Innovaciones en seguridad e infraestructuras

Carreteras con infinitas vidas

Tiempo de lectura: 13 min

Pavimentos que se reparan a sí mismos o un compuesto que ‘rejuvenece’ el asfalto. Son algunas de las últimas innovaciones para mejorar la seguridad y alargar la vida útil de una infraestructura esencial para el ciudadano.

Las carreteras son el esqueleto de España. Absorben cerca del 90% del tráfico de viajeros y garantizan que el correo, los alimentos, las ambulancias o el autobús escolar lleguen a cualquier rincón del país. A esta infraestructura tan familiar le sucede lo que a muchas de las cosas cotidianas que nos rodean: se da por hecho su buen funcionamiento. Pero garantizar su salud y durabilidad, y por tanto una movilidad segura y fluida, es una tarea compleja que implica una fuerte inversión y una gran carga de investigación y tecnología.

Porque las carreteras, como si se tratase del cuerpo humano, envejecen y pierden capacidades con el tiempo. Por ello, administraciones públicas y sector privado investigan técnicas para alargar la vida de esta red. Por ejemplo: ya hay pavimentos que se reparan por sí mismos y emulsiones de la eterna juventud que previenen su deterioro. Son soluciones que conviven con la infinita reutilización de los materiales que componen las carreteras. Lo más probable es que cualquier ciudadano haya circulado con su coche, sin saberlo, por una vía que tuvo una vida anterior.

La vida casi eterna del betún y las rocas

La piel de las carreteras, la capa superior, es la primera en manifestar síntomas de agotamiento. Fabricada con una mezcla bituminosa –rocas y betún, un derivado del petróleo que empasta la mezcla–, está sometida a la fricción del tráfico y las condiciones atmosféricas más agresivas, como el sol o la lluvia. Que esta capa esté en perfectas condiciones es vital para que el ciudadano se desplace con todas las garantías.

José Luis Peña, responsable del Área Técnica de la Asociación Española de Fabricantes de Mezclas Asfálticas (Asefma), subraya que ambos ingredientes son un ejemplo perfecto de economía circular: “No lo sabemos, pero nos movemos por carreteras reutilizadas todo el tiempo. Desde hace décadas convertimos los áridos [las rocas] y el betún en materias primas nuevas. En principio, las carreteras con material reutilizado son indistinguibles de las vírgenes”.

¿De qué está hecha la carretera?

La mayoría de las carreteras tienen varias capas. La superior, la capa de rodadura, es la que soporta el tráfico. Está sometida a mayor desgaste por la fricción y las condiciones atmosféricas.

Estas capas superiores están formadas por mezclas bituminosas. Se componen de:

95% áridos: roca machacada de canteras, cantos rodados de cauces de ríos…
5% betún: un derivado del petróleo que empasta la mezcla.

Gran parte de estas mezclas bituminosas ya se fabrican con áridos y betunes reutilizados

La escena es típica. Al pasar con el coche, nos cruzamos con una máquina que taladra y pulveriza la capa superficial del firme: es el inicio de esta resurrección. El material extraído se lleva a una planta donde se trata y procesa. Una vez listo, servirá para fabricar o reforzar cualquier tramo de una vía y asegurar un estado óptimo para el tráfico. Asefma estima que, en 2020, se reutilizaron 1,9 millones de toneladas de materiales procedentes de pavimentos asfálticos, y prevé que la cifra se eleve en los próximos años.

Esta técnica de reutilización de los materiales, llamada reciclaje en caliente, se emplea principalmente en carreteras de baja y media intensidad de tráfico. Otras de tráfico más denso, como puede ser una A-1 o la M-40 madrileña, todavía cuentan con un porcentaje elevado de recursos nuevos –de nuevo piedras y betún–, aunque eso está cambiando, en palabras de Peña: “La nueva ley de residuos exige más circularidad en la fabricación”. La calidad de esta sustitución de elementos es tan alta que el ciudadano no nota ninguna diferencia al conducir, coinciden los expertos. En la actualidad, aproximadamente el 20% del material de las carreteras proviene de la reutilización.

El compuesto que ‘rejuvenece’ el pavimento

Esa reutilización convive con otra técnica incipiente y más sofisticada. Es la del reciclaje en frío. La Universidad de Delft (Países Bajos) fue una de las primeras en indagar en este método, que apunta a prolongar la vida de las carreteras sin necesidad de cambiar el firme y con un menor coste de mantenimiento. Un equipo de investigadores de este centro ha desarrollado un pavimento que incorpora cápsulas milimétricas repletas de un agente cicatrizante. Cuando se producen grietas en el pavimento, el compuesto se libera y se esparce, sellando las posibles fisuras del material. Así se produce la curación.

¿Cómo se regenera una carretera?

Las carreteras se desgastan por el tráfico y el calor. La duración media de las capas superiores es de 8-12 años.

Una de las formas de regenerar una carretera es el reciclaje en frío. Consiste en aplicar una emulsión bituminosa en los tramos desgastados que refuerza y repara el betún y las rocas que componen el asfalto, alargando así su vida sin necesidad de retirar este material. Con esta técnica se alcanzan tasas de reutilización del 100% y no se generan residuos.
Otra alternativa es el reciclaje en caliente, un proceso en el que máquinas con picas retiran varios centímetros de pavimento desgastado. Esa molienda de material se lleva a una planta en la que se clasifica, trata y procesa para que se pueda usar en mezclas nuevas.

Los materiales reutilizados tienen las mismas prestaciones que los originales. Las carreteras españolas tienen de media cerca de un 20% de componentes resucitados.

En España, Repsol y Acciona han desarrollado un mecanismo similar, que ya se está usando en nuestras carreteras, en el que el propio pavimento exuda desde el primer momento ese compuesto y combate de forma continua el deterioro, lo que permite alargar los tiempos de reparación y reducir así el gasto económico en conservación.

Francisco José Lucas Ochoa, responsable de Asfaltos de Repsol y presidente de Eurobitume (European Association of Bitumen Producers), compara estos compuestos con un elixir de la vida: “El asfalto es como un ser vivo. Nace, crece y muere. Pero no muere del todo. Podemos resucitarlo. Esta tecnología permite rejuvenecer las carreteras. Se restituyen determinadas características que con el paso del tiempo se han perdido”.

Nuevos materiales y seguridad

José Luis Peña, de Asefma, habla de un “compromiso ético” para aumentar la longevidad de las carreteras y alejar la obsolescencia programada, algo que ya sucede con electrodomésticos o móviles.

Pero la durabilidad no es aquí el único caballo de batalla. Los firmes ya se ecodiseñan para reducir su impacto. Por ejemplo, se trabaja la reducción del ruido provocado por la fricción del neumático y el firme, lo que resulta especialmente importante en zonas periurbanas Estos pavimentos sonorreductores pueden restar entre 3 y 5 decibelios, lo que se traduce en una percepción de la mitad de ruido.

Deborah García Bello, química y divulgadora científica, explica que cada vez se dan más refinamientos en los materiales constructivos, como sistemas para purificar la atmósfera: “Hay asfaltos que incorporan fotocatalizadores que, cuando reciben luz solar, son capaces de destruir los óxidos de nitrógeno”.

Hacia el máximo valor del material

De mayor a menor valor y gasto de recursos, estas son las alternativas para alargar la vida útil de una carretera.

Prevención. Técnicas destinadas a alargar la vida de las carreteras sin necesidad de usar nuevos materiales ni generar residuos.
Minimización. Reducir la extracción y gasto en nuevos recursos para la fabricación o reposición de carreteras.
Reutilización. Retirar y tratar el material desgastado de las carreteras para que pueda ser utilizado de nuevo con el mismo fin con el que fue concebido.
Reciclaje. Reciclar el material desgastado y convertirlo en otros productos distintos al original, como rellenos o caminos.

Se exploran también alternativas como el uso del grafeno o de residuos de tipo vegetal, materiales que podrían suponer un ahorro energético en la fabricación, algo que hoy más que nunca se mira con lupa, entiende Francisco José Lucas Ochoa, de Eurobitume: “Estamos en una dinámica de industria 4.0, de digitalización de todos los procesos, de manera que haya un mayor control en los materiales y la cadena de valor, así como en las emisiones que se producen a lo largo de todo el proceso”.

Carreteras que 'cantan' e interactúan

Más allá de la investigación en nuevos materiales, las carreteras viven una revolución en conectividad. Un informe publicado por la Universidad de Zaragoza recoge varias experiencias que frisan la ciencia-ficción, pero que ya se dan en carreteras de todo el mundo. Entre los proyectos más llamativos se encuentran tramos de carreteras -ya operativos en Taiwán o EE UU- con un relieve especial que emiten una melodía en función de la velocidad de los vehículos: si la canción suena mal, estarán avisando al conductor de un posible exceso de velocidad. Un avance que convive con nuevas señales inalámbricas y personalizables, que saltarán al salpicadero de los vehículos o al móvil del conductor; o carreteras capaces de generar electricidad con el tráfico y recargar la batería del coche. Según la Asociación Nacional de Vendedores de Vehículos, estas tendencias tecnológicas se expandirán en España en los próximos años, con más de nueve millones de turismos conectados de aquí a 2025.

_{Publicado en El País}