¿Cómo adaptamos nuestra infraestructura al calor extremo?

El calentamiento global también está afectando nuestras carreteras, ferrocarriles y puentes. Los récords de calor global consecutivos de los últimos diez años están poniendo a prueba la resiliencia de nuestra infraestructura de transporte y, por ende, nuestra movilidad, comercio y seguridad de suministro.

Desde las carreteras costeras hasta los ferrocarriles de gran altitud, los riesgos climáticos plantean una amenaza particularmente grave para la infraestructura de transporte en todo el mundo, según Boston Consulting Group (BCG).

El calor extremo reduce la tracción en carreteras y pistas de aeropuertos, deforma y pandea las vías del tren y dilata las juntas que unen los puentes. La infraestructura envejece más rápidamente y aumentan las necesidades de mantenimiento, incluso para vehículos privados.

Un ejemplo bien conocido de falla de infraestructura es el puente que conecta Manhattan con el Bronx en la ciudad de Nueva York. Se abrió para permitir el paso de barcos durante una ola de calor a mediados de 2024 y luego se atascó en esa posición debido a que el metal de la estructura del puente se expandió debido al calor extremo. Como resultado, el tráfico de la ciudad de Nueva York en hora punta se paralizó durante muchas horas.

La temperatura media global sigue aumentando y el sobrecalentamiento de nuestro planeta va en aumento. Entonces, ¿cómo podemos proteger nuestra infraestructura del cambio climático?

Aquí se presentan ideas y posibles soluciones para tres zonas particularmente amenazadas.

Cómo el asfalto modificado evita que las carreteras se derritan

Cuando las temperaturas se mantienen muy altas, las carreteras de asfalto convencionales tienden a formar surcos. Y el betún, el aglutinante que las mantiene unidas, puede agrietarse y exudar. Las carreteras de asfalto no diseñadas para calor extremo pueden derretirse si este aglutinante se disuelve. El tráfico pesado puede deformar permanentemente la superficie.

Pero el asfalto utilizado en carreteras y pistas puede mejorarse aún más con ciertos modificadores. Estos reducen el estrés térmico y aumentan la durabilidad de las carreteras.

En comparación, el hormigón es más resistente a la temperatura y, por lo tanto, se mantiene estable durante más tiempo en un mundo más cálido. Sin embargo, su producción genera niveles extremadamente altos de gases de efecto invernadero que calientan nuestro planeta.

Otra opción es incorporar membranas absorbentes de tensiones, materiales de pavimentación o ciertos geotextiles al asfalto. Esto aumenta la flexibilidad de la superficie de la carretera y la capacidad de soportar mejor las tensiones.

Los expertos también sugieren revestimientos termorreflectivos y los llamados pavimentos fríos. Estos tienen como objetivo reducir la absorción del calor solar y, además, hacer que la superficie de la carretera sea permeable al agua, lo que ayuda a prevenir daños por inundaciones .

El asfalto gris oscuro, que se calienta con la luz solar , se fabrica con aglutinantes derivados del petróleo. Los pavimentos fríos, en cambio, están hechos de resinas transparentes a base de madera y tienen una superficie más reflectante. Incluso una mezcla de asfalto oscuro y hormigón claro puede ayudar a prevenir el calentamiento de la superficie.

¿Qué mantiene el tráfico ferroviario en marcha cuando hace calor?

Cuando las vías del tren se doblan por el calor extremo, los trenes pueden descarrilar. Esto le ocurrió a un tren de carga en Australia el año pasado. En casos menos graves, pueden producirse cierres de vías y retrasos en los trenes.

"Para que los trenes tengan éxito como modos de transporte del futuro con bajas emisiones de carbono y respetuosos con el clima, deben ser resilientes a las condiciones climáticas extremas causadas por el cambio climático", afirma Juliet Mian, ingeniera civil que dirige el área de Resiliencia de Infraestructuras Críticas en la consultora de gestión Arup.

El transporte ferroviario es vital para las empresas y las comunidades, por lo que es necesario tomar las decisiones correctas ahora para garantizar que los trenes puedan seguir funcionando en el futuro.

Para que la red ferroviaria sea más resistente a las altas temperaturas, el operador ferroviario británico Network Rail, por ejemplo, está pintando algunos de sus rieles de blanco. De esta manera, absorben menos calor y se expanden menos. En comparación con los rieles oscuros convencionales, los rieles blancos se mantienen hasta diez grados Celsius más fríos.

Otra opción para combatir el pandeo de los carriles: sustituir las anticuadas traviesas de madera por losas de hormigón armado.

Esto también previene descarrilamientos de trenes en climas cálidos: cuando las temperaturas en las vías superaron los 57 grados Celsius en el verano de 2024, el metro de Washington, D.C., redujo su velocidad máxima a 56 kilómetros por hora, según Suyun Paul Ham, profesor asociado de ingeniería civil en la Universidad de Texas. Ham también señala que los materiales resistentes al calor, como el acero martensítico duro para rieles, pueden reducir la deformación de las vías.

Las altas temperaturas dañan los puentes y cómo construirlos mejor

Nuestros puentes, que en gran parte están hechos de acero, son particularmente susceptibles a la expansión térmica, lo que a su vez conduce al deterioro de la estructura del puente.

Debido a que el aumento de las temperaturas en todo el mundo está incrementando la tensión sobre los puentes, una cuarta parte de los aproximadamente 600.000 puentes de Estados Unidos podrían colapsar parcialmente para 2040, según un estudio de 2019 de la Universidad Estatal de Colorado.

Las juntas de dilatación, o espacios que se colocan regularmente a lo largo de un puente, ayudan: permiten que la superestructura se expanda y contraiga con las fluctuaciones de temperatura. Sin embargo, estas juntas se obstruyen fácilmente, impidiendo que el puente se expanda en climas cálidos. Esto, a su vez, provoca el deterioro de estas "juntas del puente".

La mayoría de los puentes se han construido sin considerar los efectos extremos del cambio climático. Para estar mejor preparados, investigadores de la Universidad Rutgers en Nueva Jersey están simulando cómo el estrés ambiental y las fluctuaciones de temperatura entre 0 y 100 grados Celsius afectan la construcción de puentes.

Un resultado: Los puentes podrían construirse con cojinetes de bolas. Por lo tanto, pueden absorber mayores movimientos que las juntas de expansión convencionales. Las inspecciones periódicas in situ durante y después de eventos de temperaturas extremas también pueden ayudar a identificar y reparar tensiones estructurales.

Según el equipo de investigación, muchos puentes importantes de Estados Unidos se están reconstruyendo para protegerlos del clima en el futuro. Por ejemplo, el puente Goethals, un puente de doble cable de 1928 que conecta Nueva Jersey y Nueva York, fue reemplazado después de casi 80 años. El puente reconstruido está diseñado para soportar calor extremo y se espera que dure al menos un siglo.

Este artículo se publicó originalmente en inglés. Adaptado por Jeannette Cwienk.