6 tecnologías para construir las infraestructuras resilientes del mañana

Si uno echa un vistazo a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU se topará con un término llamativo en la descripción del número 9: infraestructuras resilientes como clave para una construcción innovadora y sostenible. Este tipo de enfoque es posible hoy gracias a los avances en áreas como los nuevos materiales de construcción o las últimas tecnologías. En este artículo te explicamos en qué consisten exactamente y algunos ejemplos de los avances que lo posibilitan.

¿Qué son las infraestructuras resilientes?

Las infraestructuras resilientes son aquellas capaces de adaptarse y recuperarse ante eventos adversos, como desastres naturales, interrupciones tecnológicas o cambios económicos. Su esencia radica en la planificación preventiva y la capacidad de recuperación rápida, de modo que un fallo puntual no afecte de manera crítica al sistema completo. Para ello, se diseñan con componentes redundantes, materiales avanzados, protocolos de contingencia y planes de respuesta claros que garantizan una vuelta a la normalidad en el menor tiempo posible. Estos son los principales tipos:

1. Infraestructuras de transporte: carreteras, puentes y aeropuertos deben ser capaces de resistir fenómenos extremos y contar con rutas o modos de transporte alternativos que minimicen interrupciones y tiempos de inactividad.
2. Infraestructuras energéticas: centrales eléctricas y redes de distribución se diseñan para sostener el suministro incluso ante cortes o desastres, incorporando fuentes renovables y almacenamiento de energía para garantizar la continuidad del servicio.
3. Infraestructuras de telecomunicaciones: redes y centros de datos deben proteger la información y mantener la conexión activa, apoyándose en copias de seguridad y sistemas de respaldo que mantengan la operación pese a fallos localizados.
4. Infraestructuras hídricas y de saneamiento: plantas de tratamiento y sistemas de abastecimiento integran planes de control de inundaciones, mecanismos de purificación y protocolos de emergencia para asegurar el acceso al agua y evitar episodios de contaminación.
5. Infraestructuras urbanas y constructivas: edificaciones y servicios municipales se preparan para sobrellevar catástrofes gracias a diseños más resistentes, materiales duraderos y planes urbanos que contemplan zonas seguras y vías de evacuación.

Tecnologías de construcción de infraestructuras resilientes

Aunque las infraestructuras resilientes no son nada nuevo —basta con pensar en el uso de hormigón autorreparable de los romanos—, es cierto que los avances tecnológicos y la investigación en lo tocante a nuevos materiales ha permitido impulsar su desarrollo en los últimos años. Aquí tienes seis ejemplos de sistemas que posibilitan la construcción de infraestructuras de este tipo:

1. Internet de las cosas (IoT): sensores inteligentes para monitorizar en tiempo real

El IoT permite la instalación de  (puentes, edificios, carreteras, plantas de energía, etc.) para recopilar datos sobre variables como temperatura, vibraciones, presión o desgaste. De este modo, se puede conocer el estado de la estructura en tiempo real y detectar anomalías de forma temprana.

Así funciona: en un puente, los sensores IoT pueden enviar datos continuos sobre tensiones y deformaciones en la estructura. Si se detectan valores fuera de lo normal, se activa un protocolo de revisión y mantenimiento antes de que el problema se agrave o provoque un fallo estructural.

Un ejemplo de esta tecnología es el proyecto Corrochip, un sistema de sensores incrustados en el hormigón que monitoriza su estado en tiempo real para detectar tempranamente su corrosión. Este sistema ya se ha aplicado en infraestructuras portuarias y autopistas, facilitando un mantenimiento predictivo que prolonga la vida útil de las estructuras y garantiza su seguridad. Además, la integración del Internet de las cosas (IoT) permite a los equipos una supervisión remota constante.

2. Big data y analítica predictiva: anticipación y respuesta a riesgos

Con grandes volúmenes de datos recopilados a partir de múltiples fuentes (sensores, imágenes satelitales, históricos de fallos, condiciones climáticas), la analítica predictiva permite identificar patrones y probabilidades de riesgo. De esta forma, es posible planificar el mantenimiento preventivo, optimizar recursos y tomar decisiones informadas para reforzar la resiliencia.

Así funciona: en redes de distribución eléctrica, combinar los datos históricos de apagones con las previsiones meteorológicas y registros de carga permite predecir posibles puntos de sobrecarga y evitar cortes de suministro, desplegando operarios o realizando ajustes técnicos con antelación.En Rotterdam (Países Bajos) se implementó un sistema de Big Data y análisis predictivo para el mantenimiento preventivo de infraestructuras amenazadas por inundaciones y subidas del nivel del mar, como diques y sistemas de drenaje. Mediante una red de sensores IoT, se recopilaron datos en tiempo real sobre variables como presión del agua, humedad, temperatura y vibraciones. Estos datos se combinaron con información histórica de eventos climáticos, imágenes satelitales y modelos predictivos, creando una gran base de datos. Posteriormente, utilizaron algoritmos de machine learning para identificar patrones y tendencias que permitieron predecir fallos potenciales en las infraestructuras.

3. Inteligencia artificial y machine learning: optimización de mantenimiento y gestión de crisis

La IA y el machine learning pueden procesar información en tiempo real y aprender continuamente de nuevos datos, lo que contribuye a mejorar la toma de decisiones de manera autónoma. Estas tecnologías permiten optimizar el mantenimiento predictivo, priorizar reparaciones críticas y gestionar emergencias con planes de contingencia más efectivos.

Así funciona: en una instalación industrial, un sistema de IA puede monitorear maquinaria y detectar patrones que anticipen un fallo, programando la intervención mecánica antes de que se produzca la avería. Asimismo, ante un incidente, la IA puede calcular rutas de evacuación más seguras y rápidas según la situación específica.

Un ejemplo es BIM2TWIN, un proyecto integral de Gemelos Digitales de Edificios (DBT) para optimizar la gestión de procesos constructivos en el sector de la edificación. En concreto, la plataforma fusiona el Modelado de Información de Construcción (BIM) con avanzadas herramientas de Inteligencia Artificial (IA) y técnicas semánticas de enlazado de datos, lo que permite acortar plazos, reducir costes y mejorar la calidad y seguridad de los proyectos.

4. Blockchain: trazabilidad y seguridad en la gestión de infraestructuras críticas

La tecnología de cadena de bloques (blockchain) permite crear registros inmutables y transparentes, lo que favorece la trazabilidad de piezas, mantenimientos, actualizaciones y controles en infraestructuras críticas. Además, al no depender de un servidor centralizado, aumenta la resistencia a ciberataques y reduce la posibilidad de manipulación de datos.

Así funciona: una empresa que gestiona redes de transporte puede usar blockchain para registrar el historial de cada tramo de vía (mantenimientos, revisiones, proveedores de materiales), asegurando que cualquier cambio quede documentado y auditado, sin posibilidad de alteraciones no autorizadas.

Un ejemplo reciente en el sector de la construcción es el proyecto MatOnTime, que combina inteligencia artificial generativa, blockchain y gemelos digitales para reducir retrasos en los proyectos, mejorar el uso de los recursos y minimizar el impacto ambiental. Entre sus propuestas se encuentra un sistema de planificación predictiva basado en análisis de riesgos, que optimizará las rutas de transporte según las probabilidades de retraso, lo que contribuirá significativamente a la reducción de las emisiones de CO₂.

5. Energías renovables y redes inteligentes (smart grids): autonomía energética y respuesta ante fallos

Las smart grids integran fuentes renovables (solar, eólica, hidroeléctrica) con sistemas de almacenamiento y control digital. Esto permite asegurar un suministro continuo, incluso si una fuente de energía falla, y redistribuir la carga de forma eficiente en función de la demanda. A su vez, el uso de energías renovables reduce la dependencia de combustibles fósiles, aumentando la sostenibilidad.

Así funciona: en áreas rurales alejadas de redes eléctricas convencionales, microredes (minigrids) con paneles solares y baterías de almacenamiento ofrecen un suministro independiente y estable. Si se registra una interrupción en la red principal, la microred sigue operando sin afectar las actividades críticas de la comunidad.

Una muestra de esta tecnología es la microrred instalada en la planta de Schneider Electric en Navarra (España) por ACCIONA Energía. Este sistema integra la producción de energía renovable in situ, almacenamiento en baterías y puntos de recarga de vehículos eléctricos, lo que permite una mayor eficiencia energética, reducción de costes y una menor huella de carbono.

 

 

6. Construcción 4.0 y materiales avanzados: impresión 3D, materiales autorreparables, hormigón verde o nanomateriales

La Construcción 4.0 engloba el uso de tecnología digital y procesos automatizados, como la impresión 3D, para erigir infraestructuras de manera más rápida, precisa y con menor desperdicio de materiales; o el hormigón verde, que utiliza materiales reciclados o residuos industriales. Además, el empleo de materiales autorreparables y nanomateriales mejora la resistencia y prolonga la vida útil de las estructuras, lo que reduce la necesidad de intervenciones de mantenimiento.

Así funciona: se han desarrollado cementos que, al detectar grietas, liberan microcápsulas con compuestos que sellan la fisura, recuperando la integridad del material. Este tipo de hormigón autorreparable resulta especialmente útil en puentes y túneles, donde el acceso para reparaciones puede ser limitado o costoso.

Si quieres conocer otras tecnologías para construir infraestructuras resilientes, te recomendamos este artículo sobre materiales de construcción inspirados en los escarabajos.

 

Fuentes:

• World Economic Forum