Carreteres que es curen soles

Quan ens fem un tall al dit, el propi organisme és capaç de regenerar el teixit i curar la ferida que ens hem fet. De la mateixa manera, el nostre cos pot soldar un os trencat o recuperar-se del desgast a què sotmetem els cartílags. Fins ara associàvem la curació als éssers vius. Només els humans, els animals i les plantes tenen aquesta capacitat de regeneració. Però què passaria si poguéssim fabricar materials amb aquestes mateixes propietats? Ens podem imaginar una carretera que no necessiti manteniment? O una llosa de formigó de vida il·limitada? El col·legiat Josep Bernat ho ha fet i treballa, de la mà d’empreses i laboratoris, per fer possible que processos naturals que associem als organismes vius es donin també en materials.

UN PRESSUPOST EN DESCENS

El pressupost que el Ministeri de Foment destina al manteniment de les carreteres espanyoles s'ha reduït substancialment en els darrers anys. Segons un estudi del RACC, la partida ha disminuït en un 38% des del 2009. Així, el 2013 es van invertir 818 milions d'euros per mantenir les carreteres de la Xarxa de Carreteres de l'estat, que comta amb 25.835 quilòmetres. És a dir, s'hi van invertir més de 31.000 euros per quilòmetre i via.

Si tenim en compte totes les administracions amb competències en carreteres, durant el 2013 es van destinar 149 euros per habitant, dels quals 49 eren per al manteniment i 100 per a la contrucció de noves vies.

Bernat coordina un projecte que investiga nous paviments de propietats autoregeneratives. Es tracta d’obtenir conglomerats asfàltics capaços de corregir per si mateixos les fissures que es produeixen en les carreteres pel desgast de la circulació i els agents atmosfèrics. Fer possible carreteres que autoreparin les fissures que s’hi generen permetria reduir substancialment els costos de manteniment, milloraria la seguretat viària i suposaria un estalvi de matèries primes com els àrids o el petroli.

Els investigadors del projecte tracten de desenvolupar un asfalt que sigui capaç d’aportar elements a la capa de rodament d’una carretera que l’autoregenerin. Es tracta, doncs, de reproduir de manera controlada i sistemàtica un procés que ja succeeix de manera espontània quan una carretera s’escalfa molt i el betum que composa l’asfalt es fon. Aquest fenomen, que acostuma a passar a l’estiu, fa que quan un vehicle circula per sobre del betum fos el tensi i sigui capaç de reparar un petit desperfecte. El que s’intenta ara és controlar aquesta reacció i desencadenar-la sempre que hi hagi fissures i no només quan les condicions ambientals i de trànsit són favorables. És a dir, es tracta que el betum es torni líquid a una temperatura ambient estàndard, torni a recobrir els àrids que hi ha a la capa de rodament de la carretera i es torni a enganxar.

La línia d’investigació sobre la qual actualment treballen es basa a incorporar algun element a la massa amb què es fa la carretera que actuï en el moment que hi ha una fissura. Hi ha diferents opcions, però bàsicament es treballa per incorporar unes nanoesferes mesclades amb el betum que continguin un producte que en desencadeni la dissolució. “Estem treballant en un parell o tres de camps d’investigació per determinar quina és la tècnica més eficient, però les que prenen més força són la tecnologia dels enllaços covalents supramoleculars, els rejovenidors i els líquids iònics que són dissolvents molt actius a baixa temperatura”, explica Bernat.
El mecanisme de funcionament seria, aparentment, molt simple: la circulació per la carretera genera fissures a l’asfalt i trenca les nanopartícules que contenen un líquid. Aquest líquid dissol el betum quan hi entra en contacte i fa que ocupi l’espai on hi ha la fissura. D’aquesta manera, la carretera estaria en constant autoreparació sense necessitat de tallar la circulació ni de grans intervencions.

Bernat és conscient que encara hi ha moltes incògnites per fer realitat el projecte, que està en una fase inicial, però espera tirar-lo endavant i que vegi la llum el 2015. “Estem vivint una revolució en el camp dels materials. Conceptualment és el mateix que l’electrònica, que mou electrons –una part constituent de la matèria. Si arribes més enllà en el coneixement, pots fer moltíssimes coses amb els electrons”, explica apassionat mentre parla de bateries de mòbils de vida infinita, energies d’activació i possibilitats que encara ara costa d’imaginar.

El naixement del projecte
We Do!, amb Josep Bernat al capdavant, va proposar la idea inicial del projecte ja fa un parell d’anys. S’hi va interessar el Centre per al Desenvolupament Tecnològic Industrial, el CDTI. La primera tasca va ser buscar empreses disposades a crear un consorci que sol·licités les ajudes al CDTI i que aportessin know-how. El suport es va centrar en empreses catalanes de l’àmbit de l’obra civil i especialitzades en la catàlisi, ja que sempre s’ha treballat amb la idea que l’element actiu no es gasti, sinó que desencadeni la reacció i que després es pugui recuperar. Per treballar el disseny dels elements actius i les nanopartícules que els han de contenir es compta amb la col·laboració de centres d’investigació universitaris, que realitzen investigació bàsica en aquest àmbit. El darrer soci que ha entrat al projecte va ser una petroliera estatal turca, que aporta la tecnologia del betum. La inversió total prevista del projecte és de dos milions d’euros i actualment compta amb un equip d’una dotzena de persones treballant-hi.

En un primer moment només es comptava amb inversió espanyola, però gràcies al Programa Eureka el projecte va obtenir el rang europeu necessari per aconseguir més ajudes a la investigació. Se n’encarreguen el CDTI per la part espanyola i el TÜBITAK per la turca. El Programa Eureka de cooperació tecnològica impulsa la competitivitat de les empreses europees a partir de la realització conjunta de projectes de desenvolupament tecnològic aplicat.

Josep Bernat, d’assalariat a facilitador
El col·legiat Josep Bernat era director de nous desenvolupaments a Portland Valderrivas, la divisió de ciment d’FCC, fins que l’empresa va reestructurar la plantilla i va prescindir d’una gran part de la seva estructura directiva. Com que sempre havia estat involucrat en temes d’R+D+I en diferents indústries, des del CDTI diversos companys el van animar a continuar treballant en l’àmbit de la innovació i les possibilitats en regeneració de materials. Fruit d’aquell impuls va sorgir We Do! i el nou perfil professional de Bernat, que es defineix com a facilitador: “Són molts anys d’experiència i he treballat en molts sectors. Allò que per a uns és obvi, per a d’altres és una novetat i això et fa capaç de generar connexions que aporten valor”.

A We Do! treballa en altres projectes, tot i que es lamenta d’una manca d’interès de la indústria per investigar: “Per tecnologies de base hi ha molt poc interès, només aconsegueixes captar l’atenció quan es tracta d’aplicar tecnologia ja existent que pugui tenir un retorn quasi immediat”. En aquest sentit està treballant en diversos projectes, com ara incorporar fibres de cel·lulosa a les lloses de formigó i aconseguir d’aquesta manera que l’aigua es reparteixi uniformement per tota una superfície, o bé traslladar el concepte smart als ports nàutics esportius. Bernat també està al darrere del projecte l’Ascensor Impossible, que impulsat pel COEIC i amb l’ajuda d’OTIS i INDUS vol desenvolupar un sistema capaç de millorar la mobilitat de les persones grans que viuen en habitatges on no es pot instal·lar un ascensor convencional.

Materials inerts molt vius
La tecnologia autoregenerativa es basa a reproduir els mateixos mecanismes que es donen a la natura. Hi ha investigacions a tot el món que estudien diferents àmbits. En el cas dels metalls, per exemple, l’última frontera és treballar a partir de pressions ultraaltes per aconseguir que es recuperi una estructura que s’ha malmès. “Al final tot són àtoms. Si saps què passa a l’estructura molecular i ets capaç de col·locar els electrons on vols, pots arribar a fer que saltin d’òrbita i que passin d’un metall a un altre per regenerar una fissura. Com que els metalls comparteixen electrons entre si, si ets capaç de compartir àtoms d’aquests metalls, a la pràctica és com si fossis capaç de generar material nou. Només necessites una pressió molt alta com energia d’activació i les condicions adequades”, explica el col·legiat Josep Bernat, coordinador tecnològic d’un projecte d’autoregeneració de carreteres.

Un dels camps on més s’ha avançat en l’àmbit de la regeneració de materials, i on s’han obtingut resultats més sorprenents, és en el de les gomes elàstiques. Ja és possible trencar-les i en tornar a acostar els bocins fer que aquests “recordin” la seva posició i reconstrueixin l’estructura original i recuperin les seves propietats.
Tècniques d’aquest tipus ja s’estan aplicant pràcticament a tots els materials: cristalls, pintures, metalls, plàstics, etc. El camp de desenvolupament és encara molt ampli, ja que el límit són els electrons.

 

TEXT: Manel Gastó
Foto: Arxiu
El contingut d'aquest camp es manté privat i no es mostrarà públicament.
CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.