Tecnologia

Puentes y carreteras que se auto reparan

►La tecnología se pone al servicio de las infraestructuras para garantizar la seguridad, eficiencia y sostenibilidad, permitiendo que estas construcciones «avisen» de cuándo están en riesgo de fallar

Los puentes son grandes obras de ingeniería y algunas de las infraestructuras más importantes del mundo, cuya construcción sirve para conectar pueblos o ciudades y atravesar ríos o puntos terrestres
Los puentes son grandes obras de ingeniería y algunas de las infraestructuras más importantes del mundo, cuya construcción sirve para conectar pueblos o ciudades y atravesar ríos o puntos terrestresDreamstime

Puentes que se «auto-reparan» y carreteras que «avisan» de peligros. Así funciona la revolución del mantenimiento predictivo de las infraestructuras gracias a la tecnología que también se usa en España.

En un país con una red de infraestructuras tan extensa y vital como la española, garantizar su correcto funcionamiento y seguridad es una prioridad absoluta. Carreteras que recorren miles de kilómetros, puentes que conectan regiones, ferrocarriles que transportan a millones de pasajeros cada año… Mantener estas infraestructuras en perfecto estado es esencial para el desarrollo económico y social del país. Pero ¿cómo podemos asegurar su óptimo rendimiento a largo plazo y prevenir posibles fallos que podrían tener consecuencias catastróficas? La respuesta está en el mantenimiento predictivo, una revolución silenciosa que está transformando la gestión de infraestructuras en España.

«El mantenimiento predictivo es la clave para garantizar la seguridad y la eficiencia de nuestras infraestructuras en el siglo XXI», afirma Diego Galar Pascual, Director de Innovación e Investigación Tecnológica de Sisteplant. «Gracias a la tecnología, podemos anticiparnos a los problemas y actuar antes de que se produzcan fallos, lo que se traduce en un ahorro de costes, una mayor seguridad y una mejor sostenibilidad», defiende.

Sensores, algoritmos e IA

Imaginemos un puente que «siente» sus propias vibraciones y alerta sobre posibles daños estructurales, o una carretera que «avisa» del riesgo de desprendimientos antes de que ocurran. Esto ya no es ciencia ficción, sino una realidad gracias a la aplicación de tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT), el Big Data y la Inteligencia Artificial (IA).

El proceso comienza con la instalación de una red de sensores en la infraestructura. Estos sensores, que actúan como los «sentidos» del puente o la carretera, recopilan datos en tiempo real sobre variables críticas como vibraciones, temperatura, presión, humedad o deformación. Esta información se envía a través de internet a un sistema centralizado, donde se procesa y analiza mediante algoritmos avanzados.

«La clave está en el análisis de datos», explica Diego Galar Pascual. «Utilizamos algoritmos de Machine Learning para identificar patrones y anomalías en los datos que nos indican el estado de la infraestructura». Una analítica que permite a los profesionales poder predecir posibles fallos «con gran precisión».

Pero el mantenimiento predictivo no se limita a la detección temprana de problemas. Gracias a la integración con sistemas ciberfísicos, las infraestructuras pueden «auto-repararse» o tomar medidas preventivas de forma autónoma. Por ejemplo, un sistema de riego inteligente en un talud puede activarse automáticamente al detectar un aumento de la humedad en el terreno, previniendo así un posible desprendimiento.

Aunque las obras de supervisión y mantenimiento siempre se han realizado, «lo que hace verdaderamente disruptivo este enfoque» de aplicar la tecnología es «la capacidad de los sistemas para actuar automáticamente ante un escenario crítico. Mediante la integración de sistemas ciberfísicos, las infraestructuras pueden, por ejemplo, ajustar automáticamente válvulas en embalses para aliviar presiones peligrosas, activar sistemas de refuerzo en puentes o emitir alertas tempranas a los equipos de mantenimiento. Este ciclo de actuación autónoma no solo minimiza riesgos, sino que también reduce la dependencia de intervención humana, algo vital en entornos donde el acceso físico es complejo o en momentos de crisis global como la pandemia», asegura este experto.

Del Puente de Rande a la línea de alta velocidad

El mantenimiento predictivo ya está siendo aplicado con éxito en diversas infraestructuras en España. Un ejemplo paradigmático es el Puente de Rande en Vigo, donde se ha implementado un sistema de monitorización con sensores que permite detectar cualquier anomalía en la estructura de esta elevación. Otro caso destacable es la línea de alta velocidad Madrid-Barcelona, donde se utilizan sensores para controlar el estado de las vías y garantizar la seguridad de los trenes.

«En el Puente de Rande, los sensores monitorizan en tiempo real variables como la vibración, la temperatura y la deformación de la estructura», explica el responsable técnico de esta empresa vasca. «Esta información nos permite detectar cualquier problema potencial, como la corrosión o la fatiga del material, y tomar medidas preventivas antes de que se produzca un fallo».

Mantener para ahorrar

Uno de los aspectos más relevantes del mantenimiento predictivo es su capacidad para generar importantes ahorros económicos a largo plazo.

La inversión en un proyecto de mantenimiento predictivo puede variar significativamente dependiendo del alcance, la infraestructura específica y las condiciones del entorno. «En activos lineales de gran extensión, como redes ferroviarias o carreteras, y en entornos hostiles como montañas o áreas costeras, los costos pueden aumentar debido a la necesidad de soluciones tecnológicas avanzadas y resistentes», detalla. Pero al evitar reparaciones de emergencia y planificar las intervenciones de manera eficiente, se reducen considerablemente los costes operativos.

«Las intervenciones no planificadas, que suelen ser más costosas debido al tiempo crítico y la movilización de recursos, pueden reducirse hasta en un 30% gracias al mantenimiento predictivo», asegura Diego Galar Pascual. «Esto representa millones de euros en infraestructuras grandes como puentes, embalses o redes ferroviarias».

Pero el ahorro va más allá de la reducción de costes operativos. Al monitorizar continuamente el estado de las infraestructuras y actuar de manera proactiva, se puede minimizar el desgaste prematuro y los daños acumulativos, lo que permite alargar su vida útil en un 20-30%. Esto reduce la necesidad de inversiones en reemplazos costosos, que en el caso de grandes infraestructuras pueden suponer cifras astronómicas.

Además, el mantenimiento predictivo contribuye a la sostenibilidad ambiental al optimizar el uso de recursos como materiales y mano de obra. Las reparaciones preventivas requieren menos materiales y energía en comparación con una reconstrucción total, reduciendo así la huella ambiental de las operaciones.

Un futuro con retos

El mantenimiento predictivo se presenta como una herramienta clave para garantizar la seguridad, eficiencia y sostenibilidad de las infraestructuras en España. Sin embargo, su implantación a gran escala aún tiene que hacer frente a algunos desafíos.

«Uno de los principales retos es la inversión inicial», reconoce el Director de Innovación e Investigación Tecnológica de Sisteplant. «La instalación de sensores y sistemas de análisis de datos requiere una inversión considerable, aunque a largo plazo se traduce en un ahorro significativo», añade. Otro reto actual es la necesidad de contar con profesionales cualificados para la gestión e interpretación de los datos. «Necesitamos formar a ingenieros e informáticos especializados en el análisis de datos y el mantenimiento predictivo», subraya.

A pesar de estos obstáculos, el futuro del mantenimiento predictivo en España se presenta prometedor. La creciente digitalización de las infraestructuras, el desarrollo de tecnologías cada vez más sofisticadas y la concienciación sobre la importancia de la seguridad y la sostenibilidad pueden impulsarla adopción del mantenimiento predictivo en los próximos años. Un paso hacia un futuro donde la tecnología nos permita construir un entorno más seguro, eficiente y resiliente.

La importancia económica de las infraestructuras

España cuenta con una extensa red de infraestructuras que desempeñan un papel crucial en su desarrollo económico. Las carreteras, con 683.175 km, y la red ferroviaria, incluyendo 3.727 km de líneas de alta velocidad, facilitan el transporte de personas y mercancías por todo el territorio, impulsando el comercio interior.

Radiografía de infraestructuras
Radiografía de infraestructurasMiguel RosellóLa Razón

Los 46 puertos de interés general, que movieron 217 millones de toneladas de mercancías en 2022, son esenciales para el comercio exterior. Asimismo, los 46 aeropuertos con tráfico comercial, que registraron 243 millones de pasajeros, no solo fomentan el turismo, sino que también conectan España con el mundo, atrayendo inversión y facilitando los negocios internacionales.