Carreteras que se reparan solas: ¿son finalmente posibles las carreteras sostenibles?

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  Previsión Quantumrun
• 25 de mayo de 2023

Resumen de información

El mayor uso de vehículos ha ejercido una enorme presión sobre los gobiernos para el mantenimiento y reparación de carreteras. Las nuevas soluciones permiten aliviar la gobernanza urbana al automatizar el proceso de reparación de daños a la infraestructura.   

Contexto de carreteras autorreparables

En 2019, los gobiernos estatales y locales de los EE. UU. asignaron aproximadamente $ 203 mil millones de dólares, o el 6 por ciento de su gasto general directo total, en carreteras y caminos, según Urban Institute. Esta cantidad convirtió a las carreteras y caminos en el quinto mayor gasto en términos de gastos generales directos para ese año. Este gasto también atrajo la atención de inversores interesados ​​en idear soluciones innovadoras para maximizar el valor de estas inversiones en infraestructura pública. En particular, los investigadores y las nuevas empresas están experimentando con materiales alternativos o mezclas para hacer que las calles sean más resistentes, capaces de cerrar las grietas de forma natural.

Por ejemplo, cuando se calienta lo suficiente, el asfalto utilizado en las carreteras tradicionales se vuelve un poco menos denso y se expande. Los investigadores de los Países Bajos utilizaron esta capacidad y agregaron fibras de acero a la combinación de carreteras. A medida que se conduce una máquina de inducción sobre la carretera, el acero se calienta, lo que hace que el asfalto se expanda y rellene las grietas. A pesar de que este método cuesta un 25 por ciento más que las carreteras convencionales, los ahorros que pueden generar una vida útil duplicada y propiedades que se autorreparan son de hasta $ 95 millones de dólares anuales, según la Universidad Delft de los Países Bajos. Además, las fibras de acero también permiten la transmisión de datos, lo que abre posibilidades para los modelos de vehículos autónomos.

China también tiene su versión del concepto con Su Jun-Feng del Politécnico de Tianjin que usa cápsulas de un polímero en expansión. Estos se expanden para rellenar las grietas y fisuras tan pronto como se forman, deteniendo el deterioro de la carretera y haciendo que el pavimento sea menos quebradizo.   

Impacto disruptivo 

A medida que la ciencia de los materiales continúa mejorando, es probable que los gobiernos continúen invirtiendo en el desarrollo de caminos que se reparan solos. Por ejemplo, los científicos del Imperial College de Londres crearon un material vivo de ingeniería (ELM) hecho de un tipo particular de celulosa bacteriana en 2021. Los cultivos de células esferoides utilizados podrían detectar si estaban dañados. Cuando se perforaron agujeros en el ELM, desaparecieron después de tres días a medida que las células se ajustaban para curar el ELM. A medida que más pruebas como esta tengan éxito, las carreteras de reparación automática pueden ahorrar a los gobiernos recursos considerables en reparaciones de carreteras. 

Además, la capacidad de transmitir información mediante la integración de acero en las carreteras podría permitir que los vehículos eléctricos (EV) se recarguen mientras están en la carretera, reduciendo los costos de energía y extendiendo la distancia que estos modelos pueden recorrer. Aunque los planes de reconstrucción pueden estar lejos, las cápsulas 'rejuvenecedoras' de China podrían proporcionar la capacidad de alargar la vida útil de las carreteras. Además, los experimentos exitosos con materiales vivos seguramente acelerarán la investigación en el área, ya que no requieren mantenimiento y pueden ser más ecológicos que los componentes estándar.

Sin embargo, puede haber desafíos por delante, principalmente al probar estas tecnologías. Por ejemplo, Europa y Estados Unidos son bastante estrictos con sus regulaciones concretas. No obstante, otros países, como Corea del Sur, China y Japón, ya están considerando probar materiales de carretera híbridos.

Implicaciones de las carreteras que se reparan solas

Las implicaciones más amplias de las carreteras que se reparan solas pueden incluir:

• Reducción de los riesgos de accidentes y lesiones causados ​​por baches y otras imperfecciones de la superficie. Asimismo, se pueden realizar costes de mantenimiento de vehículos marginalmente reducidos a escala de población. 
• Una necesidad decreciente de trabajos de mantenimiento y reparación de carreteras. Este beneficio también puede ayudar a reducir la congestión del tráfico anual y las métricas de retraso causadas por dicho trabajo de mantenimiento.
• Mejores infraestructuras para soportar vehículos autónomos y eléctricos, lo que lleva a una adopción más generalizada de estas máquinas.
• Aumentar las inversiones en el desarrollo de materiales alternativos y sostenibles para futuras carreteras, así como para aplicaciones en otros proyectos de infraestructura pública.
• El sector privado integrando estas tecnologías en el desarrollo de edificios comerciales y residenciales, especialmente en regiones propensas a terremotos.

Preguntas a considerar

• ¿Cómo imagina que se implementen en la práctica las carreteras que se reparan solas y qué desafíos podrían ser necesarios abordar para hacerlas realidad?
• ¿Cuáles son los factores más importantes a considerar cuando se decide adoptar o no caminos autorreparables en un lugar en particular?