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Reportaje - Eslovaquia, nexo de unión entre la investigación sobre eficiencia energética y la física cuántica

Antaño una economía principalmente agrícola situada en una región montañosa de Centroeuropa, Eslovaquia ha experimentado un progreso fenomenal en los últimos años por lo que se refiere a su desarrollo económico y a la innovación en ciencia y tecnología.

Economía digital

Actualmente este país tiene la consideración de «innovador moderado» según el Cuadro europeo de indicadores de la innovación, igual que España, Italia y Grecia, un logro nada desdeñable para un país con una población de apenas 5,5 millones y que, hasta después de 1918, careció de institutos técnicos y universidades modernas y apenas contó con escuelas de secundaria en lengua eslovaca. Hoy en día, Eslovaquia sigue teniendo por objetivo mantener sus progresos en la investigación y el desarrollo. Así, la política en materia de innovación de su gobierno nacional para el periodo 2011-2013 se centra en reforzar las colaboraciones entre los sectores público y privado en aras de la innovación y la promoción de la educación científica. La Academia Eslovaca de las Ciencias es una de las instituciones científicas más prominentes del país y presta apoyo a numerosos proyectos gracias a los que los investigadores eslovacos dejan su sello no sólo en Eslovaquia sino también en Europa y en el mundo. Un ejemplo de iniciativa dedicada al floreciente campo de la información y la computación cuánticas es QUIE2T (1). Este proyecto, coordinado por el Instituto de Física de dicha academia, se dedica a establecer una estructura de investigación paneuropea sostenible que refuerce los cimientos de la información cuántica y las tecnologías al respecto. Dicha estructura se sustenta en cuatro institutos virtuales dedicados respectivamente a los ámbitos de la física cuántica relacionados con la comunicación, la computación, las ciencias de la información y la tecnología. Esta iniciativa, en la que colaboran entidades de Alemania, Francia, Italia, Suiza y Reino Unido, tiene la meta de lograr progresos considerables en las ciencias de la información cuántica, un campo que se espera dé lugar a ordenadores y sistemas de comunicación con un nivel de rendimiento incomparable al de cualquiera de los dispositivos existentes en la actualidad.Así,por ejemplo, un ordenador cuántico podría, en teoría, tardar apenas unos segundos en solucionar problemas que los ordenadores de hoy sólo podrían descifrar tras miles de millones de años. El prestigioso físico eslovaco Vladimir Buzek, coordinador de QUIE2T, también participa en otro proyecto sobre información cuántica financiado por la UE y llamado Q-Essence (2). Éste se dedica a un fenómeno extraño (y calificado por Albert Einstein como «espeluznante») denominado entrelazamiento cuántico. En términos sencillos, el entrelazamiento cuántico se produce cuando partículas tales como fotones, electrones y moléculas interactúan físicamente para después separarse sin dejar de conservar una conexión estrecha, aunque entre ellas medie una distancia de miles de kilómetros. Aunque esto desafíe el sentido común de la física, lo cierto es que el observador de una partícula situada en Bratislava contemplará que ésta muestra características exactamente opuestas a las observadas por otra entrelazada con ella pero situada en Bruselas. Un par de sistemas cuánticos que comparten un estado de entrelazamiento puede aprovecharse como canal de información cuántica con el fin de realizar tareas computacionales, comunicativas y criptográficas imposibles para los sistemas clásicos. En el proyecto Q-Essence, sus investigadores trabajan en el desarrollo de protocolos, arquitecturas, interfaces y componentes en un intento por construir dispositivos de TIC (tecnologías de la información y la comunicación) basados en y potenciados por este entrelazamiento, por ejemplo relojes atómicos, sensores cuánticos y generadores cuánticos de números aleatorios. También trabajan en novedosas arquitecturas de capas físicas pensadas para posibilitar una comunicación cuántica a larga distancia y protocolos de información cuántica distribuida al servicio de la seguridad, la protección de la privacidad y la confianza entre múltiples usuarios. Aunque las tecnologías cuánticas plantean posibilidades de gran calado para el futuro, otros científicos eslovacos trabajan en tecnologías que ofrecerán un impacto más inmediato desde los puntos de vista social, económico y medioambiental. Investigadores eslovacos comprometidos con la eficiencia energética en automóviles y hogares En una época en la que Europa se esfuerza por reducir su dependencia con respecto a los combustibles fósiles importados, mejorar su eficiencia energética y proteger el medio ambiente, los vehículos eléctricos no hacen sino cobrar popularidad. Por las carreteras europeas ya circulan varios modelos de este tipo, pero aún flaquea la infraestructura necesaria para permitir su funcionamiento, desde puntos de carga hasta sistemas de contador inteligente. Sin embargo, si se les dotase de la infraestructura adecuada y de tecnologías de redes inteligentes, los vehículos eléctricos podrían servir incluso como fuentes de energía que ayudasen a sobrellevar los altibajos en la oferta y la demanda de electricidad en la red de suministro. La empresa Broadbit Slovakia participa actualmente en dos proyectos financiados por la UE y dedicados a estos menesteres. En la iniciativa Powerup (3), coordinada por dicha empresa eslovaca, investigadores de siete países están desarrollando y probando tecnologías de conexión entre el vehículo y la red de suministro (V2G) que permita equilibrar la oferta y la demanda de electricidad, lo que permite vislumbrar un futuro en el que millones de vehículos eléctricos no sólo podrán extraer la energía de la red, sino también inyectarla en ésta según convenga. Y en el marco del proyecto E-DASH (4), Broadbit Slovakia forma parte de un consorcio paneuropeo dedicado al flujo inverso de la electricidad y que pretende lograr que los vehículos eléctricos puedan recargarse de la manera más eficiente y rentable posible. «E-DASH tiene por meta armonizar la demanda de electricidad en redes inteligentes para conseguir la integración sostenible de los vehículos eléctricos. Para ello hay planeado un sistema de carga inteligente sustentado en un intercambio casi en tiempo real de datos relativos a las cargas entre los vehículos eléctricos y la red », explica el equipo responsable del proyecto. «La implantación del método de E-DASH permitiría la carga rápida y de alta corriente de grandes cantidades de vehículos eléctricos, sin importar su marca, y la carga a precios adaptables e incluso la carga inversa a un precio óptimo para el cliente.» Ahorrar dinero, mejorar la eficiencia energética y devolver energía a la red es también el propósito de otro proyecto en el que participa la empresa eslovaca de TIC Ardaco. Pero el propósito de la iniciativa Smartcode (5) no son los vehículos, sino los inmuebles y los vecindarios. Concretamente, los investigadores del proyecto ambicionan desarrollar una tecnología barata y fácil de implementar para la gestión inteligente de la energía. Se proponen administrar con eficiencia la demanda desde los aparatos eléctricos conectados en los inmuebles y coordinar el suministro desde fuentes de energía locales, que podrían ser placas solares instaladas en hogares o pequeños parques eólicos, creando así pequeñas subredes locales inteligentes interconectadas con redes energéticas de mayor tamaño. «El fruto de este proyecto, basado en la filosofía de "pensar globalmente y actuar localmente", permitirá reducir la intensidad energética total y, al mismo tiempo, lograr que las viviendas y los pequeños inmuebles de uso comercial se beneficien de un mercado europeo de la electricidad más abierto», señaló Christoph Grimm, coordinador científico de Smartcode. Cómo, cuándo y quién utiliza un inmueble constituye una información crucial de cara a administrar el consumo energético de forma eficiente. ADAPT4EE (6), un proyecto en el que participa la Universidad Técnica de Kosice (Eslovaquia), ha abordado este tema y se dedica a desarrollar tecnologías de análisis y detección con las que recabar datos sobre las actividades y los ocupantes de los inmuebles para incorporarlos en la planificación, el diseño y la evaluación de edificios comerciales dotados de eficiencia energética. Sus investigadores pretenden crear un modelo mejorado de datos semánticos empresariales que sirvan para gestionar el consumo energético en los inmuebles de manera inteligente conforme al tipo de actividad, la hora del día y el grado de ocupación. Esta misma universidad y la empresa también eslovaca Intersoft participan en el proyecto Ebbits (7), enfocada de forma similar al mundo comercial. En concreto, pretende facilitar a las empresas la integración de dispositivos conectados en red y de aplicaciones de inteligencia ambiental (la llamada Internet de los objetos) en sus procesos de trabajo. Empleando una arquitectura orientada a los servicios y basada en protocolos abiertos y programas de conectividad, los investigadores desean cubrir la brecha existente entre la Internet de los objetos y las aplicaciones, la plantilla, los servicios y el entorno empresariales. De este modo, se creará una plataforma que transforme los dispositivos y subsistemas en servicios web. Así, se transmitirá información generada por sensores o etiquetas de RFID (identificación por radiofrecuencia) directamente a los sistemas de la empresa, posibilitando una amplia variedad de aplicaciones, desde la trazabilidad de los alimentos hasta la gestión del ciclo de vida de los productos. --- Los proyectos mencionados en el presente artículo contaron con fondos del Séptimo Programa Marco (7PM) de investigación. (1) QUIE2T: Tecnologías de información habilitadas por entrelazamiento cuántico (2) Q-Essence: Interfaces, sensores y comunicación basados en el entrelazamiento cuántico (3) Powerup: Especificación, implementación, ensayo de campo y estandarización de la interfaz entre vehículos y red (4) E-DASH: Armonización de la oferta y la demanda de electricidad para vehículos eléctricos (5) Smartcode: Control inteligente de la demanda de consumo y de la oferta para dar lugar a inmuebles y vecindarios equilibrados y con un balance energético positivo (6) ADAPT4EE: Empresas conscientes de sus ocupantes, adaptables e inteligentes (7) Ebbits: Habilitar una Internet de los objetos y los servicios para la empresa: una plataforma de interoperabilidad orientada a un dominio de Internet de los objetos poblado y real Enlaces útiles: - el 7PM en CORDIS - QUIE2T en CORDIS - Q-Essence en CORDIS - Powerup en CORDIS - E-DASH en CORDIS - Smartcode en CORDIS - ADAPT4EE en CORDIS - Ebbits en CORDIS