Ya sea que conduzca un automóvil, ande en bicicleta o simplemente disfrute de un paseo por la acera, los baches son molestos, peligrosos y costosos. Así que prepárese: a medida que comienza el deshielo primaveral en gran parte de Ontario, también lo hace la temporada de baches.
A lo largo de los años, las estaciones de CBC han contado cientos de historias sobre problemas con baches en áreas de Ontario y en todo Canadá. Las carreteras que se deterioran rápidamente ya les cuestan a los canadienses $ 3 mil millones adicionales en mantenimiento de vehículos cada año, según la Asociación Canadiense de Automóviles.
Por lo tanto, todos deberíamos estar preocupados por los estragos que el cambio climático podría causar en nuestras calles, ya que las ciudades ya se están preparando para más baches, baches, grietas y surcos.
Afortunadamente, los ingenieros han estado trabajando para desarrollar materiales mejores, más duraderos y más sostenibles, con innovaciones como asfalto autorreparable y carreteras conectadas a tecnología de inteligencia artificial (IA) que pueden ayudar a predecir dónde se desarrollarán grietas y baches.
El Proyecto de Cambio Climático de los Grandes Lagos es una iniciativa conjunta entre las estaciones de Ontario de CBC para explorar el cambio climático desde una perspectiva provincial. Puede leer algunas de las historias recientes del proyecto aquí:
Climas canadienses perfectos para baches
Canadá abarca muchos climas diferentes, pero da la casualidad de que muchos de ellos ya brindan las condiciones perfectas para los baches en la primavera.
“En cualquier momento [temperatures] empiezan a fluctuar entre arriba y abajo de cero, especialmente si esos cambios son grandes, eso es básicamente la temporada de baches”, dijo Scott Berry, gerente de operaciones de carreteras y tráfico de la ciudad de Kitchener.
“Ya sea que eso suceda en enero como una pequeña semana corta en lugar de hacer frío, o si está sucediendo en la temporada tradicional de baches de marzo, abril y mayo, eso es lo que está contribuyendo significativamente a los baches en las carreteras”.
La temporada de baches está en marcha. Así es como se crean los baches y por qué se sienten peor unos años que otros.
Esto se conoce como un ciclo de congelación y descongelación, y tales ciclos son comunes en todo Canadá, dijo Ali Nazemi, profesor asociado de ingeniería de construcción, civil y ambiental en la Universidad de Concordia en Montreal.
El problema de las carreteras surge cuando el agua se infiltra en la subbase debajo de la capa superior de asfalto y sufre ciclos de congelación y descongelación. El agua es la única sustancia no metálica conocida que se expande cuando se congela, y ejerce mucho poder cuando lo hace.
“Cuando [water] se expande, comienza a ejercer presión sobre el suelo y la infraestructura… agrieta la infraestructura”, dijo Nazemi. “Luego, cuando se está descongelando, las gotas de agua comienzan a moverse hacia las grietas que hizo anteriormente, y luego otro ciclo de congelación ocurre y el poro se expande”.
Cuantos más ciclos de congelación y descongelación ocurren, más de estos vacíos llenos de hielo en expansión se forman debajo de la capa superior de asfalto y más grandes crecen.
“Si este ciclo continúa, eso básicamente aumenta significativamente la velocidad de deterioro de la infraestructura”, dijo Nazemi.
Cuando se calienta y el hielo se derrite, la capa superior de asfalto no tiene soporte. Cuando un camión u otro vehículo pesado pasa por ese lugar, el asfalto puede ceder, revelando el vacío debajo.
Y así nace un bache.
¿Podrían los baches convertirse en un problema durante todo el año?
Usando técnicas de modelado novedosas y datos de satélites de teledetección, Nazemi fue el autor principal de un artículo del Journal of Hydrology de 2021 y un artículo de Nature Scientific Reports de 2022 que destacan algunos impactos clave del cambio climático en Quebec que antes se habían pasado por alto. Actualmente está aplicando esas técnicas a un modelo pancanadiense.
Su investigación sugiere que las estaciones de transición antes y después del invierno serán más largas, lo que significa más temperaturas alrededor de cero y más ciclos de congelación y descongelación, lo que amenaza la infraestructura en todo el país.
Ese es un problema para las ciudades y quienes usan las carreteras, dijo Scott Berry, gerente de operaciones de la ciudad en Kitchener, Ontario.
“Si eso sucede, entonces tendremos una temporada de baches más larga. No se limitará solo a marzo, abril y mayo. Es posible que la temporada de baches se acerque a todo febrero en algún momento”.
Hay muchas otras formas en que el cambio climático afectará nuestras carreteras, dijo Hassan Baaj, profesor de ingeniería civil en la Universidad de Waterloo y director de su Centro de Tecnología de Transporte y Pavimentos.
El calor extremo en los veranos significa un aumento en la formación de surcos, donde las depresiones en el asfalto son desgastadas por las huellas de los neumáticos de los vehículos pesados. El aumento de las precipitaciones puede provocar inundaciones y daños en las carreteras, y una mayor exposición al sol degrada el asfalto y forma más grietas por las que puede infiltrarse el agua.
Por supuesto, la mejor manera de evitar daños adicionales a nuestras carreteras es reducir las emisiones. Pero dado que ya nos hemos comprometido con varias décadas de calentamiento, los investigadores están buscando formas de mitigar el daño.
En realidad, hay asfalto ‘autocurativo’
Los investigadores han encontrado durante mucho tiempo formas de producir asfalto “mejor”, dijo Baaj, incluido el cambio de la mezcla para hacer que el asfalto sea más resistente, más fácil de producir, requiera menos mantenimiento o incluso sea autosalante.
“Estamos trabajando en el desarrollo de mezclas asfálticas de alto rendimiento que tengan alta resistencia a las diferentes formas de deterioro de los pavimentos”.
En los últimos años, la ingeniería sostenible ha sido el nombre del juego. Eso significa que se espera que las innovaciones que los ingenieros están explorando sean duraderas y respetuosas con el medio ambiente.
Como ejemplo, Baaj citó el asfalto “autocurativo”, que está inspirado en la biología del cuerpo humano.
Hay numerosas maneras de hacer esto. Uno consiste en inyectar bacterias en el asfalto. Cuando se exponen al agua, las bacterias producen carbonato de calcio y sellan las grietas con piedra caliza.
También hay asfalto inteligente: caminos impulsados por inteligencia artificial que ayudan a predecir y detectar grietas mucho antes de que puedan detectarse en la superficie, lo que hace que las reparaciones sean más económicas, fáciles, rápidas y efectivas.
“Tenemos diferentes instrumentos que están incrustados dentro de las diferentes capas del pavimento [and] transmisores que recolectarán los datos y los enviarán a nuestro equipo en la Universidad de Waterloo para que los analicen, usando algoritmos que crearemos usando inteligencia artificial”, dijo Baaj.
“Cuando vemos patrones, cuando vemos que suceden cosas como grandes tensiones, etcétera, podríamos conectar esos eventos que están sucediendo en el pavimento y los eventos futuros que sucederán más adelante, como grietas que aparecerán”.
También se están realizando investigaciones para encontrar alternativas más respetuosas con el medio ambiente y el clima al asfalto tradicional, que utiliza el betún producto del petróleo crudo como aglutinante y se sabe que libera contaminantes atmosféricos nocivos durante años después de su colocación.
En Thunder Bay, en el noroeste de Ontario, y en un par de otras ciudades canadienses, se está llevando a cabo un proyecto piloto para investigar la sustitución parcial de un aglutinante alternativo llamado lignina, un polímero vegetal y abundante producto de desecho de las fábricas de papel.
Baaj también está trabajando en el reciclaje del pavimento viejo para crear asfalto nuevo y más resistente, al mismo tiempo que evita que los materiales viejos se desperdicien. Dijo que es más complejo de lo que piensas, pero vale la pena.
“Si usamos materiales reciclados de una buena manera, construiremos caminos resilientes que serán tan buenos o mejores que los que no usan el material reciclado. Así que no estoy creando un problema para que lo enfrenten las generaciones futuras. Mis sucesores tendrán que lidiar con eso. Mis hijos tendrán que lidiar con eso”.