lunes, 11 de abril de 2016

Una reflexión sobre algunos desarrollos innovadores en las carreteras de los próximos años



Este es, más o menos, el texto de la conferencia programada para el 13 de abril de 2016 en la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Ciudad Real (Universidad de Castilla-La Mancha) y dirigida a los alumnos de su Máster Universitario en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos.

El título que antecede no es en absoluto fruto de la improvisación y en cambio es, sobre todo, fruto de la cautela. Se empieza haciendo referencia en él a un ejercicio de introspección, absolutamente personal y, en consecuencia, sin ningún ánimo de trascendencia. Se tratará en esta presentación solamente de algunos desarrollos innovadores, es decir, no se pretende exhaustividad, entre otras cosas porque probablemente es imposible. Es más, esos desarrollos apenas serán citados, porque quien quiera información sobre ellos la puede conseguir ampliamente y sin demasiada dificultad. Finalmente se hace referencia en el título a los próximos años; no se trata pues de ninguna labor de prospectiva y ello por dos razones: en primer lugar porque esos desarrollos a los que se aludirá están ya ahí, aunque a lo mejor dentro de unos años han sido desechados, con razón o sin ella; en segundo lugar la prospectiva es una tarea que puede tener algo de ridículo, sobre todo cuando miramos hacia atrás y vemos qué se decía en el pasado sobre un futuro que ahora es nuestro presente y que no se parece en nada a aquella visión que se tuvo en un momento dado (quien esto firma tiene alguna experiencia personal al respecto).

La principal innovación que se está incubando en relación con las carreteras es conceptual y afecta, por tanto, a lo que cabe esperar de estas infraestructuras cuyo origen se remonta a dos milenios atrás. Esta es la base de todos los desarrollos verdaderamente innovadores a los que se pueda hoy hacer referencia.


  
La recientemente promulgada Ley de carreteras (Ley 37/2015, de 29 de septiembre, de carreteras, publicada en el Boletín Oficial del Estado de 30 de septiembre) establece, de acuerdo con nuestra tradición jurídica, que “se consideran carreteras las vías de dominio y uso público proyectadas, construidas y señalizadas fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles” (art. 2.2). Si nos quedáramos exclusivamente en esta definición legal apenas seríamos capaces de imaginar cómo podría producirse la innovación, aunque la propia Ley indica que entre las finalidades de la política de carreteras está la de “impulsar la investigación, el desarrollo y la innovación tecnológica, así como su difusión” (art. 1.2.e). Por cierto, en el resto del articulado, como tampoco en el preámbulo, no se encuentra ninguna otra referencia a la innovación.

Para poder reflexionar sobre la innovación en las carreteras hay que analizar qué son verdaderamente en esta segunda década del siglo XXI. Podemos aproximarnos a su realidad considerándolas como un sistema complejo en el que cabe distinguir seis subsistemas, también a su vez más o menos complejos: la infraestructura, los vehículos, los usuarios, los stakeholders, los gestores y el territorio en el que se asienta la infraestructura.



La infraestructura es a lo que se ha asimilado tradicionalmente en exclusiva el concepto de carretera. Pero, incluso aunque esto pudiera seguir considerándose válido, que no lo es, deberíamos tener en cuenta que actualmente la infraestructura no es solamente una obra civil, sino que además, como de manera más natural consideramos para los ferrocarriles, los puertos y los aeropuertos, hay en ella o sobre ella unas instalaciones, de muy diverso tipo y, cada vez más, también unos sistemas de comunicación (convencionales y no convencionales).

Es obvio que los vehículos forman parte esencial del modo de transporte por carretera y así ha sido siempre (o al menos desde mediados del siglo XVIII). La diferencia con lo que se asumía hasta hace muy poco tiempo consiste en que cada vez tiene menos sentido una tecnología de los vehículos independiente de la de la infraestructura. Por otro lado, entre estos vehículos hay que considerar, en ámbitos cada vez más amplios, las bicicletas, cuya consideración ha sido hasta ahora marginal (y que quedarían en primera instancia excluidas de la definición legal que se ha reproducido más arriba). Una buena parte de los desarrollos innovadores que se vislumbran están relacionados con los vehículos y con la forma en la que estos se relacionan entre sí, con los gestores de las vías y con la propia infraestructura.

Algunos de los usuarios, en concreto los conductores, han tenido hasta hoy un papel importantísimo en el funcionamiento de la carretera. No es que en un futuro vayan a dejar de tenerlo, pero parece que va a ser claramente distinto. Puede que una parte importante de los vehículos no lleven conductor, pero en cualquier caso el conductor va a verse relevado de la obligación de tomar decisiones constantemente, pues la conexión del vehículo con la carretera le guiará sobre las acciones a llevar a cabo, sin necesidad de que, ni tan siquiera, tenga que valorarlas mínimamente.

El término stakeholder, tomado del lenguaje de las finanzas, hace referencia a todos los que, excluidos los usuarios, tienen intereses en la carretera, a todos los que se ven influidos por ella de una u otra manera. Se está haciendo referencia a instituciones, a empresas y a grupos sociales de muy variado tipo. Podríamos referirnos a ellos como los beneficiarios de la carretera, aunque para ello habría que pasar por alto el hecho cierto de que en ocasiones las carreteras también suponen la existencia de perjudicados por ellas, sea objetiva o subjetivamente. Algunos de estos stakeholders actúan directamente, no están ocultos, como es el caso, por ejemplo, de las empresas de logística o de las autoridades fiscales. En ocasiones, sin embargo, los stakeholders no se muestran directamente; quizás no estén exactamente ocultos, pero sí más o menos “camuflados”: lobbies, fondos de inversión, promotores inmobiliarios, empresas ferroviarias, etc.

Al hacer referencia a los gestores de las carreteras no debe pensarse solamente en las administraciones públicas titulares, sino también en todos los agentes que intervienen en la explotación viaria, considerada en su más amplio sentido. Cabe incluir por tanto a los eventuales concesionarios, a las empresas encargadas de las actuaciones de conservación y de explotación, a las autoridades responsables de la circulación y a sus agentes, etc.

El último subsistema considerado, pero no por ello el menos importante, es el territorio. Una carretera es en primer lugar una realidad física inseparable del territorio en el que se asienta, por el cual se ve condicionada y al cual condiciona. El ámbito de condicionamiento mutuo es triple: el del suelo, es decir, el de la porción de la superficie terrestre que es ocupada por la infraestructura, lo que atañe tanto a la geografía como a la geología; el del paisaje, es decir, el de la percepción del territorio, que es alterada significativamente por la carretera, pero que en ocasiones solamente es posible por la propia existencia de la carretera; el del ambiente, puesto que el funcionamiento de la carretera supone externalidades como la contaminación atmosférica, la contribución al calentamiento global, el ruido y las afecciones a la flora, la fauna y los cursos de agua.

Para poder vislumbrar los posibles desarrollos innovadores en las carreteras de los próximos años no basta con tener presente la complejidad del sistema y de sus subsistemas arriba comentados. Es necesario atender a los nuevos paradigmas que han sido asumidos en estos últimos años y que suponen un cambio sustancial con los vigentes anteriormente. Entiéndase paradigma como “teoría o conjunto de teorías cuyo núcleo central se acepta sin cuestionar y que suministra la base y modelo para resolver problemas y avanzar en el conocimiento” (Diccionario de la Lengua Española, 23ª edición).

Uno de estos paradigmas a los que se va a hacer referencia surgió ya hace un par de décadas, pero aún debe tenerse muy presente por cuanto en los próximos años va a seguir orientando el desarrollo y la innovación. Ese paradigma es el de la sostenibilidad (sustentabilidad, como se dice en América Latina con mayor propiedad). Dado que a veces el término se usa inadecuadamente no está de más recordar que sostenible es aquello que simultáneamente cumple con requisitos de tipo económico, de tipo social y de tipo ambiental o ecológico.

 

A lo sostenible se asocian dos conceptos, también paradigmáticos, como son el de la economía verde (que más bien hace referencia a la viabilidad de un producto o de un proceso, por cuanto no incluye explícitamente lo social) y el de la economía circular, referida a los productos y procesos en los que tienen un peso importante el reciclaje y la reutilización y que, en definitiva, supone que la valoración económica se debe basar en los análisis de ciclo de vida (Life Cycle Analysis).

Junto al de la sostenibilidad, otros dos paradigmas, tampoco recientes, pero vigentes y que deben ser tenidos en cuenta cuando pretendemos proyectarnos hacia el próximo futuro, son el de la innovación (en los materiales, en los procesos y en los productos), como base del progreso y de la competitividad, y el de la intermodalidad o multimodalidad (en rigor estos dos términos no son sinónimos, pero podemos utilizarlos como tales a los efectos de lo que aquí se plantea). Este paradigma significa a la postre, aunque no se reconozca explícitamente, que todos los modos de transporte necesitan a la carretera para poder cumplir su función de trasladar de origen a destino personas o mercancías; por otro lado, significa también que no tiene ningún sentido plantear en la carretera desarrollos potencialmente innovadores olvidando las sinergias que se pueden conseguir con los restantes modos.

Junto a los tres paradigmas ya reseñados los otros tres, sin duda más recientes, que hemos de tener igualmente presentes son el de la resiliencia, el de la conectividad y el de la Smart Road.

El de resiliencia es un término adoptado de manera incorrecta del inglés. Una traducción literal nos debería llevar a emplear en español la palabra flexibilidad, aunque sería mejor traducirlo por capacidad de adaptación. Se quiere expresar en definitiva que las infraestructuras del futuro, entre ellas las carreteras, deben ser capaces de adaptarse a los cambios producidos, por diversas razones, en el ambiente o en las características de la demanda (o en su volumen). Sin embargo, usualmente, se hace referencia sobre todo a la capacidad de adaptación a las nuevas condiciones derivadas del cambio climático producido como consecuencia del calentamiento global.

La conectividad es un paradigma que afecta a la esencia misma de la carretera. Esta deja de ser simplemente una infraestructura terrestre que permite, utilizando unas determinadas técnicas, trasladar personas o mercancías entre dos puntos geográficos. La conectividad se refiere no solo a eso, sino también a la relación inteligente entre infraestructura, vehículos y gestores, así como a la posibilidad de utilizar la carretera como fuente de datos (Data mining) y para transmitir información.


Finalmente está el paradigma de la Smart Road, directamente relacionado, como parece obvio, con el de la Smart City. Se trata de una expresión un tanto equívoca, aunque sin duda muy expresiva. Una carretera inteligente implica una multitud de características que hacen que, como ya se ha indicado, no se limite su función a que por ella puedan circular vehículos que van de un lugar a otro. Implica una infraestructura de gran durabilidad, con bajas necesidades de conservación, que ofrece a los usuarios la máxima seguridad (no solamente pasiva, sino sobre todo activa), gran comodidad, mínimos impactos ambientales, que contribuye al ahorro y a la generación de energía y que tiene integrados dispositivos para la optimización de la gestión y para poder guiar a los usuarios de manera óptima a su destino. Implica por tanto, como se ha señalado en el párrafo anterior, flujos de información constantes con los gestores, con los vehículos y entre estos.

A partir de estos seis nuevos paradigmas la carretera podría quedar configurada, como señalan algunos autores más específicamente para las smart cities, en un sistema en el que, más allá de ser una infraestructura de transporte, se pueden distinguir desde abajo hacia arriba tres capas o niveles, en cada una de las cuales aparece como predominante un tipo de actividad: la producción de energía, la conectividad (junto a todo lo relacionado con el guiado, la seguridad y la comodidad) y el desarrollo de un determinado estilo de vida basado en la movilidad.


Para la implantación de desarrollos innovadores en la carretera se cuenta hoy con algunas herramientas que se están utilizando ya decididamente en diversas actividades industriales o de otro tipo (algunas de ellas, aunque sea tímidamente, se han empezado a emplear también en las carreteras): la impresión 3D, las herramientas BIM (Building Information Modeling), el empleo de robots, los drones, la realidad aumentada y las técnicas de data mining. Estas herramientas han de facilitar, sin duda, las innovaciones en el proyecto, en la construcción, en la explotación y en la conservación.

 

Por otro lado, los desarrollos innovadores vienen en buena medida incentivados o impulsados, como se prefiera, por tres hechos a los que hay que hacer frente de manera ineludible: el cambio climático como consecuencia del calentamiento global; el envejecimiento de la población, como consecuencia de la baja natalidad en los países desarrollados y de las mejoras en las condiciones de vida de los países en desarrollo; la disminución de los presupuestos dedicados a las carreteras, incluso también a su conservación.


El objetivo de contribuir a la disminución de gases de efecto invernadero, principal causa del calentamiento global y, por tanto, del cambio climático ha llevado ya en las carreteras al desarrollo de nuevas tecnologías que, independientemente de su difusión real (menor de la deseable), están plenamente asumidas. Se pueden citar ejemplos tan diferentes entre sí como los vehículos de tracción eléctrica o la fabricación de mezclas asfálticas a temperaturas notablemente inferiores a las tradicionales.

En cuanto al envejecimiento generalizado de la población debe considerarse su incidencia en el comportamiento tanto de conductores como de peatones. Los vehículos autónomos (driverless car) tienen precisamente buena parte de su razón de ser en el aumento imparable de la edad media de los conductores.

En lo que se refiere a la disminución de los presupuestos, lo que resulta crítico en materia de conservación, es algo que se ha manifestado de manera aguda en muchos países como consecuencia de la crisis económica que comenzó en 2007. Sin embargo, en contra de lo que pueda pensarse, no es algo coyuntural, que se superaría en el momento en el que la crisis quedara definitivamente atrás. La disminución de las partidas presupuestarias dedicadas a la conservación es una tendencia mundial, que además no puede ser suficientemente contrarrestada con participaciones público-privadas, como muestra la experiencia de los Estados Unidos en los últimos años. Se necesitan innovaciones que hagan que las necesidades de conservación disminuyan, lo que en buena medida se podría considerar poco menos que la cuadratura del círculo, aunque algún desarrollo exitoso reciente como el de los pavimentos de larga duración (Long-lasting pavements) va en ese sentido.

Tras lo que podría considerarse simplemente una larguísima introducción (pero en la que, como se dijo al principio, se ha expuesto la base conceptual de la innovación) es el momento de pasar a enunciar algunos desarrollos en marcha que puede que en los próximos años se sustancien en cambios importantes en las carreteras con respecto a lo que ahora conocemos. Una posible lista de dichos desarrollos sería la siguiente: tratamientos de retención de contaminantes atmosféricos, a base de dióxido de titanio, aplicados a los pavimentos y basados en la fotocatálisis, que permite la retención del NOx; producción de energía mediante la conversión de la superficie de las carreteras en paneles solares o mediante la recuperación de la propia energía cinética de los vehículos que se disipa a través de los neumáticos; construcción de carriles específicos que, gracias por ejemplo, a la inserción de nanotubos conductores permitan la carga por inducción de los vehículos eléctricos mientras circulan a velocidad normal; vehículos sin conductor; vehículos conectados entre sí (formando verdaderos convoyes) y, por supuesto, con la infraestructura y con los gestores); pavimentos autorreparables (self-healing pavements), de manera que, en base a determinadas técnicas, el daño se revierte y así se disminuye la necesidad de actuaciones de conservación.

 



Entre estas innovaciones algunas han cobrado una gran popularidad, por lo llamativas que resultan y por el eco que han tenido en los medios de comunicación de masas; es el caso, sin duda, de los vehículos autónomos. Otras, en cambio, resultan más especializadas y, por tanto, su conocimiento es mucho más restringido; esto ocurre con los pavimentos autorreparables.

Pero la cuestión fundamental no es lo que hasta ahora o en el futuro llegue o deje de llegar al gran público. El asunto fundamental es si se trata de desarrollos que se consolidarán o no. En algunos casos hay apuestas importantes por parte de los poderes públicos, como la hecha recientemente en Francia por la ministra de l'Environnement, de l'Energie et de la Mer (de ella dependen en ese país las carreteras, lo que no deja de ser muy revelador) anunciando la próxima construcción de 1.000 km de carreteras con superficie constituida por paneles solares. Este interés de algunos políticos en algunos países puede coadyuvar a que las innovaciones se apliquen con suficiente amplitud. Sin embargo, el propio desarrollo tecnológico puede cambiar el rumbo de la innovación. Sería el caso de los vehículos eléctricos frente a los dotados con pila de hidrógeno; en este caso, es obvio que de progresar los últimos podrían hacer decaer el interés por las innovaciones dirigidas a la recarga de las baterías eléctricas sin modificar la marcha del vehículo.

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