Green Technological Change
Opportunities and Challenges in Latin America
Latin America is far from being a major contributor to global greenhouse gas emissions. Yet, it is among the most vulnerable in the world to the effects of climate change. If the region remains in a high-emissions pathway, climate change could reduce per-capita GDP by between 4.6% and 30% by 2100.
We know that climate change all over the world has already caused widespread harm to both people and the planet, resulting in significant losses and damages. Without urgent and decisive action, its impacts are projected to worsen dramatically in the future. Latin America is not exempt from this situation.
These challenges occur in the context of modest economic growth in the region, accompanied by high rates of poverty and informality, especially among children and women. In this context, countries are less able to improve the well-being of their people in a sustainable manner. The challenges posed by climate action can also create special opportunities to accelerate economic growth, spark technological breakthroughs, and generate quality jobs that help close the region’s structural inequality gaps. Innovation—particularly in technologies designed to tackle climate change—stands out as a decisive force in driving the transition to low-carbon economies. By fostering advances in clean energy, resource efficiency and circular production models that keep materials in a loop (reusing, repairing, and recycling), such innovation not only reduces greenhouse gas emissions but also reshapes production and consumption patterns toward long-term sustainability.
Successive waves of interconnected innovations have transformed production systems, given rise to new products and industries and triggered technological revolutions: the first, based on the steam engine and mechanization; the second, on assembly lines and mass manufacturing; and the third, on silicon-based electronics, computing and the internet. The Fourth Industrial Revolution has been unfolding since the early 21st century. Yet, unlike its predecessors, it is advancing alongside—and co-evolving with—sustainable research that responds to the urgent need for innovations for environmental goals, thus respecting the planet’s ecological boundaries. Unlike other technologies that are solely profit-driven, Green technologies—unlike those purely driven by profit— promote values that foster a more sustainable model, since human activity on the planet will only be sustainable with an environmentally sustainable model of production and consumption.
Latin America has significant opportunities to transform its production and consumption model, as a region with abundant renewable energy resources for the production of renewable energy, such as solar, wind, and hydroelectric power, and a high endowment of critical minerals, key resources for the green transition. Thus, it in a good position to lead technological innovation within the current technological revolution. This context reopens the debate on whether natural resources constitute a “curse or a blessing” for development and whether they can generate “windows of opportunity” for countries to catch up with global leaders. Studies on technological revolutions highlight that early in transition processes, greater opportunities exist to design development strategies that allow broader participation in the benefits of these changes. The emerging term “green windows of opportunity” suggests that, in the current context, less developed societies, regions, and territories may have greater chances to improve their conditions by shifting toward a development model based on non-fossil energy sources. National policies play a key role in opening opportunities and developing capabilities to take advantage of them in the green transition. Although opportunities arise internally within countries, they also interact and overlap with the external environment and emerging windows, these recent studies suggest. Certain more mature green sectors—such as hydroelectric power, biomass, and solar photovoltaic energy—are better suited for leading export development. In contrast, more dynamic green technology sectors, like wind power, require a highly responsive and innovative system.
This raises an important question: how are these technologies different from the ones that have powered economic growth and productivity in the past? Green technologies, or eco-innovations, or more generally, sustainable innovations, are not tied to specific sectors or industries; they aren’t well-defined and there’s no international agreement about how they should be conceived. In general, they share the goal of countering the effects of climate change, namely technologies or applications which can decrease greenhouse gasses (GHG) emission or remove (and store) GHG from the atmosphere. These technologies span many areas — from adapting to climate change to improving transport, energy, green information and communication technologies (ICT), production, waste management, and smart grids.
For many writers on the subject, green technologies are still in the early stage or emerging with higher levels of risk and uncertainty; green technologies are characterized by combining a higher number of technological components than their non-green counterparts. They also rely on more diverse knowledge for their generation compared to non-green counterparts.
But how can we tell how much effort countries—especially in Latin America—are putting into innovation? Patents stand out as one of the main sources for identifying innovations because of their availability, for a wide range of countries, of technological, industrial and organization data. In short, Table 1 shows that patenting activity in Latin America and the Caribbean is very low compared to the rest of the world when measured per million people. This reflects deeper, long-standing challenges in the region’s innovation systems. The same low level applies to environmental technologies. Around the year 2000, the region had about the same number of environmental technology patents per million people as China, but both were far behind the global leaders. Because the overall number of patents in the region is so small, even a few environmental patents make up a large share. Still, in absolute terms, the number of environmental patents per million people in Latin America and the Caribbean (0.27) is between 40 and 200 times lower than in the most advanced countries.
Table 1. Total and environmental patents per million inhabitants
Source: Own elaboration based on patent data extracted from PATENTSCOPE (WIPO) and population data from World Bank.
Wind Farm “Sierra de los Caracoles – Ing. Emanuele Cambilargiu” (Uruguay) By Andrés Franchi Ugart…, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54247989
The most traditional sectors of Latin America’s productive structure, such as mining, can also be seen as an opportunity to promote sustainable technological innovation, in addition to the supply of renewable natural resources in the region. Indeed, much of the green technologies based on renewable energies will require greater quantities of minerals—critical minerals and a wide range of them—such as silver, lithium and copper. The Latin American region represents 35% of global lithium production and contains 52% of its global reserves. For instance, a wind power plant requires nine times more minerals than a gas-fired power plant and an electric car needs six times more minerals than a traditional gasoline powered car. Whether productive specialization in these types of goods can open “green windows” of opportunity will depend on the criticality of the minerals and the competitiveness of the countries in the mining industry.
Furthermore, a productive model driven by technological innovation to mitigate the effects of climate change will only entrench and widen the region’s technological and productive gaps without a clear development strategy for the use of resources—one that sees innovation as a process requiring local learning capacities combined with global knowledge flows. The region still faces significant structural constraints that hinder innovation: spending on R&D as a percentage of GDP is low—well below 2%—compared to 3% in the United States and 4% in the Republic of Korea, and its implementation depends mainly on government support. Even so, the proportion of researchers per thousand of the economically active population has remained just below two in the last ten years, lower than other Ibero-American countries, such as Spain, which is around ten.
Despite the region’s resource potential and technological efforts, significant barriers still prevent technological change from directly transforming the productive structures of Latin American countries. For example, some of the innovative efforts shown in Table 1 are based on the expectation that these initiatives will effectively lead to changes in the product structure. As Graph 1 shows, the region accounts for less than 1% of the global share of green products. Green export specialization is limited to a small group of more diversified developed countries, putting at risk the possibility that a wider range of developing countries can take part in a green productive transformation. Once again, China stands out, representing 20% of the global green product market. This highlights its ability to absorb technological capabilities and turn them into products that support a greener production structure.
Source: Author elaboration based on data from Green Navigator Note: Green products are defined as “are defined as products with environmental benefits”
The successful integration of Latin American countries into the process of green technological change cannot happen without also improving social conditions. The region has experienced a decline in the poverty rate (as a percentage of the population) during the first two decades of the 2000s. However, since 2014, the region has seen a reversal of this trend, diverging from the East Asia and Pacific region, which has greatly reduced its poverty rate. Another structural limitation is the persistence of high levels of informality in the region. Informal and mixed households account for two‐thirds of the population. The transformation of Latin American economies towards greener sectors could generate an estimated 15 million jobs in Latin America by 2030, around 4% of the region’s total employment, which could be integrated into the formal labor market and upgraded through environmentally related activities. For example, jobs requiring green skills, essential for moving toward sustainability, are not traditional green jobs, highlighting the need to increase these skills across different economic sectors. In this sense, the transition to a greener economy must be an opportunity to reduce and combat informality.
Green technological change alone will not resolve the deep-seated structural challenges facing Latin America. The region must embrace sustainable development models that avoid perpetuating the inequalities of past growth patterns and that incorporate inclusive policies for its most disadvantaged populations. Crucially, the green technological change model must enhance knowledge creation and value addition within the region. Otherwise, it risks merely reproducing the historical pattern of productive specialization—marked by persistent inequality and low technological content.
Cambio Tecnológico Verde
Oportunidades y desafíos en América Latina
Por María de las Mercedes Menéndez
América Latina está lejos de ser una gran contribuyente a las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Sin embargo, se encuentra entre las más vulnerables del mundo a los efectos del cambio climático. Si la región continúa en una trayectoria de altas emisiones, el cambio climático podría reducir el PIB per cápita entre un 4,6 % y un 30 % para el año 2100.
El cambio climático ya ha causado daños generalizados en el mundo entero tanto a las personas como al planeta, generando pérdidas y perjuicios significativos. Sin una acción urgente y decisiva, se proyecta que sus impactos empeorarán drásticamente en el futuro. América Latina no está exenta de la situación.
Estos desafíos se desarrollan en un contexto de modesto crecimiento económico en la región, acompañado de altas tasas de pobreza e informalidad, especialmente entre niños y mujeres. En este contexto, los países tiene capacidad limitada para mejorar de manera sostenible el bienestar de su gente. No obstante, los retos que plantea la acción climática también pueden generar oportunidades especiales para acelerar el crecimiento económico, impulsar avances tecnológicos y crear empleos de calidad que contribuyan a cerrar las brechas estructurales de desigualdad de la región. En este marco, la innovación—en particular, aquella orientada a tecnologías destinadas a enfrentar el cambio climático—se destaca como una fuerza decisiva para impulsar la transición hacia economías bajas en carbono. Al promover avances en energía limpia, eficiencia de recursos y modelos de producción circular que mantienen los materiales en un circuito (reutilizando, reparando y reciclando), dicha innovación no solo reduce las emisiones de gases de efecto invernadero sino que también reconfigura los patrones de producción y consumo hacia la sostenibilidad a largo plazo.
No resulta sorprendente que el cambio tecnológico vuelva a desempeñar un papel crucial para abordar grandes desafíos sociales y productivos, como el cambio climático. Desde los estudios sobre la economía de la innovación, el desarrollo del capitalismo moderno y la mejora de las condiciones de vida han estado frecuentemente vinculados a sucesivas oleadas de innovaciones interconectadas que transformaron los sistemas productivos, dieron lugar a nuevos productos e industrias y desencadenaron revoluciones tecnológicas: la primera, basada en la máquina de vapor y la mecanización; la segunda, en las líneas de montaje y la manufactura en masa; y la tercera, en la electrónica basada en silicio, la computación y el internet. La Cuarta Revolución Industrial se ha venido desarrollando desde principios del siglo XXI. Sin embargo, a diferencia de sus predecesoras, avanza de forma paralela—y coevoluciona—con la aparición de un paradigma de investigación sostenible, que responde a la necesidad urgente de innovaciones orientadas a alcanzar objetivos medioambientales y, por ende, a respetar los límites ecológicos del planeta. A diferencia de otras tecnologías guiadas exclusivamente por el beneficio económico, las tecnologías verdes encarnan y promueven valores específicos que fomentan un modelo más sostenible, ya que la actividad humana en el planeta solo será sostenible en la medida en que se concrete una transición hacia un modelo de producción y consumo ambientalmente sostenible.
América Latina tiene importantes oportunidades para transformar su modelo productivo y de consumo, como región con abundantes recursos energéticos renovables para la producción de energía renovable, como la solar, la eólica y la hidroeléctrica, y una elevada dotación de minerales críticos, recursos clave para la transición verde. Por lo tanto, tiene un potencial significativo para liderar la innovación tecnológica dentro de la actual revolución tecnológica. Este contexto reabre el debate sobre si los recursos naturales constituyen una «maldición o una bendición» para el desarrollo y si pueden generar «ventanas de oportunidad» para que los países alcancen a los líderes globales. En consecuencia, los estudios sobre revoluciones tecnológicas destacan que, al inicio de los procesos de transición, existen mayores oportunidades para diseñar estrategias de desarrollo que permitan una participación más amplia en los beneficios de estos cambios.
Este argumento ha dado origen al término «ventanas verdes de oportunidad» , que sugiere que, en el contexto actual, las sociedades, regiones y territorios menos desarrollados podrían tener mayores posibilidades de mejorar sus condiciones al cambiar hacia un modelo de desarrollo basado en fuentes de energía no fósiles. Las políticas nacionales juegan un papel clave para abrir oportunidades y desarrollar capacidades que permitan aprovecharlas en la transición verde. Además, los autores sostienen que, aunque las oportunidades surgen internamente dentro de los países, estas también interactúan y se superponen con el entorno externo y las ventanas emergentes. En este contexto, ciertos sectores verdes—como la energía hidroeléctrica, la biomasa y la energía solar fotovoltaica—que se encuentran en una trayectoria madura, están mejor posicionados para liderar el desarrollo de exportaciones. En contraste, sectores tecnológicos verdes más dinámicos, como la energía eólica, requieren un sistema altamente receptivo e innovador.
Esto plantea una pregunta importante: ¿en qué se diferencian estas tecnologías de las que han impulsado el crecimiento económico y la productividad en el pasado? Los esfuerzos de innovación, a menudo englobados bajo los términos tecnologías verdes, ecoinnovaciones o, de manera más general, innovaciones sostenibles, presentan un desafío. Al no estar vinculadas a sectores o industrias específicos, se utilizan diversos términos para referirse a ellas, y no existe un acuerdo internacional sobre su conceptualización. En términos generales, estas tecnologías o aplicaciones, que en el sentido más amplio pueden considerarse como contrarrestar los efectos del cambio climático, son aquellas que pueden disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) o eliminar (y almacenar) GEI de la atmósfera. Estas tecnologías abarcan múltiples áreas — desde la adaptación al cambio climático hasta la mejora del transporte, la energía, las tecnologías de la información y comunicación (TIC) verdes, la producción, la gestión de residuos y las redes inteligentes.
El cambio tecnológico verde tiene sus especificidades . Para muchos expertos, las tecnologías verdes aún están en una etapa temprana o emergente, con mayores niveles de riesgo e incertidumbre. Además, se caracterizan por combinar un mayor número de componentes tecnológicos en comparación con sus contrapartes no verdes. Asimismo, dependen de un conocimiento más diverso para su generación y, en tercer lugar, las invenciones verdes parecen basarse en una combinación única de conocimientos que difiere de las bases de conocimiento previas.
Pero, ¿cómo podemos medir cuánto esfuerzo están poniendo los países—especialmente en América Latina—en la innovación? Las patentes destacan como una de las principales fuentes para identificar innovaciones debido a su disponibilidad para una amplia gama de países, y por incluir datos tecnológicos, industriales y organizativos. En resumen, la Tabla 1 muestra que la actividad de patentes en América Latina y el Caribe es muy baja en comparación con el resto del mundo cuando se mide por millón de habitantes. Esto refleja desafíos profundos y de larga data en los sistemas de innovación de la región. El mismo bajo nivel se observa en las tecnologías ambientales. Alrededor del año 2000, la región tenía aproximadamente el mismo número de patentes en tecnologías ambientales por millón de habitantes que China, pero ambos estaban muy por detrás de los líderes globales. Debido a que el número total de patentes en la región es tan pequeño, incluso unas pocas patentes ambientales representan una gran proporción. Sin embargo, en términos absolutos, el número de patentes ambientales por millón de habitantes en América Latina y el Caribe (0.27) es entre 40 y 200 veces menor que en los países más avanzados.
Tabla 1. Patentes totales y patentes ambientales por millón de habitantes
Fuente: Elaboración propia basada en datos de patentes extraídos de PATENTSCOPE (OMPI) y datos de población del Banco Mundial.
Parque Eólico “Sierra de los Caracoles – Ing. Emanuele Cambilargiu” (Uruguay) By Andrés Franchi Ugart…, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54247989
Los sectores más tradicionales de la estructura productiva de América Latina, como la minería, también pueden verse como una oportunidad para promover la innovación tecnológica sostenible, además del suministro de recursos naturales renovables en la región. De hecho, muchas de las tecnologías verdes basadas en energías renovables requerirán mayores cantidades de minerales—minerales críticos y una amplia variedad de ellos— como plata, litio y cobre. La región latinoamericana representa el 35 % de la producción mundial de litio y contiene el 52 % de sus reservas globales. Por ejemplo, una planta de energía eólica requiere nueve veces más minerales que una planta de energía a gas, y un coche eléctrico necesita seis veces más minerales que un coche tradicional con motor de gasolina. Si la especialización productiva en este tipo de bienes puede abrir «ventanas verdes» de oportunidad dependerá de la criticidad de los minerales y de la competitividad de los países en la industria minera.
Además, un modelo productivo impulsado por la innovación tecnológica para mitigar los efectos del cambio climático solo profundizará y ampliará las brechas tecnológicas y productivas de la región si no cuenta con una estrategia de desarrollo clara para el uso de los recursos—una estrategia que considere la innovación como un proceso que requiere capacidades locales de aprendizaje combinadas con flujos globales de conocimiento. La región aún enfrenta importantes limitaciones estructurales que dificultan la innovación: el gasto en I+D como porcentaje del PIB es bajo—muy por debajo del 2 %—en comparación con el 3 % en Estados Unidos y el 4 % en la República de Corea, y su ejecución depende principalmente del apoyo gubernamental. Aun así, la proporción de investigadores por cada mil personas de la población económicamente activa se ha mantenido justo por debajo de dos en los últimos diez años, cifra inferior a la de otros países iberoamericanos, como España, que ronda los diez.
Es importante destacar que, a pesar del potencial de recursos de la región y de los esfuerzos tecnológicos, aún existen barreras significativas que impiden que el cambio tecnológico transforme directamente las estructuras productivas de los países latinoamericanos. Por ejemplo, algunos de los esfuerzos innovadores mostrados en la Tabla 1 se basan en la expectativa de que estas iniciativas conducirán efectivamente a cambios en la estructura de productos. Como muestra el Gráfico 1, la región representa menos del 1 % de la participación global en productos verdes. La especialización en exportaciones verdes está limitada a un pequeño grupo de países desarrollados más diversificados, lo que pone en riesgo la posibilidad de que una gama más amplia de países en desarrollo pueda participar en una transformación productiva verde. Nuevamente, China destaca, representando el 20 % del mercado global de productos verdes. Esto resalta su capacidad para absorber capacidades tecnológicas y convertirlas en productos que apoyan una estructura productiva más verde.
Gráfico 1. Participación de los países en productos verdes dentro de las exportaciones globales
Fuente: Elaboración de la autora basada en datos de Green Navigator Nota: Los productos verdes se definen como “productos con beneficios ambientales”.
Además, la integración exitosa de los países latinoamericanos en el proceso de cambio tecnológico verde no puede darse sin que también se produzcan mejoras en las condiciones sociales. La región experimentó una disminución en la tasa de pobreza (como porcentaje de la población) durante las dos primeras décadas de los 2000. Sin embargo, desde 2014, la región ha visto una reversión de esta tendencia, distanciándose de la región de Asia Oriental y Pacífico, que ha reducido su tasa de pobreza en una magnitud mucho mayor. Otra limitación estructural es la persistencia de altos niveles de informalidad en la región. En este sentido, los hogares informales y mixtos representan dos tercios de la población . Se estima que la transformación de las economías latinoamericanas hacia sectores más verdes podría generar 15 millones de empleos en América Latina para 2030, alrededor del 4 % del total del empleo en la región, los cuales podrían integrarse al mercado laboral formal y ser mejorados mediante actividades relacionadas con el medio ambiente. Por ejemplo, los empleos que requieren habilidades verdes, esenciales para avanzar hacia la sostenibilidad, no son empleos verdes tradicionales, lo que subraya la necesidad de aumentar estas habilidades en diferentes sectores económicos. En este sentido, la transición hacia una economía más verde debe ser una oportunidad para reducir y combatir la informalidad.
En resumen, el cambio tecnológico verde por sí solo no resolverá los desafíos estructurales profundos que enfrenta América Latina. Representará una verdadera oportunidad solo si la región adopta modelos de desarrollo sostenible que eviten perpetuar las desigualdades de los patrones de crecimiento pasados e incorporen políticas inclusivas para sus poblaciones más desfavorecidas. De manera crucial, el modelo de cambio tecnológico verde debe potenciar la creación de conocimiento y la generación de valor dentro de la región. De lo contrario, corre el riesgo de reproducir simplemente el patrón histórico de especialización productiva, marcado por la persistente desigualdad y bajo contenido tecnológico.
María de las Mercedes Menéndez is a Ph.D. student at UNU-MERIT. Her doctoral dissertation focuses on technological change and production specialisation in green and digital transition. She is part of UNU-MERIT’s UNESCO Chair on Science, Technology and Innovation for Sustainable Development for Latin America that aims to develop and strengthen science, technology and innovation policy and research in the region.
María de las Mercedes Menéndez es estudiante de doctorado en UNU-MERIT. Su tesis doctoral se centra en el cambio tecnológico y la especialización productiva en la transición verde y digital. Forma parte de la Cátedra UNESCO de UNU-MERIT sobre Ciencia, Tecnología e Innovación para el Desarrollo Sostenible en América Latina, que tiene como objetivo desarrollar y fortalecer las políticas y la investigación en ciencia, tecnología e innovación en la región.
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