Pavimentos de Carretera más Sostenibles
Un estudio demuestra que la deflexión del pavimento bajo los neumáticos de un vehículo aumenta el consumo de combustible.
Cuando las ruedas de un coche o un camión ruedan en una carretera, la máxima deflexión del pavimento se produce justo detrás de la trayectoria del desplazamiento. Este hecho tiene el efecto de hacer que los neumáticos del vehículo rueden continuamente en una ligera pendiente (exagerada en la ilustración), con el consecuente aumento del consumo de combustible del vehículo.
Ilustración: Mehdi Akbarian
La deflexión bajo los neumáticos es similar a la que se produce en la arena de la playa bajo los pies: Con cada paso, el pie apisona la arena del talón a la punta, lo que requiere que tengamos que gastar más energía que cuando caminamos sobre una superficie dura.
El estudio de los ingenieros civiles en el MIT demuestra que el uso de pavimentos rígidos en las carreteras de EE.UU. podría reducir el consumo de combustible del vehículo en hasta un 3 por ciento – un ahorro que podrían ascender a 273 millones de barriles de petróleo crudo por año, o 15,6 mil millones de dólares al precio actual del petróleo. Esto daría lugar a una disminución anual de las emisiones de CO2 de 46,5 millones de toneladas métricas.
Los autores del estudio son el profesor Franz-Josef Ulm y estudiante de doctorado Mehdi Akbarian y es el primero en utilizar modelos matemáticos, en lugar de experimentos en la
propia carretera, para observar el efecto de la deflexión del pavimento en el consumo de combustible del vehículo en toda la red de carreteras de EE.UU..
Los autores del estudio estiman que los efectos combinados de la rugosidad de la carretera y la deflexión son responsables de un consumo anual medio adicional de combustible de 7.000 a 9.000 galones por carril/ milla(*) en las carreteras de alto volumen (no se incluyen las carreteras más transitadas) de un total de 8,5 millones carriles/ millas que componen la red de carreteras EE.UU. y declaran que hasta el 80 por ciento de ese consumo adicional de combustible, en exceso del uso normal de combustible de los vehículos, se podría reducir a través de la mejora de las propiedades básicas del asfalto, hormigón y otros materiales utilizados para construir las carreteras
(*) Traducido a litros/km el consumo adicional supondría de 16.500 a 21.000 litros carril/km.
En las carreteras, incluso un aumento del 1 por ciento en el consumo de combustible deja una huella ambiental sustancial. Pavimentos más rígidos – que se pueden conseguir mediante la mejora de las propiedades del material o aumentando el espesor de las capas de asfalto, el cambio a una capa de hormigón o estructuras de materiales compuestos de asfalto y hormigón, o cambiando el espesor o la composición de las subcapas de la carretera – pueden reducir la deflexión y en consecuencia reducir esa huella.
Los investigadores afirman que «Este trabajo no es sobre el asfalto frente al hormigón. El objetivo final es hacer que la infraestructura de nuestra nación sea más sostenible. Nuestro modelo ayudará a hacer esto posible, dando a los ingenieros de pavimentos una herramienta para la inclusión de la sostenibilidad como un parámetro de diseño, al igual que la seguridad, el costo y la calidad de conducción».
El artículo completo se puede encontrar en el siguiente enlace:
http://newsoffice.mit.edu/2012/pavement-savings-tires-0523