Smart Grids i zaawansowane technologicznie magazyny energii, telemedycyna, inteligentne rolnictwo, zastosowanie wodoru w produkcji stali, technologie dronowe, foodtech oraz nanomateriały – to właśnie te trendy technologiczne są według naukowców Łukasiewicz – ORGMASZ najbardziej obiecujące dla polskiej gospodarki.
Celem wielomiesięcznego przedsięwzięcia było zidentyfikowanie trendów technologicznych, które w perspektywie dekady będą z największym prawdopodobieństwem napędzały postęp technologiczny, a następnie wytypowanie siedmiu kierunków rozwoju, które są najlepiej dopasowane do potencjału polskiej gospodarki oraz Sieci Badawczej Łukasiewicz.
Grzegorz Malinowski, dyrektor Łukasiewicz – ORGMASZ
Raport nie powstał po to, aby zaspokoić futurologiczną ciekawość czytelników oraz samych badaczy. Jego przeznaczeniem jest maksymalnie szczegółowe kształtowanie agendy badawczej instytutów Sieci Badawczej Łukasiewicz, a poprzez to także inspirowanie polskich przedsiębiorstw do właściwego ukierunkowania prac badawczo-rozwojowych. Z tego względu – krocząc od ogółu do szczegółu – staraliśmy się zaczynać od megatrendu, a kończyć na wskazywaniu konkretnych urządzeń lub rozwiązań. Innymi słowy, nasze rozumowanie przebiegało według następującego schematu: megatrend technologiczny > trend technologiczny > obszar technologiczny > technologia. Mamy nadzieję, że lektura wniosków z przeprowadzonego badania dostarczy Państwu wielu ciekawych spostrzeżeń dotyczących konfrontowania światowych trendów rozwoju technologicznego z potencjałem polskiej gospodarki.
Siedem trendów technologicznych
W miarę postępu i zwiększenia pojemności magazynów energii będą one w stanie w coraz większym stopniu bilansować popyt i podaż energii. Dostęp do taniego sposobu magazynowania energii ułatwi rozwój inteligentnych sieci energetycznych (ang. Smart Grids). Obecnie naukowcy koncentrują się przede wszystkim na: opracowaniu zagadnień związanych z dwukierunkowym przepływem prądu, efektywnych rozwiązaniach dla rozproszonych źródeł energii elektrycznej, opracowywaniu optymalnych z ekonomicznego punktu widzenia metod magazynowania energii.
Telemedycyna jest stosunkowo tanim i wygodnym narzędziem do uzyskania pomocy medycznej. Jej rozwój był zauważalny przez ostatnie lata, jednak pandemia wpłynęła na szersze wykorzystanie. Pożądanym efektem modernizacji telemedycyny w Polsce byłaby jednak nie tylko adaptacja sztucznej inteligencji, ale i kompleksowe wyrównanie poziomu zaawansowania technologicznego, by jak najwięcej osób mogło korzystać z rozwiązań cyfrowych.
Wykorzystanie rozwiązań telemedycznych może stanowić remedium na niektóre problemy systemowe w ochronie zdrowia. Tego rodzaju instrumenty mogą służyć rozwiązaniu problemów niedoboru kadr medycznych, prowadzą do ograniczenia zbędnych kosztów hospitalizacji i przyspieszają proces diagnostyczny. Telemedycyna nie stanowi konkurencji dla obecnie funkcjonujących metod leczenia – jest raczej narzędziem wspierającym pracę personelu medycznego i działającym na korzyść pacjenta.
Rozwój inteligentnego rolnictwa postrzegany jest jako szansa na choćby częściowe pogodzenie często sprzecznych celów ekonomicznych, środowiskowych i społecznych. Rolnictwo zidentyfikowano w nich jako jeden z podstawowych sektorów, w których rozwiązania cyfrowe mogą przyczynić się do redukcji emisji gazów cieplarnianych i zmniejszenia wykorzystania pestycydów na całym świecie.
Warunkiem rozwoju Smart Farming jest dostęp do stabilnego i szybkiego internetu na obszarach wiejskich. Rozbudowa infrastruktury technologii mobilnej piątej generacji (5G), komunikującej ze sobą poszczególne elementy systemów wykorzystywanych w ramach IoT, pozwoli w przyszłości optymalizować zarządzanie gospodarstwami rolnymi, zwiększając ich wydajność i rentowność.
Scenariusze wdrażania technologii wykorzystania wodoru w procesach produkcji stali są zróżnicowane, od powstania procesów prototypowych w 2026 roku, poprzez wdrożenia w pełnej skali w roku 2035, po horyzont czasowy przekraczający 2050 rok. Jednak dekarbonizacja przemysłu stalowego to priorytetowe zadanie w krajach Unii Europejskiej. Jest to przedmiot licznych programów, które otrzymują szerokie wsparcie z budżetu Unii. Bez rozwiązania tego zagadnienia przemysł stalowy wycofa się z Europy do krajów, w których nie ma opłat za emisję dwutlenku węgla.
Technologie dronowe wykazują szereg synergii z innymi technologiami, gałęziami i branżami gospodarczymi. Ich rozwój podyktowany jest poprzez nakłady i działania państwowe, ujęcie w strategiach krajowych i unijnych, silną presję rynku. Analiza wyróżniła trzy technologie w obszarze tego trendu: zarządzanie ruchem i autonomizacja pracy, systemy dronowe jako element sieci 6G oraz cyberbezpieczeństwo systemów UAV.
Nanotechnologie zaliczane są do tzw. nowatorskich lub przełomowych technologii. Rozwój większości technologii w ramach trendu (nanopowłoki, nanoroboty, nanocząsteczki) może prowadzić do dużych korzyści dla Sieci Badawczej Łukasiewicz.
Wszystkie wyróżnione w ramach obszaru foodtech technologie mogą wywrzeć silny, pozytywny wpływ na polską gospodarkę. Zarazem według uczestników badania jest ona w wysokim stopniu gotowa do rozwoju wskazanych technologii (z wyjątkiem nanotechnologii żywności, gdzie gotowość oceniono w stopniu umiarkowanym).
Dbając o bioróżnorodność oraz wartości odżywcze żywności, Unia Europejska kładzie szczególny nacisk na opracowanie i wprowadzenie metod dalszego poprawiania jakości oraz efektywności produkcji. Kontekst strategiczny jest krytyczny: globalne ocieplenie zagraża stabilności dostaw żywności, a rozwijające się społeczeństwo ma rosnące pod kątem ilości i jakości żywności potrzeby.
W ramach przeprowadzonego badania stworzono ranking technologii dotyczący ich potencjału dla polskiej gospodarki. Dzięki zsumowaniu ocen dotyczących gotowości polskiej gospodarki na rozwój danych technologii, jak i ocen potencjalnych korzyści, można wskazać technologie o największym potencjale dla polskiej gospodarki według ocen ekspertów Łukasiewicza.
Największy potencjał dla polskiej gospodarki stwarza zdalne monitorowanie pacjenta. Badani wysoko ocenili zarówno gotowość polskiej gospodarki na rozwój tej technologii, jak i potencjalne korzyści z niej wynikające. Zdaniem badanych technologia zwiększy konkurencyjność polskich firm i odniesie znaczące sukcesy komercyjne w perspektywie 10 lat. Pozostałe technologie, które prezentują najwyższy potencjał, to:
• nowoczesne fenotypowanie roślin,
• nanopestycydy,
• ultradźwięki w obróbce żywności,
• zarządzanie ruchem i autonomizacja dronów,
• akumulatory potasowo-jonowe,
• rozwiązania telemedyczne w operacjach.
Jak naukowcy Łukasiewicz – ORGMASZ wytypowali najbardziej obiecujące technologie dla polskiej gospodarki?
Dominika Bagińska–Chyłek, Zastępca kierownika Działu Regulacji i Wyzwań Technologicznych Łukasiewicz – ORGMASZ
Aby polska strategia rozwoju innowacji była skuteczna, musi być oparta na diagnozie potencjału wewnętrznego. Łączenia biznesu z nauką oraz nowoczesne zarządzanie organizacją w obszarze innowacji obliguje do wdrożenia procesów monitorowania sygnałów z otoczenia, wnikliwej analizy i zwinnego wdrażania zmiany. Nie tylko aby odpowiadać, ale kreować. Dlatego też niniejszy raport wykorzystuje przede wszystkim wiedzę wewnętrzną Sieci Badawczej Łukasiewicz – badaczy, ekspertów, koordynatorów i członków grup badawczych. Potencjał dotychczasowych badań, zaplecza laboratoryjnego i kadry naukowo-technicznej, w połączeniu z procesami modernizacji, standaryzacji, sieciowania i umiędzynarodowienia w ciągu ostatnich kilku lat, sprawia, że Łukasiewicz jako instytucja ma szeroki ogląd na procesy, które kształtują innowacyjność polskiej gospodarki.
W trakcie realizacji projektu wytypowano 6 megatrendów, które powinny determinować rozwój technologiczny w gospodarce oraz w Sieci Badawczej Łukasiewicz. W kolejnym etapie, na podstawie wstępnej analizy raportów branżowych i wybranych dokumentów UE zaproponowano kilkadziesiąt tematów, będących kandydatami na trendy technologiczne do dalszej analizy. W wyniku oceny zgodności tych tematów z wytypowanymi megatrendami oraz oceny ich przydatności dla polskiej gospodarki, dokonanej przez ekspertów biznesowych w Łukasiewicz – ORGMASZ ustalono ranking tych tematów i wybrano 7 z nich do dalszej analizy.
Wytypowane trendy poddano dalszemu badaniu poprzez analizę regulacji w ich zakresie, analizę publikacji naukowych oraz branżowych. Przeanalizowano raporty branżowe oraz wybrane inne dokumenty dotyczące inteligentnych sieci energetycznych i magazynów energii, telemedycyny, inteligentnego rolnictwa, zastosowania wodoru w produkcji stali, technologii dronowych, nanotechnologii i nanomateriałów oraz rozwoju technologii na rynku spożywczym (FoodTech). W trakcie analizy zwrócono szczególną uwagę przede wszystkim na zebranie danych dotyczących finansowania, rozwoju rynku oraz kluczowych technologii stosowanych w ramach tych trendów, a także ich powiązań z istotnymi wskazanymi w raportach zjawiskami.
Etap Trend radar i Horizon scanning – element badania foresight – miał za zadanie zweryfikować realizację celu pierwszego dotyczącego wyodrębnienia i wskazania kluczowych trendów i wyzwań technologicznych. Badano ocenę potencjału technologii i jej oddziaływania na Sieć Badawczą Łukasiewicz i na gospodarkę Polski. Wyniki pozwalają na formułowanie prognoz dotyczących rozwoju technologii oraz ich potencjału dla Łukasiewicza i polskiej gospodarki w perspektywie średniookresowej.
Badanie eksperckie przeprowadzone zostało przy zastosowaniu techniki CAWI (Computer Assisted Web Interview) na ekspertach z Sieci Badawczej Łukasiewicz. Realizacja badania polegała na moderacji przez badacza spotkania z udziałem ekspertów, którzy w jego trakcie wypełniali ankietę. Próba celowa składała się z ekspertów (pracowników naukowo-badawczych na szczeblu dyrektora i zastępcy ds. badawczych z instytutów Łukasiewicza) reprezentujących cztery grupy badawcze: Transformacja cyfrowa, Zdrowie, Inteligentna i czysta mobilność, Zrównoważona gospodarka i energia. Grupy badawcze działają w tych czterech strategicznych kierunkach Łukasiewicza.
W raporcie znajdziemy również rozdziały, w których opisano synergie pomiędzy obszarami technologicznymi oraz efekty analizy patentowej. Wnikliwi czytelnicy znajdą tam również szczegółowo opisane wyniki badania ankietowego, w ramach którego autorzy zbadali opisany potencjał trendów technologicznych.
Zgodnie z definicją badania foresight – nie wskazuje ono jaki będzie świat technologii za 10 lat, ale daje inspiracje o możliwych scenariuszach, podstawę do budowania modelu decyzyjnego i zaproszenie do dyskusji w szerszym kręgu interesariuszy Sieci Badawczej Łukasiewicz. Opracowane wnioski powinny być istotne nie tylko dla Łukasiewicza, ale również decydentów, urzędników innych instytucji publicznych w systemie wsparcia przedsiębiorców, uczelni, innych instytutów, jak i partnerów zagranicznych.