El Correo de Burgos | Miércoles, 21 de noviembre de 2018

Un asfalto que repele el hielo

Investigadores de Cartif crean un sistema inteligente que monitoriza las carreteras para anticiparse a la meteorología

E. L. 24/01/2017

La nieve obliga a cortar cuatro carreteras’, ‘El hielo cierra el Puerto de Navacerrada’, ‘Obligatorio el uso de cadenas en 30 carreteras asturianas’... son algunos titulares que ocupan los medios de comunicación cada invierno. Y es que la meteorología adversa es un enemigo feroz de la carretera. El temporal pone contra las cuerdas la seguridad, que es uno de los objetivos esenciales en todas las infraestructuras de transporte y, en especial, en las redes viarias. Existen factores incontrolables como la formación de hielo sobre la superficie de la calzada. Para afrontar este problema, las comunidades autónomas ponen en marcha protocolos de vialidad invernal, en los que combaten el hielo con miles de toneladas de fundentes. «El impacto medioambiental de estas sustancias es muy grande, afectando a la vegetación, la fauna salvaje, los acuíferos y el suelo», señala Luis Miguel González, investigador de Cartif.

Para el uso de fundentes, el proyecto Pavirex propone, por un lado, desarrollar nuevas formulaciones para mezclas bituminosas, capaces de ofrecer «altas prestaciones» de seguridad y adherencia, y con una respuesta «mejorada» ante condiciones de temperaturas muy bajas. Por otro, apuesta por crear un sistema predictivo e inteligente que sea energéticamente eficiente y capaz de, a partir de una importante monitorización, tanto de las condiciones meteorológicas como del estado interior de la calzada, anticiparse y evitar la formación de hielo sobre la calzada, mediante la circulación de agua caliente geotérmica por un circuito de tuberías embebido en la mezcla asfáltica. «Este sistema se instala en los puntos más peligrosos de la calzada, que presentan mayor probabilidad de formación de hielo como zonas sombrías, salidas de túneles, puentes o viaductos», subraya.

Aunque existen otros proyectos de investigación que han trabajado con suelo radiante en hormigones, esta iniciativa se ha implementado en el asfalto, donde, tal y como indica, su integración es mucho «más compleja» debido a las duras condiciones que se producen en el extendido del asfalto sobre los tubos, con presiones de compactación de alrededor de siete toneladas y con temperaturas de la mezcla bituminosa de cerca de 160 grados centígrados.
El punto clave, en su opinión, es evitar la formación del hielo, reduciendo así «drásticamente» la cantidad de energía para derretirlo. «El sistema es capaz de predecir con antelación cuándo se va a formar hielo en la calzada. Esto posibilita encender el sistema sólo cuando sea necesario y con suficiente antelación», explica el investigador de Cartif.

Para poder llegar a este punto, se han desarrollado algoritmos predictivos que se alimentan de un sistema de monitorización, que recoge las condiciones meteorológicas sobre la calzada, las condiciones del interior del asfalto –mediante sensores embebidos en el asfalto– y el estado de la instalación en cada momento.

Este sistema, tal y como expone, se puede colocar en cualquier punto de la carretera, aunque está pensado para las zonas «más peligrosas», con mayor formación de placas de hielo. «Si evitamos que se forme hielo en estos puntos, además de aumentar la seguridad, prevendremos la necesidad de enviar el camión de fundentes a dicho punto, y así evitar cubrir toda la carretera de sal», apostilla. Otra fortaleza es la reducción del impacto medioambiental que supone la vialidad invernal de las carreteras, añade.

El proyecto ya está terminado y la idea surgió de un consorcio formado por Cartif, Eiffage, Euroestudios, Cepsa y la Universidad de Oviedo. Todos tenían la meta de crear un sistema que predijera la formación de hielo para evitar que se formara. También se buscaba «un procedimiento de ejecución y mantenimiento más económico».

Lo consiguieron. ¿Cómo? Desarrollaron una instalación de suelo radiante embebida en asfalto. «Ha sido necesario definir las características de los tubos, su distribución, el dimensionamiento de la instalación, el procedimiento de instalación en obra, las mezclas empleadas, el espesor de las capas, los sensores para la monitorización del asfalto, las variables meteorológicas, las características de la instalación geotérmica, el sistema de control...», enumera González, antes de agregar que se ha diseñado un demostrador a escala real en las instalaciones de Cartif en el Parque Tecnológico de Boecillo.

Para este equipo vallisoletano, la novedad reside en la búsqueda de ligantes para las mezclas bituminosas que minimicen el impacto de las bajas temperaturas y que a su vez tengan prestaciones fundentes. «Se han desarrollado betunes modificados con polímeros y con polvo de neumáticos por tratarse de materiales resistentes a las bajas temperaturas. Aportan, además, una significativa flexibilidad a la mezcla que reduce la permanencia de la capa de hielo sobre la superficie en el supuesto de que ésta llegara a formarse», reconoce.

En la actualidad existen más soluciones pero, según subraya, son «muy costosas» tanto en su fase de ejecución como de mantenimiento. Su objetivo es derretir el hielo a base de emplear grandes cantidades de energía, mientras que Pavirex evita que se produzca.