211service.com
Tien grote wereldwijde uitdagingen die technologie kan oplossen
Illustraties door Tomi Um
koolstofvastlegging:
Het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen alleen zal niet voldoende zijn om sterke stijgingen van de mondiale temperatuur te voorkomen. We zullen ook enorme hoeveelheden koolstofdioxide uit de atmosfeer moeten verwijderen, wat niet alleen ongelooflijk duur zou zijn, maar ons ook voor het netelige probleem zou stellen wat we met al die CO2 moeten doen. Een groeiend aantal startups onderzoekt manieren om koolstofdioxide te recyclen tot producten, waaronder synthetische brandstoffen, polymeren, koolstofvezel en beton. Dat is veelbelovend, maar wat we echt nodig hebben, is een goedkope manier om de miljarden tonnen koolstofdioxide die we mogelijk uit de atmosfeer moeten halen, permanent op te slaan.
Energieopslag op rasterschaal
Hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zonne-energie worden goedkoop en op grotere schaal ingezet, maar ze wekken geen elektriciteit op als de zon niet schijnt of de wind niet waait. Dat beperkt hoeveel stroom deze bronnen kunnen leveren en hoe snel we kunnen afstappen van stabiele bronnen zoals steenkool en aardgas. De kosten van het bouwen van voldoende batterijen om volledige netten te ondersteunen voor de dagen dat vlaggen voor hernieuwbare opwekking astronomisch zouden zijn. Verschillende wetenschappers en startups werken aan de ontwikkeling van goedkopere vormen van opslag op grid-scale die voor langere tijd mee kunnen gaan, waaronder flowbatterijen of tanks met gesmolten zout. Hoe dan ook, we hebben dringend behoefte aan een goedkopere en efficiëntere manier om grote hoeveelheden elektriciteit op te slaan.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van maart 2019
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Universeel griepvaccin
Pandemische griep is zeldzaam maar dodelijk. Ten minste 50 miljoen mensen stierven tijdens de pandemie van de H1N1-griep in 1918. Meer recentelijk stierven ongeveer een miljoen mensen tijdens de pandemieën van 1957-'58 en 1968, terwijl ongeveer een half miljoen stierf in een herhaling van H1N1 in 2009. De recente dodentalen zijn lager, deels omdat de virussen mildere stammen waren. De volgende keer hebben we misschien niet zoveel geluk - een bijzonder krachtige virusstam kan te snel repliceren voor een op maat gemaakt vaccin om het effectief te bestrijden. Een universeel griepvaccin dat niet alleen bescherming biedt tegen de relatief minder schadelijke varianten, maar ook tegen een catastrofale uitbraak van een keer in de eeuw, is een cruciale uitdaging voor de volksgezondheid.
dementie behandeling
Meer dan een op de 10 Amerikanen ouder dan 65 heeft de ziekte van Alzheimer; een derde van de 85-plussers doet dat. Naarmate de levensduur van mensen langer wordt, zal het aantal mensen dat met de ziekte leeft - in de VS en over de hele wereld - waarschijnlijk omhoogschieten. Alzheimer blijft slecht begrepen: sluitende diagnoses zijn alleen mogelijk na de dood, en zelfs dan debatteren artsen over het onderscheid tussen Alzheimer en andere vormen van dementie. Vooruitgang in neurowetenschappen en genetica beginnen echter meer licht te werpen. Dat begrip geeft aanwijzingen over hoe het mogelijk is om de verwoestende effecten van de aandoening te vertragen of zelfs te stoppen.
Oceaan opruimen
Miljarden kleine stukjes plastic - de zogenaamde microplastics - drijven nu door de oceanen van de wereld. Veel van dit afval komt van zakken of rietjes die in de loop van de tijd kapot zijn gegaan. Het vergiftigt vogels, vissen en mensen. Onderzoekers vrezen dat de gevolgen voor zowel de menselijke gezondheid als het milieu ingrijpend zullen zijn, en dat het eeuwen kan duren om de honderden miljoenen tonnen plastic op te ruimen die zich in de afgelopen decennia hebben opgehoopt. Omdat de vervuiling zo diffuus is, is het moeilijk op te ruimen, en hoewel er prototypemethoden zijn om de enorme oceaanvuilnisplekken aan te pakken, is er geen oplossing voor kusten, zeeën en waterwegen.
Energiezuinige ontzilting
Er is ongeveer 50 keer zoveel zout water op aarde als zoet water. Naarmate de wereldbevolking groeit en de klimaatverandering de droogte intensiveert, zal de behoefte aan zoet water nijpender worden. Israël heeft 's werelds grootste ontziltingsinstallaties voor omgekeerde osmose gebouwd en haalt nu het grootste deel van zijn huishoudelijk water uit de zee, maar die methode is te energie-intensief om wereldwijd praktisch te zijn. Nieuwe soorten membranen kunnen helpen; elektrochemische technieken kunnen ook helpen om brak water bruikbaar te maken voor irrigatie. Wat de technologieën voor aanpassing aan de klimaatverandering betreft, zou het creëren van drinkwater uit de oceaan een topprioriteit moeten zijn.
Veilige auto zonder bestuurder
Zelfrijdende voertuigen zijn miljoenen kilometers getest op de openbare weg. Pilotprogramma's voor bezorg- en taxidiensten zijn aan de gang in plaatsen zoals de buitenwijken van Phoenix. Maar auto's zonder bestuurder zijn nog steeds niet klaar om wegen in het algemeen over te nemen. Ze hebben moeite met chaotisch verkeer en met weersomstandigheden zoals sneeuw en mist. Als ze betrouwbaar veilig kunnen worden gemaakt, kunnen ze een grootschalige heruitvinding van transport mogelijk maken. Verkeersopstoppingen kunnen worden geëlimineerd en steden kunnen worden getransformeerd als parkeerplaatsen plaats maken voor nieuwe ontwikkelingen. Bovendien wordt verwacht dat zelfrijdende auto's, als ze op grote schaal worden ingezet, de meeste van de 1,25 miljoen doden per jaar als gevolg van verkeersongevallen zullen elimineren.
belichaamde AI
Afgelopen najaar ging een video van Atlas, ontworpen door Boston Dynamics, het internet op. Het toonde de robot die als een commando trappen opspringt. Dit kwam slechts twee jaar nadat AlphaGo 's werelds beste Go-speler versloeg. Atlas kan Go niet spelen (het is belichaamd, maar niet intelligent), en AlphaGo kan niet rennen (het is intelligent, op zijn eigen manier, maar mist een lichaam). Dus wat gebeurt er als je de geest van AlphaGo in het lichaam van Atlas plaatst? Veel onderzoekers zeggen dat echte algemene kunstmatige intelligentie mogelijk afhankelijk is van het vermogen om interne computerprocessen te relateren aan echte dingen in de fysieke wereld, en dat een AI dat vermogen zou verwerven door te leren omgaan met de fysieke wereld zoals mensen en dieren doen.
We kunnen orkanen dagen en soms weken van tevoren voorspellen, maar aardbevingen komen nog steeds als een verrassing. Door ze met vertrouwen te voorspellen, kunnen miljoenen levens worden gered.
Aardbeving voorspelling
Meer dan 100.000 mensen stierven bij de aardbeving in Haïti in 2010 en de tsunami in de Indische Oceaan in 2004 - veroorzaakt door een van de krachtigste aardbevingen ooit geregistreerd - kostte bijna een kwart miljoen mensen het leven in Indonesië, Sri Lanka, India en elders. We kunnen orkanen dagen en soms weken van tevoren voorspellen, maar aardbevingen komen nog steeds als een verrassing. Door aardbevingen met enig vertrouwen op de middellange termijn te voorspellen, zouden planners duurzame oplossingen kunnen bedenken. Door op zijn minst een paar uur te waarschuwen, zouden mensen onveilige gebieden kunnen evacueren en miljoenen levens kunnen redden.
Hersendecodering
Onze hersenen blijven een diep mysterie voor neurowetenschappers. Alles wat we denken en onthouden, en al onze bewegingen, moeten op de een of andere manier worden gecodeerd in de miljarden neuronen in ons hoofd. Maar wat is die code? Er zijn nog veel onbekenden en puzzels bij het begrijpen van de manier waarop onze hersenen onze gedachten opslaan en communiceren. Het kraken van die code zou kunnen leiden tot doorbraken in de manier waarop we psychische stoornissen zoals schizofrenie en autisme behandelen. Het zou ons in staat kunnen stellen om directe interfaces te verbeteren die rechtstreeks communiceren van onze hersenen naar computers, of zelfs naar andere mensen - een levensveranderende ontwikkeling voor mensen die verlamd zijn door een verwonding of degeneratieve ziekte.
