INFRAESTRUCTURAS ENVEJECIDAS:UNA BOMBA DE TIEMPO

En los últimos años, el colapso de infraestructuras críticas ha encendido las alarmas globales. Uno de los casos más impactantes fue el colapso del puente I-35W en Minneapolis, seguido por el dramático derrumbe del puente Morandi en Génova en 2018. Estos eventos no solo provocaron pérdidas humanas y económicas, sino que revelaron una verdad incómoda: muchas infraestructuras están envejeciendo sin el monitoreo adecuado. La seguridad de nuestras ciudades depende silenciosamente de estos elementos estructurales que rara vez reciben atención hasta que fallan.

El contexto global del envejecimiento de infraestructuras

A nivel mundial, una gran parte de la infraestructura civil fue construida durante el siglo XX y se acerca simultáneamente al final de su vida útil. Según datos del año 2019, más de 47,000 puentes en Estados Unidos presentan deficiencias estructurales, y en el Reino Unido, más de 3,000 puentes requieren reparaciones urgentes. Este panorama representa una amenaza global para la movilidad, la economía y la seguridad ciudadana.

Los puentes como puntos críticos de los sistemas de infraestructura

Los puentes desempeñan un papel esencial en las redes de transporte, actuando como nodos críticos para el flujo de bienes y personas. Su caída no solo interrumpe el tráfico, sino que puede generar graves consecuencias económicas y sociales. Una falla estructural puede significar días o incluso semanas de parálisis en sectores estratégicos.

La curva de la bañera y el deterioro estructural

La “curva de la bañera”, adaptada a las infraestructuras, nos muestra cómo su rendimiento se mantiene estable durante un tiempo, pero eventualmente comienza a caer de forma acelerada. Lo peligroso es que muchos gestores desconocen en qué punto exacto de la curva se encuentran sus activos, lo que complica la planificación de mantenimiento y puede llevar a un deterioro irreversible en cuestión de meses.

¿Qué es el monitoreo de salud estructural (SHM)?

El SHM o “Structural Health Monitoring” es un sistema de vigilancia técnica que permite conocer el estado de una infraestructura en tiempo real a través de sensores. Estos dispositivos recogen datos de vibraciones, cargas, temperatura, humedad, y otros factores que afectan el desempeño estructural, permitiendo una evaluación continua sin intervención manual constante.

Brecha entre los datos y la toma de decisiones

Aunque ya existen tecnologías para recolectar datos con alta precisión, aún persiste una barrera significativa entre la recopilación de información y su uso efectivo en la toma de decisiones. El volumen de datos es tan grande que muchas veces no se analizan en tiempo y forma, lo que reduce su utilidad en momentos críticos.

Gemelos digitales: reflejos en tiempo real de la infraestructura

Los gemelos digitales son réplicas virtuales de infraestructuras físicas que se actualizan en tiempo real mediante la información obtenida por el SHM. Esta tecnología permite simular escenarios y anticipar comportamientos estructurales ante eventos como terremotos o sobrecargas de tráfico, brindando a los gestores una poderosa herramienta predictiva.

Preguntas clave para la gestión de infraestructuras

Todo administrador de infraestructuras debería ser capaz de responder: ¿Es segura esta estructura?, ¿por cuánto tiempo lo será?, ¿cómo se está comportando actualmente?, ¿cuándo y cómo intervenir? Estas preguntas, aunque parecen simples, requieren un profundo entendimiento técnico y análisis de datos para ser contestadas con precisión.

La inteligencia artificial como aliada estratégica

La inteligencia artificial, especialmente mediante el aprendizaje profundo, permite identificar patrones ocultos en los datos recolectados por sensores. Esto facilita la predicción de fallas antes de que ocurran. Sin embargo, el uso de IA no debe reemplazar el juicio humano ni el conocimiento ingenieril, sino complementarlo.

El papel del IoT en el monitoreo de vibraciones

El Internet de las Cosas (IoT) ha permitido el desarrollo de sensores de bajo consumo energético que se pueden desplegar en masa para monitorear vibraciones en puentes y estructuras. Estos dispositivos permiten una supervisión continua sin requerir grandes presupuestos ni intervenciones invasivas.

Modelado del riesgo y evaluación de resiliencia

Comprender la vulnerabilidad de una infraestructura no solo depende de su estado físico, sino también de su capacidad para resistir y recuperarse frente a eventos adversos. La modelización de riesgos, combinada con indicadores de resiliencia, permite establecer prioridades de intervención más efectivas.

Impactos económicos de posponer el mantenimiento

Retrasar el mantenimiento no solo incrementa los costos directos de reparación, sino también los costos indirectos por interrupciones en el servicio, accidentes, y pérdidas económicas. En cambio, el monitoreo predictivo permite optimizar los recursos disponibles y alargar la vida útil de las estructuras.

Implicaciones regulatorias y políticas públicas

El SHM debería estar integrado en las normativas nacionales e internacionales como una exigencia obligatoria en proyectos de infraestructura crítica. Políticas públicas sólidas pueden fomentar la implementación de sistemas de monitoreo desde la etapa de diseño, previniendo futuros desastres.

De la investigación a la realidad: el reto de la innovación

Existe una brecha entre la investigación académica en monitoreo estructural y su aplicación en proyectos reales. Universidades, instituciones y empresas deben colaborar para convertir el conocimiento técnico en soluciones prácticas, accesibles y escalables.