Беспроводное электричество

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 1.

Баланс остается слабым местом современных мобильных устройств: каждый год экраны становятся ярче и чётче, процессоры увеличивают число ядер, железо становится всё мощнее, а время работы при этом кардинально не меняется, оставаясь на минимально критическом уровне. Размеры современных аккумуляторов ограничивают габариты и форм-факторы гаджетов, и экстенсивное увеличение ёмкости батарей вряд ли сможет радикально решить проблему wearables. Но есть обходной путь, который может принести компаниям миллиарды долларов.

Весной прошлого года стало известно о необычном патенте Джеффа Безоса: глава Amazon предложил планшет, не имеющий батареи и памяти — все данные и электричество передаются ему от сети базовых станций. Такое решение позволяет не только кардинально удешевить устройство (что является частью бизнес-схемы Amazon, готовой раздавать гаджеты в убыток ради продажи собственного контента напрямую пользователю), но и придать ему почти любую форму и снять ограничения на время работы. Над практической реализацией идеи работают инженеры университета штата Вашингтон: их прототипы передатчиков без батарей уже могут сообщаться друг с другом с помощью беспроводной связи.

Интернет по всему миру

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 2.

В мире до сих пор остаётся свыше 4,5 млрд человек, лишённых доступа к интернету — прежде всего в странах третьего мира. На выставке MWC 2014 Марк Цукерберг назвал подключение к Сети всего человечества главной задачей технологического сообщества на ближайшее десятилетие — именно коммуникация сможет подтолкнуть развитие экономики беднейших стран. Правда, пока в решении этой проблемы лидирует не Facebook, а Google.

Тайная лаборатория Google X разработала концепцию интернета на летающих шарах Project Loom, а недавно поисковый гигант купил разработчика дронов Titan Aerospace. Летающие в стратосфере беспилотники на солнечных батареях смогут нести на себе передатчики, — и такое решение дешевле и эффективнее использования спутников. Правда, говоря о гуманитарном посыле подобных проектов, представители и Google, и Facebook лукавят: без подключения к интернету оставшегося населения планеты технологические гиганты в ближайшем будущем просто не смогут сохранить текущие темпы роста. К тому же Project Loom уже заинтересовались телекоммуникационные компании.

Чистый уголь

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 3.

Будущее принято связывать с возобновляемыми источниками энергии: уже сейчас крупнейшие технологические компании создают дата-центры, использующие лишь ветровые и солнечные генераторы, а Google инвестирует свыше $1 млрд в новаторские энергетические стартапы. Однако, согласно оценке Международного энергетического агентства, главным топливом будущего будет уголь: уже сейчас на него приходится 40% всей электрогенерации на планете, а к 2035 году эта доля и вовсе вырастет до 48% (на долю солнечной и ветровой энергетики придётся лишь 5% мировой энергетики).

Человечеству придётся сделать выбор: либо продолжить выбрасывать углекислый газ в атмосферу и жить в мире, пропитанном угольной пылью, либо сделать ставку на технологию улавливания и захоронения углекислого газа (CCS), предполагающую закачку углекислоты под землю. Эта технология затратна и пока не находит массовой поддержки, но иногда за дальнейшее использование дешёвого топлива приходится платить дополнительно (впрочем, даже по самым оптимистичным прогнозам, к 2100 году лишь половина всего углекислого газа от тепловых станций будет закачиваться под землю). 

Дешёвая солнечная энергетика

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 4.

Есть два способа снижения стоимости солнечной энергии. Первый — пораженческий: намеренно использовать дешёвые (а потому не очень эффективные) фотоэлектрические элементы. Другой — найти новые материалы, доступные и в то же время радикально увеличивающие КПД солнечных батарей. Такие нашлись: минерал перовскит впервые был использован в экспериментальных солнечных батареях в 2009 году, уже к прошлому году КПД новинки удалось довести до 16%, а в скором времени исследователи рассчитывают достичь планки в 50%. Обычный перовскит дёшев, удобен в использовании и позволяет снизить стоимость солнечной энергии на 75%. Журнал Science назвал его одним из прорывов 2013 года — если вы хотите инвестировать в возобновляемую энергетику, то это цель номер один.

Опреснение воды

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 5.

Нехватка пресной воды до сих пор остаётся одной из главных проблем планеты, но её можно решить, опресняя морскую воду. Загвоздка лишь в том, что опреснительные станции, обычно работающие по методу обратного осмоса, слишком дороги и недостаточно эффективны: в результате их работы более половины выкачанной из океана воды отправляется обратно. Калифорнийский стартап WaterFX сумел довести КПД процесса до 93%, сократив при этом использование электроэнергии в пять раз. Всё дело в использовании солнечной энергии: на станции опреснения, построенной WaterFX, параболические зеркала отражают солнечные лучи, нагревая теплоноситель в трубках. Тот передаёт тепло в систему, попросту испаряющую солёную воду, — в результате станция производит не только пресную воду, но и соли, которые в дальнейшем можно использовать для сельскохозяйственных нужд. 

Искусственное мясо

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 6.

«Ваше пристрастие к мясу убивает планету (но мы знаем, как это исправить)» — такое говорящее название носил эффектный визуальный фичер, вышедший в августе прошлого года на The Verge. За неделю до того в Лондоне двое добровольцев попробовали первый искусственный бургер, выращенный в лабораторных условиях из индуцированных стволовых клеток. Котлета обошлась в $400 000 Сергею Брину, но оказалась жёсткой и пресной. Ничего страшного: если спонсируемые сооснователем Google исследования продолжатся, в будущем искусственное мясо станет вкуснее, дешевле и сможет заменить собой настоящее.

И это не просто прихоть: система животноводства в его нынешнем виде неустойчива и неэффективна, под выпас скота используется до трети всех земель планеты, и сельскохозяйственные животные потребляют большую часть выращиваемого зерна. К 2050 году году запрос на продовольствие вырастет двукратно, и человечество просто не сможет обойтись без искусственных заменителей. Сергей Брин — не единственный, кто осознает это: в эксперименты по выращиванию мяса из стволовых клеток инвестировал Билл Гейтс, а сооснователи Twitter Биз Стоун и Эван Уильямс предлагают воспользоваться искусственными заменителями на основе растительного сырья.

Таблетка для похудения

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 7.

Если трудности с водой и продовольствием остаются одной из главных проблем развивающихся стран, то ожирение — бич развитых: тот, кто запустит в производство таблетку для похудения, позволяющую без лишних усилий сбросить вес, сорвёт банк. Уже сделаны первые шаги в этом направлении: ещё в 2012 году исследователи университета штата Калифорния обнаружили эндоканнабиноид в мозге подопытных мышей, который приводил их в состояние гиперметаболизма. Мыши эффективно сжигали калории и оставались в спортивной форме, несмотря на то что не занимались упражнениями и находились на высокожировой диете. К тому же исследователи не заметили увеличения риска сердечных заболеваний и диабета.

Редактирование генома

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 8.

Проблема лишнего веса может быть решена и с помощью куда более продвинутых методов. Редактирование генома — будущее медицины: благодаря технологии CRISPR, ставшей главной игрушкой генетиков в последние несколько лет, можно тонко настраивать все функции организма, удаляя одни гены и вставляя вместо них другие на уровне целой ткани. В будущем это позволит нам избавиться от  дефектных генов генома взрослого человека, и этим победить рак. Или, наоборот, «запустить» неработающие гены и решить проблему диабета.

Машинная диагностика

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 9.

Использование big data и машинного обучения должны перевернуть многие традиционные области жизни, но в случае со сферой здравоохранения результат может оказаться особенно ошеломляющим. Возможно, уже в скором будущем диагнозы будут ставить не врачи, а машины. Так, IBM намеревается использовать суперкомпьютер Watson, победивший человека в телевикторине Jeopardy!, в облачную медицинскую платформу. Тренировки Watson начались еще в 2011 году — сейчас машина имеет в своём распоряжении медицинские данные со всего мира.

Использование облака даёт сразу несколько преимуществ: с одной стороны, Watson точен (и с каждым годом он будет становиться лишь лучше), а его ответы не зависят от внешних факторов — каждому набору симптомов он сопоставит одно и то же решение. С другой стороны, несмотря на высокую стоимость обучения суперкомпьютера, в дальнейшем он сможет обеспечить очень дешёвую диагностику заболеваний по всему миру. В данный момент инженеры IBM особое внимание уделяют проблеме диагностики раковых заболеваний. 

Самозавязывающиеся шнурки 

Задача на миллиард: 10 проблем человечества, на решении которых можно озолотиться. Изображение № 10.

После создания магнитной застежки-молнии шнурки — главная проблема человечества. Производители спортивной обуви уже работают над этой проблемой. Почему бы и нет?

Фотографии: Fotobank.ru/Getty Images; Shutterstock