Cómo las carreteras reforzadas con georredes contribuyen a reducir el consumo energético relacionado con el tráfico

Reducción de la resistencia al rodamiento de los vehículos mediante pavimentos estabilizados con georredes

Reducción de la deformación del pavimento y de las pérdidas de energía entre neumático y carretera

Cuando reforzamos las bases de carreteras con georredes, esto ayuda a mantener los áridos en su lugar y evita que se desplacen lateralmente. Esto marca una gran diferencia en la capacidad de las carreteras para soportar el paso de los vehículos. La formación de surcos (rutting) se convierte en un problema mucho menos frecuente, ya que los neumáticos no tienen que esforzarse tanto al ascender pequeñas irregularidades causadas por superficies desiguales. Los estudios sobre el comportamiento de los materiales demuestran que unas carreteras más lisas pueden reducir efectivamente la presión entre los neumáticos y el pavimento en aproximadamente un 28 %. Esto significa que se desperdicia menos energía en forma de calor durante la conducción. Las investigaciones indican que esto conlleva un consumo de combustible aproximadamente un 5 % a un 7 % menor para los vehículos, ya que los neumáticos se deforman menos y generan menos calor en la zona de contacto con la superficie de la carretera. Otra ventaja adicional es que la fuerte conexión entre las capas de georredes impide que la tierra situada bajo la carretera se desplace, lo que mantiene la superficie de la vía en buen estado y funcionando correctamente con el paso del tiempo.

La distribución de cargas y la supresión de la formación de surcos mejoran la eficiencia dinámica

Cuando se instalan georredes, estas distribuyen el peso proveniente de los ejes de los vehículos sobre secciones más amplias del terreno subyacente. Esto ayuda a reducir casi a la mitad esos puntos de tensión concentrada cuando las carreteras experimentan un tráfico intenso de camiones. El modo en que funcionan estas redes también implica la formación de menos surcos profundos en la superficie de la calzada en comparación con el pavimento convencional, manteniendo así una superficie plana y uniforme. Las carreteras conservan un mejor estado durante más tiempo, lo que permite que los neumáticos mantengan un buen contacto con la superficie del suelo. Esto reduce la resistencia al rodamiento y ahorra combustible a medida que los vehículos circulan. Las investigaciones indican que las carreteras reforzadas con georredes experimentan aproximadamente un 22 % menos de resistencia al rodamiento a lo largo de toda su vida útil. Para las empresas de transporte por carretera, esto se traduce en un ahorro real de costos de combustible. Además, hay menos esfuerzo sobre los componentes de la suspensión, ya que la carretera no presenta tantos rebotes.

Ampliación de la vida útil de la carretera para minimizar el consumo energético derivado del mantenimiento

El refuerzo con georredes prolonga la vida útil del pavimento al estabilizar las subrasantes y distribuir las cargas, retrasando así el fallo estructural y reduciendo drásticamente la frecuencia de proyectos de recarpetado intensivos en energía.

Menos eventos de recarpetado reducen las emisiones de la flota de construcción y los costes energéticos derivados de la congestión

Cuando se posponen las labores de mantenimiento, no es necesario utilizar maquinaria diésel como rodillos y pavimentadoras, que emiten entre 8 y 12 kilogramos de CO₂ equivalente por cada tonelada de asfalto que colocan. Otra importante problemática son los cierres viales: cuando el tráfico se acumula, los vehículos permanecen detenidos consumiendo combustible a tasas comprendidas entre 1,2 y 3,1 litros por hora mientras están atrapados en una congestión severa. Tomemos como ejemplo las autopistas: posponer un solo trabajo de recarpetado podría reducir más de 1.200 toneladas métricas de emisiones de carbono en tan solo cinco años, simplemente evitando los kilómetros adicionales que los conductores deben recorrer por desvíos y reduciendo el tiempo innecesario de funcionamiento de la maquinaria de construcción.

La estabilización de la subrasante prolonga la vida útil de diseño en un 40–60 % (AASHTO 2022)

Las georredes funcionan impidiendo que los materiales se dispersen lateralmente y evitando que el agua penetre en el terreno situado debajo de ellas, lo que incrementa considerablemente la resistencia de las capas base de carretera. Las vías construidas con estas georredes pueden durar aproximadamente entre 10 y hasta 15 años bajo tráfico intenso antes de comenzar a deteriorarse, frente a solo 6–9 años cuando no se aplica ningún refuerzo. Según los expertos de AASHTO —organismo encargado de establecer las normas para carreteras en Estados Unidos—, sus directrices más recientes, publicadas en 2022, respaldan estos hallazgos, demostrando que las carreteras reforzadas con georredes tienen una vida útil real entre un 40 % y un 60 % mayor que las no reforzadas. Además, las carreteras que requieren menos reparaciones reducen la necesidad de incorporar nuevos materiales con frecuencia. Piénselo: cada vez que evitamos colocar una nueva capa de pavimento, disminuimos las emisiones de carbono derivadas de la extracción de rocas, la fabricación de asfalto y el transporte de todos esos materiales por todo el país.

Ahorro de material y energía incorporada mediante pavimentos más delgados reforzados con georredes

Reducción del espesor de asfalto y áridos sin comprometer el rendimiento

Cuando las carreteras se refuerzan con georredes, los ingenieros pueden reducir efectivamente el espesor necesario de las capas de asfalto y grava sin comprometer la calidad de la carretera. Estudios realizados con el software PLAXIS 3D y posteriormente validados mediante ensayos reales indican que la colocación de georredes directamente en la capa granular de la base permite reducir entre un 15 % y un 30 % el espesor del asfalto, aunque este porcentaje varía según el tipo de suelo sobre el que se construya. Este efecto es tan beneficioso porque la geored difunde mejor las cargas a lo largo de la superficie de la carretera y limita el desplazamiento lateral de los materiales, lo que reduce la formación de baches con el paso del tiempo. Desde una perspectiva de sostenibilidad, los investigadores han comprobado que estos diseños de carreteras más delgadas tienen una vida útil equivalente a la de las carreteras convencionales, pero permiten ahorrar una cantidad significativa de recursos naturales, ya que se requiere menos material nuevo para los proyectos de construcción.

Hasta un 30 % menos de áridos utilizados y menor carbono incorporado (FHWA, 2023)

Cuando las georredes se bloquean mecánicamente en las capas de suelo y áridos, permiten efectivamente a los ingenieros reducir el espesor necesario del curso base. Esto significa que podemos ahorrar aproximadamente un 30 % en materiales áridos en conjunto. Según muestran los estudios de ciclo de vida, este tipo de ahorro de materiales se traduce en una reducción de la huella de carbono entre un 6 % y un 24 %. Los especialistas de la Administración Federal de Carreteras respaldan esta afirmación en su más reciente informe de 2023 sobre geosintéticos sostenibles. Señalan que disminuye la necesidad de operaciones en canteras, del transporte de esos materiales pesados y de la energía requerida para compactar todo. Realmente tiene sentido si lo analizamos con detenimiento.

Validación en condiciones reales: Ahorro medido de energía y combustible en carreteras con georredes

Los datos obtenidos de ensayos reales en campo respaldan lo que muchos sospechaban sobre las carreteras reforzadas con georredes en cuanto a eficiencia energética. Al analizar tramos experimentales instrumentados, los vehículos pesados de transporte de mercancías consumen típicamente un 5 al 7 % menos de combustible en comparación con tramos de pavimento convencional. Esto ocurre porque la superficie estable creada mediante el refuerzo con georredes reduce la resistencia a la rodadura. El ahorro económico derivado del menor consumo de combustible se traduce directamente en menores emisiones y gastos operativos, especialmente evidente en operaciones logísticas intensivas que recorren miles de kilómetros cada semana. Las ciudades que han monitoreado carreteras principales en zonas climáticas moderadas observan que sus carreteras reforzadas con georredes conservan una buena condición superficial durante tres a cinco años adicionales frente a los pavimentos convencionales. Esto implica que los equipos de mantenimiento deben intervenir con menor frecuencia para realizar costosas obras de repavimentación. Lo interesante es cómo los resultados obtenidos en condiciones reales coinciden bastante bien con las predicciones de los estudios de laboratorio. La forma en que se distribuye la carga a través de las capas de georredes reduce efectivamente las pérdidas de energía que se producen en la interfaz entre neumáticos y superficie pavimentada. Varios municipios que adoptaron esta tecnología han registrado descensos significativos en la huella de carbono total asociada al mantenimiento de sus carreteras, lo que demuestra cuán prácticas y escalables son realmente este tipo de ahorros energéticos para comunidades de todo el mundo.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una georred?

Una georred es un material geosintético utilizado para reforzar suelos y materiales similares. A menudo se emplea para estabilizar terraplenes de carreteras al distribuir las cargas y evitar el desplazamiento lateral de los materiales.

¿Cómo reducen las georreds la resistencia a la rodadura?

Las georreds estabilizan las capas base de las carreteras, reducen la deformación del pavimento y distribuyen las cargas de forma más uniforme, lo que da lugar a superficies viales más lisas y a una menor pérdida de energía en la zona de contacto entre los neumáticos y el pavimento, reduciendo así la resistencia a la rodadura.

¿Ayudan las georreds a ahorrar combustible para los vehículos?

Sí, las carreteras reforzadas con georreds reducen la resistencia a la rodadura y mejoran el contacto de los neumáticos con la superficie vial, lo que supone aproximadamente un 5 al 7 % menos de consumo de combustible por parte de los vehículos.

¿Cómo afectan las georreds a los costes de mantenimiento de las carreteras?

El refuerzo con georreds prolonga la vida útil de las carreteras, reduce la frecuencia de los trabajos de recarpetado y disminuye los costes de mantenimiento al minimizar la necesidad de nuevos materiales y operaciones con maquinaria, lo que también puede contribuir a reducir las emisiones de carbono.