Una investigación constata que las macropartículas contaminantes procedentes del desgaste de los neumáticos y el pavimento no solo impactan negativamente en el medio ambiente sino también en las condiciones de seguridad de las carreteras
La presencia de contaminantes en los pavimentos de las infraestructuras viales es una preocupación tanto para la seguridad vial como para el medio ambiente. Aunque el estado del pavimento, la intensidad del tráfico, las emisiones de polvo en el aire y los entornos al borde de estas vías son objeto de seguimiento por parte de profesionales y administraciones −especialmente en las áreas urbanas−, todavía es necesario evaluar mejor los contaminantes que permanecen en las superficies de las carreteras. Por este motivo, la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), junto con el Departamento de I+D+I de la empresa noruega ViaTech AS, ha investigado el efecto que tienen estas partículas contaminantes en las condiciones superficiales de las carreteras y sus alrededores. Además, el equipo de investigación ha revisado el instrumental disponible actual para detectar directa o indirectamente los problemas derivados de la acumulación de estas partículas en la carretera, lo que puede influir en la seguridad de las vías.
Las infraestructuras del transporte, en especial las carreteras, tienen un papel fundamental en el crecimiento económico de las poblaciones circundantes. Sin embargo, conllevan una serie de retos medioambientales y sociales. El tráfico asociado al uso de estas carreteras supone la emisión de gases, además de partículas sólidas en suspensión, y otras partículas. Si bien las emisiones de gases y partículas en suspensión han adquirido especial relevancia en los últimos años, ya que inciden negativamente en la calidad del aire, el papel de aquellas partículas que se acumulan en la superficie de las carreteras es más desconocido hasta ahora. Así, un equipo de investigación formado por Ana Patricia Pérez Fortes de la ETSI Caminos, Canales y Puertos de la UPM, junto con técnicos expertos del Departamento de I+D+I de la empresa ViaTech AS, ha llevado a cabo un trabajo en el que ha realizado una descripción completa de la contaminación de la superficie de carreteras y su influencia en el medio ambiente y en las condiciones de seguridad.
Cuando los neumáticos de los vehículos se desgastan, o, por ejemplo, el propio pavimento de las carreteras se deteriora, se desprenden partículas sólidas contaminantes que pueden acumularse en la superficie de la carretera, especialmente en periodos estacionales secos. Cuando llueve o nieva, dependiendo de la intensidad de estas precipitaciones, dichas partículas pueden movilizarse, generando escorrentías que pueden alterar los suelos de la zona o, incluso lagos y ríos. Este fenómeno, conocido como “escorrentía de carreteras”, se ha estudiado desde los años 80, mediante modelos hidrológicos que tienen en cuenta, como fenómenos independientes, la acumulación de las partículas en la superficie de las carreteras y su posterior lavado y transporte por las precipitaciones. Sin embargo, estos modelos tienen ciertas limitaciones. En el caso de la acumulación de las partículas, la diversidad de orígenes de dichas partículas complica su localización y propiedades y, por tanto, su comportamiento. Esto está íntimamente ligado a la intensidad y, por tanto, a la capacidad de transporte de las precipitaciones.
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Superficie de aluminio con una micro-rugosidad similar a la de una carretera donde quedan partículas residuales atrapadas después del paso de neumáticos y agua. Fuente: Hichri, Y., Cerezo, V., & Do, M. T. (2017). Effect of dry deposited particles on the tire/road friction. Wear, 376, 1437-1449.
Paralelamente, la acumulación de estas partículas en la superficie de la carretera afecta negativamente a la rugosidad superficial del pavimento, disminuyendo el agarre del neumático a la carretera. Cuando comienza a llover, este fenómeno es especialmente peligroso, ya que estas partículas mojadas actúan como un lubricante que disminuye considerablemente la fricción entre el neumático y la carretera, llegando a provocar accidentes. Este fenómeno, que considera la acumulación de los contaminantes en la superficie de las carreteras, el tamaño de las partículas contaminantes y su interacción con la rugosidad superficial del pavimento, especialmente a microescala, ha comenzado a estudiarse en profundidad la última década. Se ha demostrado que, además de la intensidad de las precipitaciones, el tamaño de partícula y las características de la superficie del pavimento, especialmente a microescala, son fundamentales a la hora de comprender los fenómenos de acumulación y transporte de las partículas contaminantes, así como la interacción neumático/pavimento.
“Por estos motivos, proponemos un enfoque multidisciplinar de la problemática, cada vez más frecuente por el incremento del desarrollo urbano, que supone la acumulación de contaminantes en la superficie de las carreteras, incluyendo las nuevas tecnologías de monitorización superficial de carreteras, capaces de caracterizar, tanto a macro como microescala las propiedades superficiales del pavimento”, señala Ana Patricia Pérez Fortes. “También animamos a la comunidad científica a colaborar estrechamente con aquellas administraciones y empresas dedicadas al mantenimiento vial, insistiendo de nuevo en el enfoque multidisciplinar de esta problemática”, concluye la investigadora.
Referencia bibliográfica:
Pérez-Fortes, A. P., & Giudici, H. (2022). A recent overview of the effect of road surface properties on road safety, environment, and how to monitor them. Environmental Science and Pollution Research, 1-17. https://doi.org/10.1007/s11356-022-21847-x.
