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Las carreteras del mundo no están preparadas para temperaturas más cálidas

La construcción de carreteras, sin embargo, es en gran medida competencia de las autoridades municipales y de los funcionarios electos

Los efectos inmediatos del calentamiento global no son sólo el calor. Las lluvias más intensas y las inundaciones pueden erosionar rápidamente las carreteras y los caminos pavimentados. Arriba, una carretera del Parque Nacional de Yellowstone en Gardiner, Montana, que sufrió graves daños tras las históricas inundaciones de junio. Fuente: Samuel Wilson vía Getty Images
Por William Ralston
21 de agosto, 2022 | 04:36 PM
Tiempo de lectura: 10 minutos

Bloomberg — Este verano, la histórica ola de calor que ha asolado Europa occidental ha provocado un caos en el transporte. Las vías de ferrocarriles se deformaron junto con pistas de aeropuertos e importantes carreteras. El 18 de julio, la concurrida autopista A14 en Cambridge, Inglaterra, se cerró tras aparecer una extraña cresta que era muy peligrosa para los autos que circulan a alta velocidad y sus pasajeros.

Lo mismo ha ocurrido en América, Australia, China y África. Con el aumento de las temperaturas promedio y las olas de calor cada vez más frecuentes e intensas, las infraestructuras y, en particular, las carreteras ,son cada vez más vulnerables al calentamiento global inducido por el hombre. Un estudio de 2017 en el que se evaluaban los impactos de la crisis climática en las infraestructuras críticas descubrió que, para 2080, las olas de calor supondrían cerca del 92% del total de los daños por peligrosidad solo en el sector del transporte en Europa, en gran parte porque las carreteras se construyeron para épocas más frías.

Otro estudio analizó los datos de las estaciones meteorológicas utilizados para determinar la composición adecuada de las carreteras locales. Estimó que alrededor del 35% de ellas utilizaban materiales inadecuados para el clima real. “Las temperaturas máximas que los ingenieros civiles han estado utilizando en el diseño se superan ahora con mucha más frecuencia”, dijo Amit Bhasin, director del Centro de Investigación del Transporte de la Universidad de Texas. “Es entonces cuando el diseño empieza a desmoronarse”.

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Lo cierto es que las cadenas de suministro dependen de los vehículos con ruedas para llevar mercancías, personas y prácticamente todo lo demás a todas partes. Puede que los barcos, trenes y aviones realicen gran parte de los transportes largos, pero esos nuevos vaqueros que pediste por Internet llegarán a tu puerta en furgoneta. A medida que las carreteras fallan con más frecuencia, queda claro cómo el costo económico de la inacción podría acumularse rápidamente.

No obstante, la buena noticia es que existe la tecnología necesaria para endurecer lo que es, sin duda, la infraestructura más importante. La mala noticia es que el gobierno, a todos los niveles, tendrá que gastar mucho dinero por adelantado.

BCH Road Policing Unit (@roadpoliceBCH): A14 Westbound Bottisham. *Por favor, acérquese con precaución* @HighwaysEAST en asistencia con un cierre de carril hasta que la superficie de la carretera pueda ser evaluada. Mientras que esta rampa puede parecer atractiva para los más aventureros de ustedes, está demostrando ser peligrosa y puede resultar en un cierre.

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Todas las formas en que el calentamiento global ha cambiado el clima, o en su mayoría, están teniendo un efecto nocivo en las carreteras de todo el mundo. Además del calor extremo, las lluvias más intensas y las inundaciones provocadas por el fenómeno pueden erosionar rápidamente las carreteras y los caminos pavimentados, mientras que destruyen los de grava y tierra. El costo de las reparaciones puede ser elevado: se calcula que las devastadoras inundaciones ocurridas en Australia entre 2010 y 2014 costaron al gobierno US$6.400 millones en reparaciones de la red de carreteras.

En lugares tradicionalmente más fríos, el problema es el deshielo. Según un informe del Instituto Canadiense del Clima, más de la mitad de las carreteras de invierno del país en sus regiones septentrionales, construidas sobre lagos y ríos congelados cada otoño, podrían quedar inutilizadas o imposibles de construir en 30 años. Casi todas podrían desaparecer en 2080, aislando a regiones enteras de servicios críticos. En Yukón, el costo de las carreteras para todas las estaciones, construidas en gran parte con grava, podría ascender a US$1.600 millones en las próximas dos décadas debido a la degradación del permafrost. Y un documento publicado en 2020 advertía que los responsables de la construcción y el mantenimiento de las carreteras en zonas de permafrost en China se enfrentan a “importantes retos de ingeniería”. Y ya están apareciendo enormes grietas en las carreteras, que las hacen inutilizables.

Según Claude Van Rooten, ex presidente de la Asociación Mundial de la Carretera, la ola de calor de este verano en Europa es el más reciente recordatorio de la creciente discrepancia entre la realidad climática del planeta y lo que pueden soportar las carreteras existentes. Según él, para que las carreteras sean resistentes a la intemperie en un futuro que se calienta rápidamente, las autoridades de todo el mundo tienen que replantearse sustancialmente la forma en que se diseñan.

“Se intenta hacer suposiciones sobre lo que va a ocurrir, y el cambio climático está cambiando esas suposiciones”, dijo Van Rooten.

Si no se toman medidas suficientes para mitigar los cambios de temperatura y precipitaciones, la factura de reparación y mantenimiento de las carreteras en todo el mundo se disparará. Sólo en África, la cuenta podría alcanzar los US$183.600 millones en 2100, según una investigación de la Universidad de Colorado. La prevención, como suele ocurrir, sería la vía más barata. En Canadá, por ejemplo, la selección de los materiales de base y las estructuras de las carreteras para que soporten el clima en las próximas décadas podría reducir los costos en más de un 90%, ahorrando hasta US$4.100 millones anuales para la década de 2050.

Sin embargo, el costo de mantenimiento es sólo una parte de la amenaza económica: Las interrupciones en las redes de carreteras pueden tener enormes implicaciones para el comercio y el desarrollo mundial. Cuando el puente de Leverkusen, en Alemania, estuvo cerrado entre diciembre de 2012 y marzo de 2013, el costo para la economía nacional se estimó en $80 millones de euros. Y el mortal derrumbe en 2018 del puente Morandi en Italia le costó a la ciudad de Génova unos$ 6 millones de euros al día por la interrupción del tráfico de mercancías.

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La vulnerabilidad económica que supone el aumento de los daños en las carreteras es especialmente preocupante en los países de ingresos bajos y medios, dada la falta de recursos e inversión en redes más amplias. Los daños causados por el clima en la red mundial pueden suponer graves “costos financieros y económicos para las agencias, los operadores de carreteras y los usuarios del transporte”, dijo Caroline Evans, presidenta del Comité Técnico sobre Cambio Climático y Resiliencia de las Redes de Carreteras de la Asociación Mundial de la Carretera. “La resiliencia es, por tanto, de gran importancia para garantizar la reducción de los costos socioeconómicos y asegurar el funcionamiento fiable de las redes de carreteras, la movilidad y las cadenas de suministro”.

Un trabajador aplica un revestimiento reflectante en una calle de Pacoima, California, el 19 de julio. En Estados Unidos, Japón y otros países, las soluciones temporales para ayudar a reducir la temperatura del pavimento son cada vez más comunes. Fotógrafo: Eric Thayer/Bloombergdfd

La única solución parece ser, a falta de miles de millones de drones de reparto, camiones voladores y teletransporte, arreglar la forma en que se hacen las carreteras.

La mayoría están hechas de asfalto, esencialmente roca triturada mezclada con un betún aglutinante que es un residuo de combustible fósil. El asfalto es versátil, pero el betún puede ablandarse cuando se calienta demasiado. Y como es negro, el asfalto absorbe más fácilmente la luz y se calienta rápidamente. A temperaturas más altas y con vehículos rodando encima, la mezcla puede deformarse y crear surcos y baches. Cuanto más alta sea la temperatura, más daño se produce y más hay que reparar.

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Mientras tanto, muchas carreteras están formadas por placas de hormigón. El hormigón, hecho de cemento, agua y áridos (roca, arena o grava), requiere mucho menos mantenimiento que el asfalto y dura más, pero es más caro. Además, cuando las temperaturas son muy altas, se dilata, lo que hace que las losas se empujen unas contra otras y se vuelvan irregulares. Con el cierre de la A14 en el Reino Unido, las losas de hormigón bajo la capa superior de asfalto se doblaron con el calor, haciendo surgir una peligrosa cresta.

Ya se están empleando soluciones temporales y razonablemente baratas para mantener las calles más frescas. En Japón, Estados Unidos y otros países, las ciudades han aplicado pintura que bloquea el sol, por ejemplo. También hay lugares como Dubái. Aunque las temperaturas de la superficie alcanzan más de 60°C, las carreteras locales no se deforman porque se han añadido al betún unos polímeros de alta ingeniería muy caros.

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En efecto, existen muchas mezclas de betún, cada una con sus propias características. Dependiendo de su formulación, el betún modificado con polímeros puede hacer que una carretera de asfalto sea más resistente a la deformación, de modo que no se hunda a temperaturas cada vez más altas. Pero los funcionarios locales de la mayoría de los lugares han estado utilizando datos históricos para guiar sus recetas de betún, y no han seguido el ritmo de la realidad de un clima cada vez más cálido.

Según Stephen Muench, profesor del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Washington, una parte fundamental de la solución es cambiar el diseño para incorporar modelos climáticos predictivos. Hacerlo permitirá a los ingenieros diseñar algo “más acorde con lo que realmente va a soportar la carretera”. La construcción de carreteras, sin embargo, es en gran medida competencia de las autoridades municipales y de los funcionarios electos.

“No se trata tanto de un problema técnico como sociopolítico”, afirma Ladd Keith, profesor adjunto de planificación y entornos construidos sostenibles de la Universidad de Arizona. Con demasiada frecuencia, los responsables de la toma de decisiones construyen con “una visión a corto plazo”, mientras que el costo de una carretera se reparte a lo largo de su vida útil, dijo.

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“Nuestro mayor reto como ingenieros”, dijo Van Rooten, “es ser capaces de proporcionar una infraestructura resistente al menor costo posible”. Señaló como contrapunto el caso de Bélgica, donde la inversión real puede reportar dividendos más adelante. Allí los urbanistas refuerzan los pavimentos de hormigón con barras de acero para que puedan soportar las condiciones ambientales más adversas. “Es más caro como inversión”, dijo, “pero la vida útil es más larga”.

Las carreteras vulnerables a las inundaciones también pueden beneficiarse de estas nuevas estrategias. Los ingenieros de Australia han intentado estabilizar los materiales del asfalto. Se han construido más de 1.000 kilómetros de carretera en Queensland con betún espumado, en el que se inyecta aire y agua en el betún a alta presión. Cuando la espuma se mezcla con los demás componentes del asfalto, produce una capa resistente al agua.

Sin embargo, la mayoría de estas técnicas siguen estando fuera del alcance de los países en desarrollo. Y hay otro problema: al igual que el asfalto, los polímeros y otros productos químicos que pueden ayudar a aumentar la resistencia se derivan de los combustibles fósiles.

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“La ingeniería también consiste en hacer esto de forma económica y responsable”, dijo Bhasin. “Mi preocupación con muchas de las tecnologías existentes es que pueden perpetuar el hecho de tener una mayor huella de carbono”.

Se han llevado a cabo investigaciones sobre los bioagentes para sustituir a los aglutinantes de betún basados en el petróleo. El área de investigación más destacada es la lignina, una sustancia orgánica compleja que actúa como agente aglutinante de las células y fibras de la madera y de la mayoría de las plantas de secano. Los ingenieros de los Países Bajos han colocado una carretera de prueba con un aglutinante a base de lignina, y en Suecia se están realizando pruebas similares.

En Sudáfrica, donde los baches cuestan a los conductores unos US$3.400 millones al año, los ingenieros del Consejo de Investigación Científica e Industrial (CSIR) han perfeccionado el uso de la miga de caucho (material molido procedente de productos de caucho de desecho, como neumáticos viejos) en lugar de polímeros vírgenes. La misma técnica se utiliza ahora en Estados Unidos, Australia y el Reino Unido. Las pruebas indican que el caucho triturado mejora las propiedades de fatiga de las carreteras, retrasando el agrietamiento. Y además de utilizar material reciclado, la técnica es más barata que otras tecnologías menos sostenibles.

En 2020, Los Ángeles instaló una carretera que utilizaba plástico reciclado en lugar de betún como aglutinante. TechniSoil, la empresa que está detrás de esta tecnología, afirma que este tipo de carreteras son entre ocho y 13 veces más duraderas que las normales en las pruebas de laboratorio. El fundador de la empresa, Sean Weaver, afirma que no se observa una disminución de la resistencia a la tracción hasta que se superan las temperaturas más altas previstas.

El CSIR también ha estado explorando la posibilidad de añadir plástico reciclado al betún. El plástico de desecho se selecciona específicamente para que sus propiedades puedan soportar las altas temperaturas de las carreteras en Sudáfrica. Los primeros resultados indican que los residuos plásticos pueden ofrecer “una resistencia adicional” en lo que respecta a la “deformación permanente o la formación de surcos a las altas temperaturas de las carreteras sudafricanas”, dijo Georges Mturi, director de los Laboratorios de Pruebas de Materiales Avanzados del CSIR.

“Si en el futuro vamos a tener que diseñar muchos más asfaltos resistentes a estas altas temperaturas, y teniendo sólo las opciones de los aditivos, nos va a resultar muy caro construir nuestras carreteras”, dijo Mturi. “Necesitamos tener alternativas más baratas”.

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