Resumen El estudio de los ciclos biogeoquímicos es fundamental para la comprensión del sistema terrestre, su funcionamiento e interacciones.




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fecha de publicación07.01.2016
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Vigilancia tecnológica científica en patentes relacionadas al estudio de ciclos biogeoquímicos. Período 2003-2007

Scientific technological surveillance based on patents related with the study of the biogeochemical cycles. Period 2003-2007

Carlos Felipe Gaitán Ospina*

Department of Earth & Ocean Sciences, University of British Columbia, 6339 Stores Road, Vancouver, BC Canada  V6T 1Z4. Office: 305 EOS–East. Tel. (1) 604-822-5691, cgaitan@eos.ubc.ca

Resumen

El estudio de los ciclos biogeoquímicos es fundamental para la comprensión del sistema terrestre, su funcionamiento e interacciones. Dadas las limitaciones presupuestales que enfrentan las universidades y grupos de investigación en Suramérica, y las cuantiosas pérdidas registradas por el desarrollo de productos ya inventados, es necesario determinar en qué posición se encuentra cada país en términos de patentes registradas, y la brecha que existe respecto a los líderes mundiales. Los resultados indican que Centro y Suramérica contribuyeron menos del uno por ciento del total de patentes en el periodo de registro para las clases relacionadas al estudio de los ciclos biogeoquímicos e hidrológico.

Abstract

In order to understand the behaviour of the earth system the biogeochemical cycles must be studied in detail. Given the budget limitations that the universities and the different research groups have in South America, and the reported losses because of the development of products already invented, is a need to establish the situation of the patents related to the biogeochemical cycles. The results show that Central and South America contributed with less than one percent of the patents during the study period for the classes related with the study of the biogeochemical and hydrological cycles.

Palabras Clave: Patente, Ciclos Biogeoquímicos, Vigilancia Tecnológica, Suramérica

Key words: Patent, Biogeochemical Cycle, Technological Surveillance, South America

Acerca del Autor
Carlos Felipe Gaitán Ospina es Ingeniero Civil y Magister en Hidrosistemas de la Pontificia Universidad Javeriana de Bogotá, Colombia, donde desarrolló su tesis de posgrado en “Desarrollo e implementación de procesos de Vigilancia Tecnológica asociados al estudio de los ciclos biogeoquímicos e hidrológico”, usando herramientas de Inteligencia Artificial y técnicas de aprendizaje no supervisado como las Redes Neuronales de Kohonen. Actualmente es Asistente de Investigación en la Universidad de British Columbia, Canadá, donde cursa sus estudios doctorales.
Introducción

Actualmente, la humanidad se encuentra en una posición en la que el cambio global generado por el hombre al sistema terrestre está afectando directamente a la especie y a las diferentes esferas fundamentales: biosfera, hidrosfera, litosfera y atmosfera, en especial las interacciones de los ciclos biogeoquímicos con el ambiente, y con el ciclo hidrológico (Scientific Committee on Problems of the Environment (SCOPE) 2003).

Lo anterior, creó la necesidad de obtener información sobre los diferentes componentes de dichos ciclos, y de desarrollar la instrumentación adecuada para realizar mediciones sobre los mismos; esta tendencia ha crecido desde los años setenta, y actualmente se cuenta con instrumentos especializados que miden casi todos los procesos y variables involucradas en cada uno de los ciclos; es así como se han desarrollado aparatos que miden variables tan disímiles como la radiación solar, la fotosíntesis, los campos de precipitación sobre la tierra, el contenido de carbono, fósforo o nitrógeno en el aire, agua o tierra, la altura de la capa límite atmosférica y las temperaturas oceánicas, entre otras. Sin embargo, la invención de todos estos dispositivos y el desarrollo de modelos que usan estas variables, requieren la asignación de grandes recursos humanos y financieros, que permitan avanzar constantemente en el estado del conocimiento.

Ante este escenario, y dada la limitación de recursos económicos en los países en vía de desarrollo para invertir en Investigación y Desarrollo de tecnología (I+D), es necesario optimizar el uso de los recursos, y no invertir en tecnologías o desarrollos que ya se han creado, ya que sólo por citar un ejemplo, el Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia (COLCIENCIAS) manifiesta que se registran pérdidas cercanas a treinta mil millones de euros en la Unión Europea por desarrollos y procesos ya inventados (COLCIENCIAS 2006). Para reducir estas pérdidas, la solución más simple consiste en investigar el estado actual de la tecnología o el desarrollo de interés a nivel mundial, siendo clave el análisis de la información, obtenida en bases de datos especializadas en publicaciones científicas y el análisis de información en las diferentes oficinas de patentes (Fundacion COTEC 1999), actividad propia de la Vigilancia Tecnológica Científica (EAFIT 2008).

Una vez expuestos los anteriores argumentos, y dado que Colombia sólo ha registrado 35 patentes en los últimos cinco años, según datos de la Oficina de Patentes y Registro de Marcas de los Estados Unidos, (USPTO, por sus siglas en inglés), es necesario preguntarse si actualmente el país, o los grupos de investigación en las universidades realizan estas actividades, o si se están invirtiendo los pocos recursos en desarrollos ya realizados.

De otra parte, el sistema de patentes a nivel mundial está diseñado de forma tal, que la investigación sea uno de sus pilares; motivo por el cual la legislación establece ciertas excepciones, en las que no se puede ejercer el derecho sobre la patente, como cuando la invención se utiliza en el ámbito privado y con fines no comerciales; cuando su uso es con fines de experimentación; o cuando se usa con fines de enseñanza o investigación científica o académica (Agencia Navarra de Investigacion 2007). Esto permite a otros actores diferentes a los inventores y desarrolladores de la patente, conocer, analizar y comprender la innovación; siendo justamente esas excepciones, las que deben aprovechar el país y los grupos de investigación, para avanzar en el conocimiento y comprender los últimos desarrollos realizados por países con presupuestos mucho más generosos para el desarrollo de nuevas tecnologías.

Análisis de Patentes en los Campos Tecnológicos Relacionados a los Ciclos Biogeoquímicos y el Ciclo Hidrológico

Para realizar el análisis de patentes de los campos tecnológicos relacionados, se usó información del catalogo en línea de la USPTO, sobre las clases tecnológicas en las que se presentan los desarrollos, e inventos afines con los ciclos biogeoquímicos y el ciclo hidrológico, en cualquiera de sus componentes.

La consulta del catalogo en línea de la USPTO, garantiza el acceso a los desarrollos tecnológicos elaborados y registrados por la Oficina Europea de Patentes (EPO, por sus siglas en inglés) EPO y la Oficina Japonesa de Patentes (JPO), las tres grandes oficinas de patentes a nivel mundial.

Respecto a las clases investigadas, se buscó información de patentes en las clases tecnológicas que se muestran en la Tabla 1, sin importar el origen geográfico y para el periodo 2003-2007. Basados en la clasificación primaria de la patente. (USPTO 2008)

Tabla 1. Clases Tecnológicas asociadas a los ciclos biogeoquímicos e hidrológico. Clasificación USPTO

Descripción de las clases estudiadas

A continuación se realizará una breve descripción de cada una de las clases tecnológicas mencionadas en la Tabla 1, a manera de referencia para los grupos de investigación y organismos interesados en desarrollar tecnologías relacionadas al estudio de los ciclos biogeoquímicos, posteriormente se presenta un breve análisis de la clase 374 (Pruebas y Mediciones Termales) en la que Colombia registra la única patente relacionada al área de estudio en el periodo de registro (2003-2007); finalmente se muestra el comportamiento de las patentes en la clase 405 (Ingeniería Hidráulica y de la Tierra), los líderes mundiales y el numero de patentes por región.

La clase 016, trata artículos de hardware no especificados en otras clases; aunque su clasificación incluye ítems tan variados como sujetadores de tapetes y colgadores de puertas, algunas subclases incluyen dispositivos relacionados movimiento de fluidos y transferencia de calor. Esta clase no representa un indicador directo del comportamiento de las patentes relacionadas con los ciclos biogeoquímicos e hidrológico, pero sí de la creación de dispositivos que luego pueden ser adaptados para medir componentes de dichos ciclos.

La clase 023, incluye los procesos para la preparación o tratamiento de compuestos inorgánicos y elementos no metálicos, que involucran tratamientos físicos, no suministrados específicamente en otra clase.

La clase 165, incluye los aparatos y procesos no especificados en otras clases relacionados con transferencia de calor, o aparatos y procesos no incluidos en clases relacionadas a dispositivos auxiliares adaptados para ser usados con aparatos de transferencia de calor. Específicamente, la subclase 3 hace referencia a procesos de calentamiento y enfriamiento, incluyendo adición o remoción de vapor de agua del aire.

La clase 171, está limitada a maquinas o métodos para remover un objeto, desde una posición bajo la superficie terrestre, o desde una posición en la que parcialmente se extiende por la corteza terrestre. La clase también incluye combinaciones y sub-combinaciones de la materia, y procesos adicionales no incluidos en otras clases como, clasificación, y limpieza.

La clase 172, es la clase general de todos los ítems relacionados con trabajos en la Tierra, in – situ; estos trabajos incluyen compactación, cultivos, cortes, excavaciones, nivelaciones, mezclas, y pulverizaciones entre otras actividades, que no están especificadas en otras clases.

La clase 204, incluye de no estar representado en otra clase, los procesos que involucran electrolisis, procesos de preparación o purificación de compuestos o elementos, que involucran una reacción química, inducida por energía eléctrica o de onda en un campo magnético, procesos de tratamiento de materiales involucrando una reacción química inducida por energía de onda, preparación o purificación de compuestos o elementos que involucran una reacción química a causa de un campo electrostático o una descarga eléctrica, procesos de electroforesis o electro-osmosis, procesos de tratamiento de líquidos para separar, purificar u, obtener otro efecto diferente a los dos anteriores, en presencia de campos eléctricos o magnéticos, y otros procesos relacionados.

La clase 250, es la clase residual para los métodos y aparatos que involucran energía radiante. Incluye todos los métodos y aparatos para usar, generar, controlar o detectar energía radiante, y combinaciones de estos métodos y aparatos no especificados en otra clase.

La clase 260, es la clase genérica para los compuestos orgánicos del carbono, procesos para su preparación, no especificados en otras clases, y para el tratamiento y modificación de compuestos orgánicos del carbono, incluyendo mezclas de carbono orgánico y de compuestos resultantes de síntesis o de origen natural

La clase 342 incluye: a) Sistemas y procesos para la transmisión o recepción de energía de ondas de radio, para obtener o utilizar información, ya sean referentes a un objeto o a las características direccionales de la onda de radio per-se. b) Sistemas de radar. c) Subsistemas y componentes de las clases anteriores no mencionadas en otra clase. d) Esta clase se limita a las ondas electromagnéticas de frecuencia de radio, en el campo de radiación.

La clase 343 es la clase genérica para las antenas de transmisión de energía de ondas de radio, a través de un medio natural como agua, aire o tierra, para comunicación punto a punto o para la recepción de las ondas transmitidas con estas características. Se incluyen los aparatos y sistemas que constituyen parte de una antena de transmisión o de recepción.

La clase 345 provee los aparatos y procesos, para el control eléctrico selectivo de dos o más elementos de visualización, en concordancia con una señal recibida o almacenada; la Figura de datos incluye atributos de visualización o información de caracteres o de gráficas. La clase también incluye sistemas de procesamiento digital de datos o métodos relacionados al procesamiento de datos para presentación visual.

Esta clase 367, incluye la comunicación de información en la forma de esfuerzos viajeros en un medio elástico, esfuerzos que son detectados o generados por una señal eléctrica. En la subclase 1 están los dispositivos tipo SONAR.

La clase 374 (Pruebas y Mediciones Termales), es la clase genérica para realizar la determinación de una característica o condición de un objeto o sistema que utiliza calentamiento o enfriamiento como una parte sustancial de una prueba, y que no está especificada en otra clase, y para determinar una condición o cantidad termal. Los procesos y aparatos están clasificados en una sola categoría en esta clase.

Se observa en las figuras 1 y 2 respectivamente, cuales países son los líderes mundiales en patentar bajo esta categoría y su participación porcentual, así como el número de patentes en los últimos 5 años para los tres países líderes.

Figura 1 Patentes Tecnológicas en la clase 374 - Pruebas y Mediciones Termales - Países con el 1% o más del total de patentes. Periodo 2003-2007. Fuente USPTO.

Figura 2 Número de patentes en la clase tecnológica 374. Pruebas y Mediciones Termales. Primeros tres países por número de patentes periodo 2003-2007. Fuente USPTO

Para la clase 374, se obtienen las siguientes características en el periodo 2003-2007:

  1. Estados Unidos registra el 52 % de las patentes en esta clase tecnológica, seguido de lejos por Japón con el 17%, Alemania con el 8 % y Taiwán con el 6 %.

  2. Los tres líderes en esta clase tecnológica, bajaron el numero de patentes en el periodo 2003-2007, Estados Unidos registró el último año 40 % menos que en el 2003, Japón en 50 % menos y Alemania el 70 % menos.

  3. Entre los países con menos de 15 patentes anuales para el periodo de registro, sobresale la actividad de Taiwán, que en tres de los últimos cinco años, registró 10 patentes.

  4. Respecto al análisis zonal, se tiene que para el periodo 2003-2007:

    1. En Norte América (EE.UU y Canadá), Estados Unidos registró el 97% de las patentes y Canadá el 3% restante.

    2. En los países asiáticos, Japón lideró la actividad inventiva en esta categoría con el 64% de los registros, seguido por Taiwán con el 14 %, Corea del Sur con el 7 %, y participaciones menores de China, Singapur, Hong Kong y Malasia.

    3. En Europa, el líder es Alemania con el 38 %, le siguen Francia y Reino Unido con el 15% cada uno, Suiza con el 10 %, y Suecia e Italia con el 6%, luego otros países con menos del 5%, como Noruega, Austria, Dinamarca, Holanda y Bélgica.

    4. En Oceanía, Australia y Nueva Zelandia se dividieron el número de patentes en partes iguales.

    5. En Latinoamérica, Colombia y Bermuda realizaron las únicas 2 patentes de la zona en el periodo de registro.

    6. Por zonas en América del Norte se registró el 60% del total de patentes, seguida por Asia con el 21 %, y Europa con el 17%, así como participaciones menores de Latinoamérica, África, Oceanía y del Lejano y Medio Oriente.

En la clase 405 (Ingeniería Hidráulica y de la Tierra), de no estar contemplado en otra clase se incluyen: a) El control y tratamiento del agua, b) control y tratamiento de materiales de la tierra in-situ, c) almacenamiento subterráneo de fluidos y disposición de desechos en la tierra, d) aparatos y métodos para operaciones debajo del agua, entre otros.

Figura 3 Patentes Tecnológicas en la clase 405. Ingeniería Hidráulica y de la Tierra. Países con el 1% o más del total de patentes. Periodo 2003-2007. (USPTO 2008).

Figura 4 Patentes Tecnológicas en la clase 405. Ingeniería Hidráulica y de la Tierra. Porcentaje de patentes por región. Periodo 2003-2007. (USPTO 2008).

Para la clase 405, se obtienen las siguientes características en el periodo 2003-2007:

  1. Estados Unidos registra el 71 % de las patentes en esta clase tecnológica, los demás países patentan menos del 5 % cada uno. Japón y Canadá, son los siguientes dos países por número de patentes anuales, siendo su actividad muy similar (18 Vs. 16 patentes en el 2003 y 7 Vs. 6 patentes en el 2007).

  2. En Estados Unidos, se presentó una diminución del 29% en el número de patentes respecto al 2003, en el 2007; sin embargo, en el 2006, se presento un aumento del 16% respecto al 2003.

  3. Respecto al análisis zonal, se tiene que para el periodo 2003-2007:

    1. En Norte América (EE.UU y Canadá), Estados Unidos registró el 95% de las patentes y Canadá el 5% restante.

    2. En los países asiáticos, Japón lideró la actividad inventiva en esta categoría con el 61% de los registros, seguido por Corea del Sur con el 20 %, Taiwán con el 10 %, China con el 5 %, y participaciones menores de Singapur y Hong Kong.

    3. En Europa, el líder es Reino Unido con el 21 %, le siguen Alemania con el 17%, Francia con el 13 %, Holanda con el 12 %, Noruega con el 10%, Italia con el 8%, Suiza, Austria y Suecia con el 4% cada uno, y luego otros países con menos del porcentaje como Finlandia y España.

    4. En Oceanía, Australia lideró con el 94 % de los registros y Nueva Zelandia realizo el 6 % de patentes.

    5. En Centro y Sur América, Brasil e Islas Caimán realizaron las únicas patentes de la zona, liderando Brasil con el 78% de los registros e Islas Caimán con el 22% restante.

    6. En el Lejano y Medio Oriente, Israel realizó el 56% de las patentes, seguido por Arabia Saudita con el 33% y Turquía con el 11 %, para el periodo de registro.

    7. Por zonas en América del Norte se registró el 72% del total de patentes, seguida por Europa con el 18 %, y Asia con el 6%, luego aparece Oceanía con el 2 %, y participaciones menores de Latinoamérica, África, y del Lejano y Medio Oriente.
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