De la evoluția continuă a inteligenței artificiale și a roboticii până la descoperiri în tehnologii durabile precum hidrogenul verde și captarea carbonului, aceste inovații promit să aibă un impact semnificativ asupra diferitelor industrii.
1. Creșterea designului de inginerie alimentat de AI
Inteligența artificială este programată să supraalimenteze procesul de proiectare inginerească în 2025. Companii precum Autodesk și Ansys încorporează deja AI în software-ul lor CAD și de simulare, permițând inginerilor să genereze și să optimizeze proiecte mai rapid.
În ultimii ani, sistemul Autodesk Dreamcatcher a folosit algoritmi de proiectare generativă pentru a explora mii de opțiuni de proiectare bazate pe constrângeri și obiective de performanță specificate. Acest lucru le permite inginerilor să identifice rapid modele noi, de înaltă performanță, care ar fi putut fi ratate prin metodele tradiționale.
AI este, de asemenea, folosită pentru a îmbunătăți simulările bazate pe fizică. Ansys, de exemplu, a dezvoltat instrumente bazate pe inteligență artificială care pot învăța din datele de simulare pentru a crea modele rapide și precise de sisteme complexe, cum ar fi fluxurile de fluide turbulente. Aceste metode asistate de AI pot accelera semnificativ procesul de iterare a designului prin reducerea nevoii de simulări de înaltă fidelitate, consumatoare de timp.
2. Baterii care alimentează viitorul electric
Cursa globală pentru construirea bateriilor va intra în viteză în 2025. Companii precum QuantumScape, Solid Power și StoreDot dezvoltă baterii cu stare solidă de ultimă generație care promit să mărească semnificativ autonomia, viteza de încărcare și siguranța vehiculelor electrice.
QuantumScape, susținut de VW și Bill Gates, creează o baterie litiu-metal cu stare solidă care utilizează un separator de electroliți ceramici pentru a permite o densitate mai mare de energie și o încărcare mai rapidă decât celulele convenționale cu litiu-ion.
StoreDot, un startup israelian, adoptă o abordare diferită cu bateriile sale cu litiu-ion „încărcare extrem de rapidă”. Folosind compuși organici și nanomateriale, celulele StoreDot se pot încărca până la 80% în doar 5 minute, făcând vehiculele electrice la fel de convenabile de alimentat ca și mașinile care funcționează pe benzină. Compania are parteneriate cu Daimler, BP și Samsung pentru a-și comercializa tehnologia.
3. Robotica
2025 va fi un an de referință pentru robotică, deoarece va pătrunde mai adânc în industrii și locuri de muncă. Companii precum Boston Dynamics, Agility Robotics și Sarcos depășesc limitele a ceea ce pot face roboții, de la umanoizi agili care merg până la exoschelete industriale de înaltă rezistență.
Robotul umanoid Atlas de la Boston Dynamics a șocat cu abilitățile sale impresionante de parkour și gimnastică.
Până la sfârșitul anului 2024, a fost folosit în mod obișnuit pentru orice task, de la verificări la platformele petroliere până la Serviciul Secret al SUA. În viitor, ar putea fi folosiți pentru locuri de muncă periculoase precum căutare și salvare, stingerea incendiilor și întreținere în medii periculoase.
Companii precum Amazon și FedEx investesc masiv în automatizarea depozitelor în industria logistică. Roboții precum TagSurveyor de la Fetch pot naviga în mod autonom în facilități și pot face inventar folosind RFID, viziunea computerizată și învățarea automată.
4. Imprimarea 3D care permite producția la cerere
Imprimarea 3D, sau fabricarea aditivă, își va atinge apogeul în 2025 și va începe să transforme producția în industrii, de la aerospațial la dispozitive medicale. Companii precum Desktop Metal, Markforged și Carbon sunt responsabile de noile tehnologii și materiale de imprimare.
Sistemul de producție al Desktop Metal folosește tehnologia de jet de liant pentru a imprima rapid piese metalice 3D. Compania a colaborat cu producători importanți precum Ford, BMW și Renault pentru a explora aplicațiile din industria auto.
În domeniul sănătății, imprimarea 3D permite dispozitive medicale și implanturi personalizate. Invisalign, de exemplu, folosește matrițe imprimate 3D pentru a produce în serie alinieri dentare personalizate. Cercetătorii lucrează, de asemenea, la imprimarea 3D a țesuturilor vii, sau „bioprinting”, pentru a crea viitoare modele de organe pentru testarea medicamentelor și chiar organe transplantabile.
5. Cursa pentru industria spațială
Centrul de greutate al industriei spațiale se va deplasa către sectorul privat. SpaceX, Blue Origin, Virgin Galactic și multe alte companii reduc costurile de lansare și ajung în spațiul pentru activități comerciale.
Starship a SpaceX, care va continua testele pe tot parcursul anului 2025, va fi un vehicul de lansare super-greu, complet reutilizabil, capabil să transporte peste 100 de tone pe orbita joasă a Pământului. Dacă dezvoltarea decurge conform planului, Starship ar putea transporta primele misiuni cu echipaj pe Marte în următorii câțiva ani.
Alți jucători, precum Rocket Lab și Astra, se concentrează pe rachete mici, cu costuri reduse. Pe măsură ce costurile de lansare continuă să scadă și tehnologia sateliților se îmbunătățește, ne putem aștepta la o explozie de noi servicii și afaceri spațiale în următorii ani, de la imagistica Pământului până la producția spațială.
6. Calculul cuantic începe să-și demonstreze avantajele
În timp ce computerele cuantice tolerante la defecte sunt încă la câțiva ani distanță, în 2025 platformele cuantice de vârf vor începe să arate un avantaj computațional față de sistemele clasice în probleme specifice. Companii precum Google, IBM, Honeywell și IonQ se întrec pentru a construi procesoare cuantice mai robuste și mai fiabile.
În 2019, Google a susținut că a atins „supremația cuantică” cu procesorul său Sycamore, rezolvând o problemă în 200 de secunde care i-ar lua unui supercomputer 10.000 de ani.
Până la sfârșitul anului 2025, calculatoarele cuantice cu peste 100 de qubiți ar putea aborda problemele de optimizare din lumea reală în finanțe, logistică, descoperirea medicamentelor și știința materialelor. Ele ar putea fi, de asemenea, utilizate pentru simulări de chimie cuantică pentru a dezvolta noi catalizatori pentru captarea carbonului și producția de combustibil curat.
7. Hidrogenul verde câștigă avânt
Hidrogenul verde, produs prin împărțirea apei cu energie electrică regenerabilă, va câștiga avânt în 2025 ca și combustibil versatil și curat pentru sectoare greu de decarbonizat precum oțelul, transportul maritim și transportul pe distanțe lungi. Companii precum Nel, Plug Power și Air Liquide investesc masiv în electrolizoare și infrastructură cu hidrogen.
Nel, o companie norvegiană, construiește în Norvegia o fabrică de electrolizoare alcaline complet automatizată, capabilă să producă 360 MW de electrolizoare pe an, cu planuri de extindere până la 2 GW. Fabrica va furniza electrolizoare pentru proiecte pe scară largă cu hidrogen verde în toată Europa.
În producția de oțel, companii precum SSAB din Suedia și ThyssenKrupp din Germania dezvoltă procese de „reducere directă” care utilizează hidrogen în loc de cărbune pentru a elimina oxigenul din minereul de fier, rezultând aproape zero emisii de carbon. Primul oțel fără fosile din aceste procese va ajunge pe piață până în 2026.
8. CRISPR și editarea genelor
CRISPR, instrumentul revoluționar de editare a genelor, va face progrese semnificative în aplicațiile medicale în 2025. Companii precum Intellia Therapeutics, CRISPR Therapeutics și Editas Medicine dezvoltă terapii bazate pe CRISPR pentru diferite boli genetice.
În iunie 2021, Intellia și Regeneron au raportat prima utilizare cu succes a editării genelor CRISPR în vivo pentru a trata o boală ereditară rară numită amiloidoza cu transtiretină. Prin editarea directă a genelor în interiorul corpului, această abordare ar putea oferi remedii unice pentru multe tulburări genetice.
CRISPR este, de asemenea, folosit pentru a dezvolta noi teste de diagnostic și terapii celulare concepute pentru cancer. De exemplu, cercetătorii de la UPenn au creat celule T editate de CRISPR care pot viza și distruge mai eficient celulele canceroase. Pe măsură ce înțelegerea genomului nostru avansează, ne așteptăm ca tratamente CRISPR mai personalizate să treacă de la laborator la clinică.
9. Digital Twins deblochează optimizarea și autonomia
Gemenii digitali, replici virtuale ale activelor fizice, sistemelor și proceselor alimentate cu date în timp real, vor deveni mainstream în 2025. Companii precum GE, Siemens și Microsoft investesc masiv în platforme digitale gemene pentru a ajuta clienții să optimizeze operațiunile și întreținerea.
GE a fost pionier în utilizarea gemenilor digitale pentru întreținerea predictivă a echipamentelor industriale, cum ar fi turbinele eoliene, motoarele cu reacție și locomotivele. Analizând datele de la senzorii de pe mașini, platforma Predix de la GE poate identifica problemele potențiale înainte ca acestea să provoace timpi de nefuncționare, economisind milioane de euro în costuri de întreținere.
În industria auto, companii precum BMW și Tesla creează gemeni digitali pentru a permite actualizări de software și funcții de conducere autonomă. Gemenii digitali pot simula și valida noi algoritmi înainte de a-i implementa pe vehiculele reale.
10. Captarea carbonului ia în sfârșit avânt
Privită de multă vreme ca o piesă critică a puzzle-ului de decarbonizare, tehnologia de captare a carbonului ar putea avea în sfârșit momentul de izbucnire în 2025. Companii precum Climeworks, Carbon Engineering și Global Thermostat construiesc centrale de captare directă a aerului (DAC) care pot aspira CO2 direct din atmosferă.
Climeworks a deschis cea mai mare fabrică de DAC din lume în Islanda în 2021, capabilă să capteze 4.000 de tone de CO2 pe an. Apoi este injectat adânc în subteran în formațiunile de rocă bazaltică, unde se mineralizează și se transformă în piatră în câțiva ani.
Alte companii sunt concentrate pe captarea CO2 din centralele electrice și emisiile industriale. NET Power, de exemplu, a dezvoltat un nou design de centrală pe gaz ce captează în mod inerent CO2 fără a reduce eficiența. Compania intenționează să aibă mai multe fabrici la scară comercială în funcțiune până în 2025.
De la AI care transformă modul în care proiectăm și creăm, până la hidrogenul verde care deschide calea către decarbonizare, aceste descoperiri inginerești oferă o privire asupra viitorului.
