostración de CCS en el 2015.

“La tecnología de Siemens parece particular-mente prometedora para nosotros”, dice el gerentedel proyecto Mikko Iso-Tryykäri, “especialmenteporque es medioambientalmente amigable y yaha sido evaluada en una planta de energía”.

El proyecto le ofrece a Siemens la oportunidadde operar su sistema de depuración a escala co-mercial en la planta de 565 MV, inicialmente tra-tando cerca de la mitad del gas de combustión pro-ducido allí. La sociedad con Siemens le permitirá tam-bién a Fortum y a TVO implementar uno de los proy-ectos de CCS más grandes de Europa. Específica-mente, los dos operadores de plantas planean re-

Para garantizar la operación óptima, los técnicos deben

medir continuamente parámetros como el contenido de

CO2 y de SO2 en el gas de combustión (izquierda, cen-

tro) al igual que el flujo del volumen de gases de com-

bustión (derecha).

Innovación abierta | Separación del CO2

troadaptar sus instalaciones y evaluar el transpor-te y almacenamiento de CO2 en el Mar del Norte jun-to con otras compañías (ver recuadro).

Separando el CO2 de las emisiones de las

plantas de gas. El gas natural es un combusti-ble mucho más amigable con el clima que el car-bón, razón por la cual las plantas de energía deciclo combinado gozan de gran popularidad. Sinembargo, estas plantas producen también CO2,aunque en menor grado. Siemens está por lotanto estudiando formas de adaptar su técnicade depuración a las instalaciones de ciclo combi-nado a nombre de la compañía de energía Stat-kraft de Noruega.

Pero existe una trampa: las plantas de energíade ciclo combinado producen gas de combustiónrico en oxígeno, el cual ataca todo tipo de detergente.“En vista de ello, hemos modificado nuestra tec-nología y ahora sabemos que con ella podemos lo-grar buenas eficiencias en instalaciones de ciclo com-binado”, dice Jockenhövel. “La pérdida de eficien-cia en nuestras pruebas de laboratorio está bien pordebajo del ocho por ciento”.

El proceso de separación del CO2 con sales deaminoácidos está bastante avanzado, pero tanto lasustancia de depuración como el proceso como untodo deberán refinarse aún más si se pretende em-plear a escala comercial. Esta aplicación a gran es-cala es la meta de una sociedad lanzada por Siemenscon el instituto de investigación TNO en Holandaen el verano del 2009.

Al estudiar técnicas de depuración que utilizandiversas sustancias químicas, TNO descubrió que lassales de aminoácidos ofrecen una opción particu-larmente prometedora. El aporte de TNO a la so-ciedad es su conocimiento de las sales de ami-noácidos diferentes a las evaluadas por Siemens.Desde el 2008 TNO ha estado operando una in-stalación piloto en una planta de energía a basede carbón en Rotterdam, Holanda. La planta essimilar en tamaño a la de Hanau.

“Siemens es el socio ideal, y nuestra coope-ración ha sido muy exitosa”, dice René Peters,quien maneja los proyectos de CCS en TNO. “TNOofrece su experiencia en la tecnología de los quí-micos, mientras que Siemens está aportando elconocimiento que ha adquirido de sus procesosde desarrollo e implementación de plantas deenergía”, añade Jockenhövel. Siemens planeaahora mejorar los procesos en cooperacióncon su socio holandés. El siguiente paso será in-volucrar la evaluación de los procesos refinadosen la planta de Staudinger. En el mediano pla-zo, Siemens planea construir una instalación dedemostración del bloque de una planta deenergía en el 2014. Esto podría ofrecer una evi-dencia concluyente de que algunos polvos pue-den depurar el gas de combustión limpio.

Jeanne Rubner

Pictures of the Future | Primavera 2010 113

En resumenLas compañías tienen que responder flexible-

mente a las necesidades del mercado dinámico dehoy. Aparte de crear sociedades de investigación,ellas tienen que comprometerse en la innovaciónabierta –esto es abrir sus laboratorios y compartirsu conocimiento con el mundo exterior. Esto pro-duce como resultado sinergias globales que traenbeneficios en costos, mejoras en innovación yotras ventajas competitivas (p. 86, 89).

Los principales proyectos de cooperación estánpavimentando el camino para los vehículos eléctri-cos. El principal enfoque aquí es conectar los vehí-culos con la red de energía. Los jugadores clavesen Dinamarca y en la región de Harz de Alemaniaestán haciendo esfuerzos por conectar los carroseléctricos a las tomas de energía para que los ca-rros puedan servir como unidades de almacena-miento para compensar las fluctuaciones de laenergía eólica (p. 92).

Fundada en el 2005, CT Rusia rápidamente sehizo conocer en el campo de la ciencia de los ma-teriales, la conversión de energía y la ingenieríade software. Gran parte de su éxito se debe a lasmuchas sociedades de investigación que CT haformado con algunos institutos de investigación yuniversidades rusos líderes (p. 96).

Los Centros de Tecnología para los Negocios(TTB) de Siemens ofrecen financiación y asesoríade expertos a las compañías recién creadas. Lasempresas más populares son proyectos que involu-cran tecnologías que ahorran energía y mejorarnuestra calidad de vida (p. 100).

Ahorrar energía y mejorar nuestra calidad devida es la meta de la sociedad con la UniversidadTongji de Shanghái. Siemens está trabajando conTongji para desarrollar Modelos de Eco-Ciudadesque le permitirán al crecimiento urbano y a laprotección medioambiental proseguir mano amano en el futuro (p. 104).

La generación de energía por medio de la fusiónnuclear será sostenible y conservadora de los recur-sos. Mientras trabajan en plantas de energía de fu-sión, los científicos están también desarrollando tec-nologías –en áreas como la investigación demateriales– que le permitirán a otras industrias pro-gresar (p. 106).

Las plantas de energía a base de carbón seránla clave para la producción de electricidad en elfuturo previsible, aunque sus emisiones de CO2tendrán que reducirse. Junto con socios de inves-tigación internacionales, Siemens está mirandoformas de separar y utilizar el CO2 para uso co-mercial (p. 109, 111).

GENTE:

Innovación Abierta en Siemens:

Dr. Thomas Lackner, CTthomas.lackner@siemens.comSociedades de investigación de Siemens:

Dr. Natascha Eckert, CTnatascha.eckert@siemens.comImagenología de contraste de fase:

Dr. Georg Wittmann, Healthcaregeorg.wittmann@siemens.comProyecto de carro eléctrico EDISON:

Sven Holthusen, Energysven.holthusen@siemens.comMobilidad Harz.EE:

Jörg Heuer, CTjoerg.heuer@siemens.comTratamiento de agua AOP:

Klaus Andre, Industriaklaus.andre@siemens.comCT Rusia:

Dr. Martin Gitsels, CTmartin.gitsels@siemens.comTTB Berkeley:

Stefan Heuser, CTstefan.heuser@siemens.comTTB Shanghai:

Shih-Ping Liou, CTshih-ping.liou@siemens.comModelos de Eco-Ciudades:

Wei Li, CT: wl.li@siemens.comNano partículas en los materiales

de aislamiento:

Dr. Peter Gröppel, CTpeter.groeppel@siemens.comFusión nuclear y otros

proyectos universitarios:

Prof. Dr. Hubertus von Dewitz, CThubertus.dewitz@siemens.comUniversidad KAUST:

Jörg Drescher, CC Saudi Arabienjoerg.drescher@siemens.comSociedades de energía en los EE.UU.:

Frank Bevc, Energyfrank.bevc@siemens.comAlmacenamiento de CO2:

Dr. Tobias Jockenhövel, Energytobias.jockenhoevel@siemens.com

Prof. Frank Piller: piller@tim.rwth-aachen.de

ENLACES:

Website von Prof. Frank Piller:www.open-innovation.com

114 Pictures of the Future | Primavera 2010

¿Le gustaría conocer másacerca de Siemens y nuestrosúltimos desarrollos?

Pictures of the Future | Realimentación

Me gustaría tener un ejemplar gratis de Pictures of the FutureMe gustaría cancelar mi suscripción a Pictures of the FutureMi nueva dirección la presento a continuación

Por favor envíenle también la revista a…

(por favor marque los recuadros respectivos y diligencie la dirección):

Cargo, nombre, apellido

Compañía Departamento

Calle, número

ZIP, ciudad

País

Teléfono, Fax o correo electrónico

Infraestructura Urbana Sostenible –Múnich: Vías hacia un Futuro libre de CO2

Folleto: Índice de Ciudades Verdes Europeas

Libro: Mentes Innovadoras – Una Mirada al Interior de la Máquina de Ideasde Siemens – Ordene desde: www.siemens.com/innovation/book (€34.90)

Pictures of the Future, Otoño de 2009 (Alemán, Inglés)

Pictures of the Future, Primavera de 2009 (Alemán, Inglés)

Pictures of the Future, Otoño de 2008 (Alemán, Inglés)

Pictures of the Future, Primavera de 2008 (Alemán, Inglés)

Pictures of the Future, Otoño de 2007 (Alemán, Inglés)

Información Adicional

Sobre innovaciones de Siemens se encuentra también disponible en la Internet en:

www.siemens.com/innovation (Siemens’ R&D website)

www.siemens.com/innovationnews (servicio seminal en medios)

www.siemens.com/pof (Pictures of the Future en la Internet, descargable —

también disponible en chino, francés, español, portugués, ruso y turco)

Nos complacería enviarle más información. Por favor señale en el siguiente

recuadro la publicación que desea ordenar y el idioma que necesita, y envía

una copia vía fax de esta página al número +49 (0) 9131 9192-591 o un co-

rreo a: Publicis Publishing, Susan Süß — Postfach 3240, 91050 Erlangen, Ale-

mania, o un e-mail a publishing-address@publicis-erlangen.de.

Por favor estipule el tema como “Pictures of the Future, Primavera de 2010”.

Ediciones disponibles de Pictures of the Future:

Pictures of the Future | Primavera 2010 115

| Preliminares Otoño de 2010

Adelantos

Movilidad sostenibleCasi siete millones de personas viven en nuestro planeta, y cada año se le

unen aproximadamente 80 millones más -eso es el equivalente a toda la

población de Alemania. El mundo se está integrando cada vez más por

medio de redes de transporte, al igual que a través de autopistas eléctricas

y de información. Para garantizar que el clima y el medio ambiente no

sean cargados en exceso por este aumento de la movilidad, los científicos

están trabajando para desarrollar tecnologías capaces de guiar los volúme-

nes de tráfico crecientes lo más eficiente y sosteniblemente posible. Las

tecnologías involucradas incluyen sistemas de transporte local energética-

mente eficientes, trenes de alta velocidad, sistemas de conducción innova-

dores para transoceánicos y nuevas soluciones para vehículos eléctricos.

Desafío demográficoEn muchos países, la población considerada como un

no está sólo creciendo sino también envejeciendo -y

estas dos tendencias están teniendo un tremendo im-

pacto sobre la sociedad. Por ejemplo, los gastos en

atención médica per cápita promedio en todo el mun-

do para personas mayores de 75 años son cinco veces

más altos que los empleados en personas entre 25 y

34 años. Muchas enfermedades afectan principal-

mente a las personas mayores. Con la perspectiva de

mejorar la eficiencia y de reducir los costos de aten-

ción en salud, Siemens está por lo tanto realizando in-

vestigación diseñada a maximizar la detección, el

diagnóstico y el tratamiento oportunos de una amplia

gama de patologías. Otras áreas de investigación y

desarrollo asociadas con solucionar los desafíos del

cambio demográfico son tecnologías que les permitan

a las personas vivir lo más autosuficientemente posi-

ble. Estas van desde soluciones de movilidad que

ofrecen un alto grado de comodidad hasta nuevos

conceptos operacionales de dispositivos, asistencia ro-

bótica y sistemas inteligentes para el hogar.

Mercados Emergentes en movimientoMuchos mercados emergentes dejaron ya de ser gigantes dormidos. Más

y más de ellos están haciendo buen uso de sus recursos humanos, mate-

riales y de conocimiento en el mercado mundial. Por ejemplo, China, In-

dia y Singapur no sólo embarcas exportaciones prósperas sino que están

también avanzando gracias a sus propios desarrollos y logros tecnológi-

cos en R&D. Brasil está avanzando también, en parte porque será sede de

la Copa Mundo de fútbol en el 2014 y de los Juegos Olímpicos en el

2016. Estas y otras historias de éxito tienen una cosa en común: tecnolo-

gías representativas del estado del arte y soluciones que están ayudando

a incrementar sosteniblemente la prosperidad y la calidad de vida.

www.siemens.com/pofwww.siemens.com/pof

Pictures of the FutureRevista de investigación e innovación | Primavera 2010

Detectivesmoleculares

Innovación abierta

© 2010 by Siemens AG. Todos los derechos reservados.Siemens Aktiengesellschaft

Número de pedido: A19100-F-P154-X-7600

ISSN 1618-5498

Tecnologías de avanzada para infraestructurasurbanas y edificios

Enfrentando patógenos

y contaminantes

con nuevas tecnologías

Caminos costo efectivos

y colaboradores hacia el conocimiento

Editor: Siemens AGCorporate Communications (CC) and Corporate Technology (CT)Wittelsbacherplatz 2, 80333 MunichFor the publisher: Dr. Ulrich Eberl (CC), Arthur F. Pease (CT)ulrich.eberl@siemens.com (Tel. +49 89 636 33246)arthur.pease@siemens.com (Tel. +49 89 636 48824)

Oficina Editorial:Dr. Ulrich Eberl (ue) (Editor-in-Chief)Arthur F. Pease (afp) (Executive Editor, English Edition)Florian Martini (fm) (Managing Editor)Sebastian Webel (sw)

Autores Adicionales en esta edición:Andreas Beuthner, Dr. Hubertus Breuer, Christian Buck, Anette Freise,Bernhard Gerl, Harald Hassenmüller, Andrea Hoferichter, Ute Kehse, Dr.Andreas Kleinschmidt, Bernd Müller, Katrin Nikolaus, Dr. Jeanne Rubner,Dr. Christine Rüth, Tim Schröder, Helen Sedlmeier, Karen Stelzner, RolfSterbak, Dr. Sylvia Trage, Nikola Wohllaib.

Edición de Imágenes: Judith Egelhof, Irene Kern, Stephanie Rahn, JürgenWinzeck, Publicis Publishing, MünchenFotografía: Kurt Bauer, Christoph Edelhoff, Ken Liong, Matt McKee, BerndMüller, Jose Luis Pindado, Ryan Pyle, Volker Steger, Jürgen Winzeck, SebastianWebel, Kevin Wright Internet (www.siemens.com/pof): Volkmar DimpflInformación Histórica: Dr. Frank Wittendorfer, Siemens Corporate ArchivesBanco de Datos de Direcciones: Susan Süß, Publicis ErlangenDiseño Gráfico / Litografía: Rigobert Ratschke, Büro Seufferle, StuttgartIlustraciones: Natascha Römer, WeinstadtGráficas: Jochen Haller, Büro Seufferle, StuttgartTraducciones Alemán - Inglés: Transform GmbH, KölnTraducciones Inglés - Alemán: Karin Hofmann, Publicis München Impresión: Bechtle Druck&Service, Esslingen

Créditos Fotos: Dr. I. J. Stevenson (4 r.), Christoph Muench (5 t.l.), Judy HillLovins (6 t.+6 b. r.), Rocky Mountain Institut (6 b. l.), M.Harvey/Wild life (14/15),Vincent Callebaut Architectures (15), Scanpix (22 t.), Osram (22 b.), UweMoser/Panthermedia (23 r.), Swedbank (30 b.r.), Matthias Toedt/picture alliance(32 t.), Florian Sander (32 b.), Radek Hofman/Panthermedia (35 b.), CityCenter Land LLC (36 b.), YAS Marina Circuit (37 t.l.),Balkis Press/picture alliance (37 t.r.), Osram (39 r.), EPA/Marcelo Sayao/picturealliance (42 l.), Ralf Hirschberger/picture alliance (42 r.), AlanWeintraub/Arcaid/Corbis (43), sedb (46 t.), Rainer Weisflog/Foto finder (46/47),Bernd Thissen/picture alliance (48 l.), Floresco Productions/Corbis (48 r.), VincentCallebaut Architectures (49), Dr. Dickson Despommier (50 l.), Foster (50 m.),Vincent Callebaut Architectures (50 r.), Frank Rumpenhorst/picture alliance (51l.), GKK + Architekten (51 m.+ r.), Osram (52 r.+53), Dr. Kessel & Dr.Kardon/Tis-sues & Organs/gettyimages (62/63), B.Braun Melsungen AG (64 t.m.), HarvardUniversity (65), Fotolia (67 l.), ESA (72+73 t.l.+b.l.), Uni Bremen (73 r.+74), JohnFoxx/gettyimages (78 l.), BSH (80), DONG Energy (81 r.), Osram (88), RWTHAachen (89), Hans Ruedi Bramaz (90 t.), Franz Pfeiffer (91), Sensys (102 b.),Arthur Pease (103), Harry Reimer/Forschungszentrum Jülich (106), KAUST/flickr(108), Clean Energy Systems (109), Vincent Callebaut Architectures (back cover).Other images: Copyright Siemens AG

Pictures of the Future, Biograph, Orbeos y otros nombres son marcas registradasde Siemens AG o de compañías filiales. Los demás productos y nombres de com-pañías mencionados en este publicación pueden ser marcas registradas de susrespectivas compañías. No todos los productos mencionados en este ejemplar seencuentran comercialmente disponibles en los EE.UU. Algunos son dispositivosinvestigacionales o en fase de desarrollo y deberán ser aprobados o revisadospor la FDA y su futura disponibilidad en los EE.UU. no se puede garantizar.

El contenido editorial de los informes de esta publicación no necesariamenterefleja la opinión del editor. Esta revista contiene declaraciones futuristas, cuyaexactitud Siemens no puede garantizar de ninguna manera. Imágenes delFuturo aparece dos veces al año. Impresa en Alemania. La reproducción de artículos en todo o en parte requieredel permiso de la Oficina Editorial. Esto aplica también para el almacenamientoen bases de datos electrónicas y en la Internet.

Construyendo ciudades más verdes