O desafio Nano4EARTH, lançado pela Iniciativa Nacional de Nanotecnologia nos Estados Unidos, identificou quatro áreas estratégicas onde a nanotecnologia pode ter o maior impacto na resposta à crise climática.
Quando, em Janeiro de 2000, o Presidente Clinton anunciou que a nanotecnologia se iria tornar uma prioridade nacional, a ideia period construir as bases para uma iniciativa que veria a convergência de diversas agências de financiamento, da academia, do sector privado e dos governos federais e locais para estabelecer os Estados Unidos na vanguarda de uma disciplina científica emergente. A Iniciativa Nacional de Nanotecnologia (NNI) foi criada e, em dezembro de 2003, o presidente Bush assinou a Lei de Pesquisa e Desenvolvimento de Nanotecnologia do Século XXI, alocando um orçamento inicial de US$ 3,7 bilhões para o período de quatro anos seguinte.1.
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Vinte anos e 42 mil milhões de dólares depois, a nanotecnologia devolveu cerca de 1 bilião de dólares à economia dos EUA2,3um lembrete aos governos e às empresas de que, com o tempo, a investigação científica rende dividendos.
Mas a experiência que o meio académico e o sector privado construíram neste período precisa agora de ser canalizada para enfrentar uma ameaça existencial – a crise climática – com mais sentido de urgência do que tem sido feito até agora. A comunidade da nanotecnologia deve tornar-se mais ambiciosa nos seus objectivos, confiante nas ferramentas e na mentalidade desenvolvida nos últimos vinte anos.
Para o efeito, há dois anos o NNI lançou um Desafio Nacional de Nanotecnologia sobre as alterações climáticas, denominado Nano4EARTH (https://www.nano.gov/nano4EARTHWorkshop). Este é um apelo à ação para toda a comunidade da nanotecnologia. Nesta edição de Nanotecnologia da Naturezahospedamos um Comentário de autoria de muitos dos líderes do desafio Nano4EARTH que destaca quatro direções de pesquisa que devem ser priorizadas, tanto na academia quanto na indústria, para maximizar o impacto da nanotecnologia. São eles: baterias e armazenamento de energia para eletrificação, nanocatalisadores para descabonização, soluções baseadas em nanotecnologia para interfaces e captura e armazenamento de gases de efeito estufa.
Em todas estas áreas, os investigadores acumularam uma vasta experiência elementary, como atesta o número de artigos publicados todos os anos. O objetivo do Nano4EARTH é abordar a crise climática de um ponto de vista pragmático. Estas quatro áreas foram identificadas porque a optimização das tecnologias existentes, através de soluções baseadas na nanotecnologia, certamente oferecerá os maiores benefícios. À medida que o tempo se esgota, o foco não está tanto no desenvolvimento de novos conceitos fundamentais; em vez disso, trata-se de resolução de problemas baseada no usuário last.
Um relatório recente da Agência Internacional de Energia afirma que os objetivos energéticos da COP28 ainda podem ser alcançados “triplicando a capacidade de energia renovável, duplicando a taxa de progresso da eficiência energética e reduzindo significativamente as emissões de metano provenientes de combustíveis fósseis” até 2030.4. Para os países desenvolvidos, o relatório menciona especificamente a electrificação de veículos ligeiros, tecnologias de captura, utilização e armazenamento de carbono para sectores industriais difíceis de reduzir (como a produção de cimento) e combustíveis de baixas emissões como parâmetros de referência fundamentais. Estes benchmarks estão alinhados com as áreas prioritárias do Nano4EARTH.
Mas o que a nanotecnologia pode trazer para a mesa?
A nanotecnologia formou e fomentou uma geração de cientistas que internalizaram os elementos essenciais necessários para este grande desafio social. Estas falam de interdisciplinaridade: criar pontes entre silos disciplinares, desenvolvendo um jargão comum; e compreensão elementary: vincular a escala atômica e molecular às propriedades macroscópicas, desenvolvendo ferramentas que permitem a engenharia de novas propriedades de materiais e melhoram a eficiência desde o início. Chegou a hora de levar esta experiência para uma area maior e mais ambiciosa; incluir cientistas ambientais, economistas, cientistas sociais, decisores políticos, empresários e capitalistas de risco na conversa sobre ‘nano’; fabricar materiais que sejam sustentáveis desde a concepção, desenvolver tecnologias que sejam intrinsecamente escaláveis — não necessariamente as mais eficientes; para trabalhar em soluções imediatas para modernizar plantas industriais existentes.
Argumentamos há algum tempo que contar o número de citações pode não ser a forma mais eficaz de medir o impacto da pesquisa aplicada5. Talvez devêssemos recompensar o potencial de redução das emissões de gases com efeito de estufa.