6 tecnologías innovadoras transformarán nuestra infraestructura

Guisándose en un atasco de tráfico, resoplando por un tren atrasado o esperando un vuelo retrasado en un aeropuerto sobrecargado, se puede perdonar por sentirse frustrado por la infraestructura crujiente.

Cuando los neoyorquinos finalmente dieron la bienvenida a la apertura del Metro de la Segunda Avenida en 2017, habían esperado casi 100 años desde la concepción del proyecto hasta la finalización de su primera fase. Los asediados berlineses todavía esperan en el aeropuerto de Brandenburgo, cuya apertura está programada para 2011, para comenzar a aceptar pasajeros. Los proyectos que exceden el presupuesto y los plazos de entrega a menudo parecen ser la norma, mientras que la innovación está floreciendo en el resto de la economía.

Sin embargo, las apariencias pueden ser engañosas; la innovación está prosperando en todas las etapas del desarrollo de la infraestructura. Se están generando nuevas ideas emocionantes en todo el mundo y tienen el potencial de cambiar el campo.

Observando un sitio de construcción desde lejos, uno puede ser perdonado por pensar que no ha cambiado mucho. Sin embargo, una mirada más cercana revelará avances que están cambiando la forma en que se diseñan los proyectos de infraestructura. Los programas de software de modelado de información de construcción (BIM) otorgan la capacidad de diseñar digitalmente un proyecto de construcción que va más allá de los dibujos técnicos bidimensionales y el diseño asistido por computadora. BIM permite a los profesionales en todas las etapas, desde los arquitectos hasta los ingenieros y los gerentes de edificios, colaborar en un proyecto de construcción.

No solo permite el diseño tridimensional generado por computadora, sino que también puede proporcionar información sobre consideraciones funcionales como el tiempo y el costo, e incluso el impacto ambiental. ¿Las ventanas del piso al techo aumentarán la factura de energía? El arquitecto quiere agregar un nuevo muro: ¿Cómo afecta esto a los requisitos de ingeniería? BIM puede responder todo esto en tiempo real y dar acceso a todas las partes necesarias en múltiples plataformas. Esto, entre otras cosas, optimiza el diseño, disminuye los errores y brinda una mayor previsibilidad de costos, lo que ayuda a entregar proyectos a tiempo y dentro del presupuesto.

Si bien los avances en pantalla como BIM están aumentando la colaboración para mejorar el diseño de la infraestructura, los avances tecnológicos en el sitio están cambiando la forma en que la infraestructura se construye físicamente. La impresión 3D está lista para interrumpir totalmente el sitio de construcción. MX3D, una empresa holandesa de impresión 3D, intentó diseñar y construir el primer puente de acero impreso en 3D del mundo- Todo en el aire. El proyecto implicó la construcción de un robot especial de seis ejes que podría crear estructuras que soporten peso debajo de él, sobre las cuales podría deslizarse hacia adelante para continuar el proyecto a medida que se establece el material de construcción. El tramo de 12,5 metros se instalará este año en un canal en el centro de Ámsterdam después de las pruebas de seguridad e incluirá sensores para recopilar información sobre cómo reacciona el puente con el tiempo. La tecnología tiene el potencial de aumentar la eficiencia de los megaproyectos de infraestructura, al tiempo que reduce los costos y las preocupaciones de seguridad de operar en sitios de construcción caóticos y en expansión.

El valiente y nuevo mundo del desarrollo de infraestructura no se limita a las nuevas tecnologías de diseño y construcción: los nuevos materiales también lideran el campo. El reinado de siglos del concreto como material de construcción primario puede estar llegando a su fin, ya que el uso de varias alternativas de Mass Timber continúa siendo cada vez más generalizado. Mass Timber está reemplazando cada vez más otros materiales de construcción como el cemento y el acero, y nuevos productos como CLT (madera laminada cruzada, formada por apilamiento y pegado de capas perpendiculares de madera) y Glulam (madera laminada con pegamento, formada por apilamiento y pegado de capas de madera directamente uno encima del otro) están permitiendo edificios de madera aún más altos y fuertes.

La torre HoHo de Viena tiene 24 plantas y 84 metros de altura, y la Torre Mjøsa , de 18,4 metros y recientemente completada en Noruega, ahora es la torre de madera más alta del mundo. La terminal del aeropuerto internacional de Fort McMurray en Canadá era el edificio de madera laminado cruzado más grande de América del Norte en el momento en que se construyó en 2012. El uso de CLT en la construcción de la terminal para reducir el tiempo de construcción era ideal dada la pequeña fuerza laboral de Fort McMurray, su ubicación remota en el norte de la provincia canadiense de Alberta y sus duras condiciones climáticas estacionales.

El uso de Mass Timber puede reducir el tiempo de construcción hasta en un 25% y usar hasta un tercio de la producción de energía del acero y un quinto del concreto, además de utilizar métodos de producción significativamente menos intensivos en carbono. Las terminales del aeropuerto y las estaciones de tren del mañana podrían construirse más rápido y limpio utilizando Mass Timber, ya que los constructores abordan proyectos más altos y más grandes con materiales como CLT y Glulam.

Esta interrupción de los materiales de construcción tradicionales continúa con los esfuerzos para reemplazar el asfalto como material primario en la construcción de carreteras con plástico. La firma de ingeniería holandesa KWS ha desarrollado una carretera ligera, prefabricada y modular hecha con residuos plásticos reciclados . Las ventajas sobre el asfalto incluyen un tiempo de instalación más rápido, triplicar la vida útil e introducir una forma efectiva de reciclar el plástico que termina en nuestros océanos y vertederos. El camino es hueco para dejar espacio para la colocación de tuberías de servicios públicos y el drenaje del agua de lluvia. También está cubierto con un recubrimiento especial para evitar la liberación de microplásticos, que a menudo terminan nuestro suministro de alimentos. Aunque el proyecto piloto ha sido una ruta en bicicleta de 30 metros hecha del equivalente de 218,000 vasos de plástico En la ciudad holandesa de Zwolle, los sensores incrustados en la carretera están ayudando al equipo a capturar información que se puede utilizar para desarrollar carreteras de plástico, autopistas de plástico, tal vez incluso pistas de aterrizaje de aeropuerto de plástico. Las carreteras de plástico no solo tienen el potencial de eliminar los desechos plásticos del medio ambiente, sino también de introducir ahorros a través de una instalación más rápida y un mantenimiento menos disruptivo.

Las tecnologías de diseño mejoradas y los nuevos materiales de construcción son pasos positivos, pero un área madura de transformación del desarrollo de la infraestructura se encuentra mucho antes de que se dibujen los primeros planos. Los procesos de contratación y adquisición Moribund ralentizan drásticamente los proyectos incluso antes de que comiencen. Blockchain es una de esas tecnologías que puede eliminar las muchas capas de contratos e intermediarios que se encuentran entre la concepción y la entrega de un proyecto de infraestructura. El potencial de Blockchain para respaldar contratos inteligentes se puede utilizar para pagar aspectos importantes de un activo de infraestructura (por ejemplo, un vagón de metro o partes importantes de un sistema de ventilación) mediante la liberación de pagos directos al proveedor, a la compañía de envío o al instalador sin necesidad de tiempo. una red de contratos separados y partes intermedias.

Además, proporciona una trazabilidad completa. Sus aplicaciones de certificación de identidad podrían reducir los problemas relacionados con la búsqueda de trabajadores o empresas con la certificación de construcción o las autorizaciones de seguridad adecuadas. De hecho, aprovechar el uso de ID digitales de Blockchain podría conducir a la automatización de la administración de contratos y subcontratos, lo que generaría acuerdos más directos y menos confusión. El uso de blockchain a lo largo del ciclo de vida del proyecto, particularmente junto con BIM, podría reducir significativamente el tiempo, los costos y el fraude.

Además de tener un plan de adquisiciones, los diseñadores deben comprender la mejor manera de planificar un nuevo sistema. Para proyectos de infraestructura de transporte masivo, esto significa saber dónde están las personas y hacia dónde deben ir. La incomprensión de la demanda de pasajeros puede conducir a errores costosos como el aeropuerto abandonado de Mirabel de Montreal , una vez proyectado como uno de los más concurridos del mundo, o el Jacksonville Skyway operando al 10% del número de pasajeros diarios proyectados (aunque la ciudad tiene planes interesantes para revitalizar el sistema).

Al planificar nuevas rutas de tránsito rápido, los planificadores urbanos a menudo confían en encuestas de hogares ineficientes, lo que limita los contadores de viajes o el software de modelado plagado de calidad de datos. Sidewalk Labs se esfuerza por resolver este problema con Replica, un software que puede usar datos de ubicación en tiempo real para planificar sistemas de transporte masivo. El programa desidentifica los datos de ubicación móvil de teléfonos inteligentes y aplicaciones, los combina con información demográfica agregada y brinda a las agencias de planificación información sobre cómo, cuándo y por qué las personas viajan en áreas urbanas. La réplica puede ayudar a los planificadores a decidir dónde construir una nueva línea de metro o ampliar una calle, o cuándo planificar reparaciones en las líneas de servicios públicos cuando son menos perjudiciales. Es una herramienta que podría mejorar la velocidad y la eficacia con la que se planifica y mantiene la infraestructura, evitando la posibilidad de puentes hacia ninguna parte.

Claramente, hay muchas cosas interesantes que suceden en un campo que pueden parecer inconstantes para los no iniciados. La transformación tecnológica que está afectando al resto de la sociedad está preparada para revolucionar la infraestructura. Sin embargo, los responsables de la toma de decisiones, por diversas razones, aún dudan en crear el tipo de entorno propicio necesario para la adopción generalizada de estas tecnologías emergentes.

Varias organizaciones tienen como objetivo abordar esto ayudando a los sectores público y privado a comprender mejor los métodos efectivos para transformar la infraestructura tecnológicamente. Esto incluye el Consejo del Futuro Global sobre Infraestructura del Foro Económico Mundial , que actualmente está diseñando un libro de casos de ejemplos de mejores prácticas del mundo real para equipar a los tomadores de decisiones con el conocimiento para desarrollar una nueva generación de infraestructura. Los avances tecnológicos en aumento para la infraestructura tienen el potencial de cambiar la forma en que vivimos, trabajamos y jugamos en un mundo cada vez más interconectado. Si podemos crear el entorno donde la Cuarta Revolución Industrial estimula la revolución de la tecnología de infraestructura, las sociedades prósperas, dinámicas e inclusivas que el mundo necesita están a solo un corto paseo.