Cartografía de las tecnologías de desalinización

Por Irene Kitsara, Consultora del Servicio de Información Mundial de la OMPI

El acceso al agua potable es una necesidad humana básica y resulta esencial para el desarrollo social y económico. En un contexto mundial de crecimiento de la población, urbanización y cambio climático, la gestión eficaz de los recursos hídricos se está convirtiendo en una prioridad política fundamental. Muchos países del mundo se enfrentan al problema de disponer de más agua dulce para usos domésticos, agrícolas, industriales y medioambientales.

La desalinización - proceso mediante el que se extraen las sales y otros minerales del agua de mar y del agua salobre – desempeñará un papel cada vez más importante a la hora de satisfacer las necesidades de agua a largo plazo de muchas comunidades, especialmente de las zonas costeras. Sin embargo, los elevados costos energéticos que entraña la alimentación de las plantas desalinizadoras hace que estas tecnologías se encuentren a menudo fuera del alcance de muchos países en desarrollo. El uso de tecnologías de energía renovable para alimentar estas plantas podría dar paso a una fuente más asequible (y ecológicamente racional) de agua dulce.

Los informes sobre la actividad de patentamiento brindan una forma útil de visualizar y dar sentido a lo que se está haciendo en el área de la desalinización, especialmente con relación a los sistemas alimentados mediante energías renovables. La OMPI ha iniciado recientemente una colaboración con la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) y el Instituto Mundial del Agua, Medio Ambiente y Salud (GIWEH) para cartografiar estas tecnologías. Usando el sector de la tecnología de desalinización como ejemplo, en este artículo se examinan los tipos de datos y análisis que pueden obtenerse de los informes sobre la actividad de patentamiento y la manera en que pueden aportar muchas ideas valiosas y ayudar a la formulación de políticas de innovación y la elaboración de estrategias de patentamiento más eficaces.

Las patentes: una mina de tecnología

Las patentes constituyen una fuente muy valiosa de información técnica. Se estima que en 2010 había 7,3 millones de patentes vigentes en todo el mundo. Estas patentes, unidas a la cifra record de 1,98 millones de solicitudes de patente presentadas ese mismo año, conforman toda una biblioteca mundial de tecnología, una mina de datos técnicos. Como parte del proceso de concesión de patentes, los solicitantes deben describir cómo funcionan sus invenciones. Estas descripciones se publican y quedan a libre disposición pública. Este es uno de los aspectos más importantes del sistema de patentes. Además, los documentos de patentes contienen información jurídica y mercantil, como el nombre y la dirección del inventor y la fecha de solicitud, que puede resultar muy valiosa a la hora de buscar socios tecnológicos y determinar la libertad de movimientos de una empresa.

Cartografiar la actividad de patentamiento

La creciente disponibilidad de datos sobre patentes a través de búsquedas en bases de datos en línea está alimentando el interés por los informes de actividad de patentamiento con vistas a analizar las tendencias tecnológicas, entender las esferas de intensa actividad de desarrollo, descubrir los principales proveedores y asociados para subsiguientes desarrollos de la tecnología y mejorar las estrategias de patentamiento, de I+D y de inversión. Mediante el análisis de la información contenida en la documentación global sobre patentes – tanto de patentes concedidas como de solicitudes de patente – y en algunos casos la amalgama de esa información con datos ajenos a las patentes, como el análisis de mercados, puede conocerse mejor la dinámica de la innovación en un sector determinado de la tecnología. Por consiguiente, los informes sobre la actividad de patentamiento filtran y dan sentido a los datos brutos sobre patentes para brindar una visión instantánea de la innovación tecnológica en un sector determinado.

Desalinización: Oficina de primera presentación	Desalinización: Oficina de primera presentación – últimos 5 años
Desalinización: Oficina de segunda presentación	Desalinización: Oficina de segunda presentación – últimos 5 años

Análisis geográfico de las solicitudes de patente de desalinización: oficina de primera presentación
(normalmente donde se desarrolla una invención) y oficinas de segunda presentación
(las zonas geográficas más importantes de protección mediante patentes).

Cartografiar la actividad de patentamiento conlleva la elaboración de un conjunto pertinente de datos sobre patentes, específico para un ámbito, una aplicación o un problema tecnológico determinado. El conjunto de datos se obtiene mediante la búsqueda en documentos de patente – tanto de solicitudes de patente como de patentes concedidas – usando diversas herramientas.

El Informe titulado Patent Landscape Report on Desalination Technologies and the Use of Alternative Energies for Desalination (Publicación de la OMPI N º 948/2E) presenta el panorama general de la actividad de patentamiento en el ámbito de las tecnologías de desalinización, con especial atención a las que se alimentan de energías renovables. El informe tiene por objeto ayudar a los responsables políticos a determinar y evaluar alternativas rentables a los actuales sistemas de desalinización alimentados con combustibles fósiles y poner de relieve opciones viables para su uso en regiones ricas en fuentes de energía renovables, pero donde todavía no existe una infraestructura de desalinización. Como tal, trata de promover la transferencia de tecnología a los países en desarrollo y acelerar el uso de las energías renovables.

En el informe de la actividad de patentamiento sobre la desalinización se describen las tecnologías fundamentales, abarcando las que se encuentran en las fases de investigación, desarrollo, piloto y comercial. Asimismo, se señalan las posibilidades de innovación, como la necesidad de reducir los costos de energía, reducir las emisiones de CO2 y mejorar la gestión de la producción de salmuera. Por ejemplo, la innovación relacionada con los sistemas de desalinización móviles y modulares integrados con las energías renovables puede ayudar a reducir el elevado costo inicial de la instalación de plantas de desalinización, lo que permite a los operadores agregar capacidad a medida que sea necesario. El desarrollo de componentes de bajo costo, como membranas o dispositivos de recuperación de energía puede ayudar a reducir los costos de explotación y aumentar la eficiencia, lo que convierte la inversión en infraestructuras de desalinización en una opción más viable y atractiva. En muchos casos, cuando las nuevas tecnologías llegan al mercado, la principal barrera de entrada tiene que ver más con la competitividad de los precios que con la viabilidad técnica.

A lo largo de los últimos 30 años se ha intensificado la innovación en el terreno de la desalinización. Algunos de los factores que explican esto son el creciente interés en el uso de energías renovables, un mejor conocimiento del impacto medioambiental de las tecnologías de desalinización y un creciente mercado para estas tecnologías.

El informe recoge 921 familias de patentes relacionadas con la desalinización directa con integración de energías renovables, que representan alrededor del 20% del conjunto completo de datos sobre desalinización. El mayor número de estas patentes se refiere a la tecnología solar térmica, y la integración de la energía eólica presenta tasas de crecimiento superiores a las de integración de energía undimotriz (olas) y mareomotriz (mareas). Una cuarta parte de las 4.551 familias de patentes de tecnologías de desalinización encontradas y un 31% de las relativas a la desalinización con integración de energías renovables se han originado durante los últimos cinco años, lo que refleja el creciente imperativo de encontrar soluciones de desalinización más ecológicas y rentables.

Principales protagonistas

El informe destaca el predominio de las empresas japonesas durante los últimos 20 años en la esfera de la tecnología de desalinización, pese a un acusado descenso general de la actividad de patentamiento en desalinización en el Japón a lo largo de los últimos cinco años. Mitsubishi Heavy Industries (Japón) posee el mayor número de familias de patentes, lo que refleja su importante papel en la construcción de grandes plantas de desalinización, como la planta de desalinización por ósmosis inversa de Madina-Yanbu (Arabia Saudita), con 8.530 m³/día, o la primera planta de ósmosis inversa de tres etapas del mundo en Rabigh, en el Mar Rojo, (Arabia Saudita) con una capacidad de 192.000 m3/día. También posee patentes en el terreno de la energía solar térmica y de residuos, la mayoría de las cuales datan de las décadas de 1970 y 1980. General Electric (Estados Unidos), la Universidad de Tianjin (China) y la alemana Siemens AG son actores relativamente nuevos, cuya mayoría de familias de patentes se han originado en los últimos cinco años. Curiosamente, dos inventores de la República de Corea, Suh Hee Dong y Lee Sang Ha, también mantienen actividad en esta área tecnológica.

Análisis geográfico

Cuando efectuamos un desglose de las oficinas en las que más se presentan por primera y sucesivas veces solicitudes de patente podemos extraer algunas ideas interesantes. La denominada oficina de primera presentación se encuentra en el país en el que normalmente se está desarrollando una invención y es donde inicialmente se solicita la protección por patente, en tanto que las oficinas de segunda presentación reflejan los países en los que posteriormente se solicita la protección por patente.

Este diagrama ofrece una vista parcial de la compleja red de patentamiento de Mitsubishi, que ilustra la intensa colaboración
de la empresa con diversos socios, cada uno de los cuales ocupa un segmento diferente de la cadena de valor de la tecnología
de desalinización.

Este diagrama muestra que existe una colaboración entre el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad
Rey Fahd del Petróleo y los Minerales (Arabia Saudí) a través de un conglomerado de investigación. También hay otros
conglomerados en el MIT que trabajan en la tecnología de desalinización, aunque dos de ellos están vinculados a través de
John Lienhard, profesor de ingeniería mecánica.

Los datos de los últimos 20 años muestran que las oficinas del Japón, seguidas por las oficinas de patentes de Europa, los Estados Unidos y China han sido las oficinas de primera presentación más utilizadas. Sin embargo, en los últimos cinco años se dibuja una situación muy diferente, en la que la oficina de patentes de China encabeza la lista, habiendo prácticamente duplicado su porcentaje de patentes de tecnologías de desalinización, seguida por las oficinas de los Estados Unidos, Europa y el Japón. China se está convirtiendo claramente en un protagonista importante del sector, con un crecimiento considerable y por encima de la tendencia en el patentamiento de tecnologías de desalinización.

África, Oriente Próximo y Asia tienen un interés particular desde el punto de vista de las políticas, ya que engloban un gran número de países menos adelantados y ofrecen un alto potencial para la implantación de tecnologías de desalinización. Además, si bien en Oriente Próximo existen plantas desalinizadoras, muchas de ellas se alimentan con combustibles fósiles. La actividad de patentamiento en África y Oriente Próximo es marginal en comparación con América del Norte, Europa y Asia. En África, en los últimos cinco años, sólo se han solicitado patentes en Sudáfrica, Marruecos y Egipto. En Oriente Próximo, más del 90 por ciento de todas las patentes relacionadas con la desalinización se han solicitado en Israel.

Análisis de tendencias

El informe pone de manifiesto una disminución general de la actividad de patentamiento en el ámbito de la desalinización en el Japón. El número de patentes de tecnologías de desalinización con integración de energías renovables varía en función de la tecnología. Así, por ejemplo, en el caso de la integración de la energía solar fotovoltaica, las oficinas europeas son destinos muy frecuentados para las primeras presentaciones, representando más del 50% de las solicitudes, aunque ha disminuido ligeramente al 43% en los últimos cinco años. Los Estados Unidos y China, por el contrario, han aumentado su porcentaje de primeras presentaciones, junto con un descenso considerable en el Japón. Se produce una pauta similar con relación a la integración de la energía eólica. En el caso de la integración de las energías undimotriz y mareomotriz, las oficinas de los Estados Unidos y de Europa son las oficinas de primera presentación más utilizadas, si bien el porcentaje de Europa ha experimentado un ligero descenso en los últimos cinco años, junto con el Japón. Sin embargo, las oficinas de China cada vez se utilizan más como oficinas de primera presentación. En el ámbito de la integración de la energía geotérmica, las oficinas de los Estados Unidos, China y Europa son las únicas de primera presentación, y en los últimos cinco años los Estados Unidos pierden una gran parte de esta actividad en favor de China. Con la excepción de Israel, no hay actividad de patentamiento de este tipo en la región del Oriente Próximo y África del Norte, a pesar de la gran inseguridad en el abastecimiento de agua y la abundancia de fuentes de energía renovable para alimentar las tecnologías de desalinización.

Cartografiar los flujos de conocimiento

Aunque las patentes constituyen un indicador robusto del progreso y la innovación tecnológica, no proporcionan una imagen completa. Pueden pasar años antes de que se comercialice una tecnología patentada, si es que llega a comercializarse. Muchos productos están protegidos por varias patentes, o incorporan tecnología de terceros que puede (o no) estar protegida por patentes u otros derechos de propiedad intelectual.

Los titulares de patentes difieren considerablemente en cuanto a su capacidad o deseo de comercializar un producto patentado. Un informe de la actividad de patentamiento puede apoyar el proceso de comercialización al permitir analizar los datos de interés sobre patentes de varias maneras, por ejemplo, mediante el uso de un diagrama de red de patentes de un inventor, para determinar los conglomerados de investigación y visualizar los flujos de conocimiento dentro de una empresa y entre diferentes empresas. En algunos casos, la única manera de determinar quién lleva a cabo actividades es por medio de un análisis de mercado complementario, especialmente si su oferta comercial integra tecnologías patentadas por terceros.