Cómo diseñar puentes más baratos basándose en las luciérnagas

Un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia ha desarrollado una nueva metodología que permite el diseño automático de puentes de carreteras con menos coste y emisiones de dióxido de carbono basándose en la observación del comportamiento de las luciérnagas.

Según ha informado la UPV en un comunicado, este trabajo aparece publicado en la revista "Automation in Construction"y es obra de los investigadores Víctor Yepes, José Martí y Tatiana García.

Una de las principales conclusiones del estudio es que el comportamiento social de las luciérnagas puede ayudar al diseño de puentes más eficientes, especialmente aquellos que se instalan en carreteras y que están sustentados por vigas de hormigón pretensado prefabricadas con sección transversal en doble U.

Desde los laboratorios del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (Icitech) de la UPV, estos investigadores han logrado desarrollar un método que permite minimizar las emisiones de dióxido de carbono en el proceso de construcción y también los costes.

Según explica Víctor Yepes, las luciérnagas se comportan como colectivo de forma inteligente y basan su comportamiento social en la luminosidad que emiten (luciferina).

"Su característica más distintiva es el cortejo nocturno, cuando los machos patrullan en busca de pareja con un vuelo característico mientras emiten secuencias de destellos de luz propios de cada especie", explica.

"Las hembras de la misma especie pueden responder con destellos específicos y así puede ocurrir el apareamiento. Cada luciérnaga selecciona, utilizando un mecanismo probabilístico, un vecino que tiene un valor más alto de luciferina que el suyo propio y se mueve hacia él", añade.

"Trasladando este comportamiento al diseño de los puentes, se han conseguido ahorros que oscilan entre un 20 y un 50 % respecto al diseño de puentes reales", apunta este profesor.

En el desarrollo de la nueva metodología, los investigadores han utilizado un algoritmo en el que la estructura del puente se define a partir de 40 variables, que incluyen los tipos de materiales y las armaduras de la viga y de la losa.

El algoritmo considera cada puente como una luciérnaga, de forma que un puente de menor coste o emisiones presenta un mayor valor de luciferina, es decir, resulta más prometedor en la búsqueda de mejores soluciones, un principio que permite optimizar al máximo su diseño, apunta Víctor Yepes.

Además, los resultados indican que, de media, la reducción de un euro en coste permite ahorrar hasta 1,75 kilos de emisiones de dióxido de carbono, responsables del calentamiento global del planeta.

Para comprobar la eficacia de esta nueva metodología, los investigadores del Icitech lo aplicaron a la simulación de diseño de un puente real, en concreto, el viaducto 1 del tramo Muro de Alcoy-Puerto de Albaida del proyecto de construcción de la autovía del Mediterráneo.

"Aplicando nuestra metodología, el coste total del puente optimizado habría sido un 50 % más barato, sin merma de calidad o seguridad", concluye Víctor Yepes.

Este trabajo se enmarca dentro del proyecto Horsost, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad.