Guardarraíl en una carretera española
Este invento español va a proteger a los motoristas y también dará electricidad barata a 8 millones de hogares
La empresa española Tecnalia está detrás de un prototipo de guardarraíl que podría instalarse en los 136.000 km de carreteras europeas.
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La idea de aprovechar lugares aislados y sin grandes edificios que les hagan sombra como los que ocupan las autopistas para instalar paneles solares viene de lejos. Desde 2016, cuando se construyó la primera carretera con placas fotovoltaicas integradas en el firme, distintas iniciativas han intentado aprovechar estas omnipresentes y kilométricas infraestructuras para generar electricidad, ya sea con toldos, marquesinas y voladizos o incluso con muros absorbentes de ruido.
Sin embargo, ninguno de estos proyectos parece tan ambicioso como el programa europeo LIAISON, en el que colaboran 15 países, entre ellos España, para "desarrollar y aplicar soluciones sostenibles a lo largo del ciclo de vida de las carreteras y los ferrocarriles" del continente. Precisamente, una de las contribuciones españolas a esta iniciativa ha sido desarrollar el primer guardarraíl fotovoltaico del mundo, que podría transformar la infraestructura vial al integrar la generación de energía renovable en los elementos de seguridad de las carreteras.
Son más de 136.000 km que pueden transformarse en fuentes de energía solar, un potencial enorme que podría utilizarse para suministrar electricidad a más de 8 millones de personas. Y es que la producción anual estimada de este invento "es de unos 623 kilovatios hora por kilovatio pico, lo que se traduce en unos 25 megavatios hora por cada kilómetro", señala en un comunicado de prensa Eduardo Román, jefe del equipo fotovoltaico de Tecnalia, la empresa española detrás de esta tecnología. "Una familia de tres miembros consume unos 100 kW/h al mes de media. Así que, con esa cantidad de energía, podríamos abastecer a unos 20 hogares de este tipo".
El objetivo real, más que aplicarse en reducir la factura energética de particulares y empresas, es alimentar la iluminación pública, las señales de tráfico y los sistemas de ventilación de los túneles, lo que reduciría drásticamente los costes energéticos asociados a la infraestructura vial y permitiría usar estos elementos en zonas sin acceso a la red eléctrica.
Además de generar energía, este innovador guardarraíl "incluye un elemento de seguridad adicional para los motoristas en forma de una lámina plana ligeramente inclinada hacia arriba, que es donde montamos los paneles fotovoltaicos", explica Irina Mella Burlacu, fundadora de la compañía italiana Vita International, que ha colaborado con Tecnalia en el desarrollo de los dispositivos.
Evitar la sombra
Un aspecto crucial en el desarrollo de este prototipo ha sido abordar los desafíos técnicos relacionados con la eficiencia, mantenimiento y durabilidad de los paneles solares. Uno de los principales obstáculos es la sombra proyectada por los vehículos en movimiento, que puede afectar el rendimiento de los paneles.
"Hay dos formas de abordar este problema", explica el propio Román. "Una consiste en utilizar electrónica de potencia avanzada para aislar el panel sombreado sin afectar al rendimiento de los demás a los que está conectado. Otra opción es diseñar el panel fotovoltaico de forma que minimice el impacto de las sombras conectando estratégicamente las células en esquemas de conexión serie-paralelo". Aunque no aclara cuál de las dos vías se ha usado para el desarrollo del prototipo, tanto una como otra permitirían un mejor rendimiento lo que, multiplicado por todos los kilómetros que podrían cubrirse, supondría una mejora sustancial en la producción de energía.
Prototipo del guardarraíl fotovoltaico Omicrono
Aunque dispone de un elemento de seguridad extra pensado para evitar lesiones de gravedad en los motoristas, "su resistencia a los impactos es equivalente a la de un quitamiedos normal", explica Burlacu. Sin embargo, en caso de choque, los paneles solares del tramo afectado tendrían que ser sustituidos". Por eso se ha diseñado para garantizar una fácil limpieza, desmontaje y sustitución. También se han utilizado revestimientos especiales y capas protectoras en el proceso de fabricación, lo que minimiza el riesgo de daños y abrasión en las placas.
Aún se está evaluando todo su potencial, y para ello es fundamental probarlo en condiciones reales. Está previsto que el guardarraíl se instale a finales de 2025 en un tramo de 100 metros de la autopista que lleva de Turín a Trieste, en Italia, cerca de la ciudad de Erbusco. Así, el análisis de la producción energética del guardarraíl durante todo un año permitirá calcular con precisión el verdadero potencial de la iniciativa y su evolución en cada estación.
Otros proyectos
El programa LIAISON es muy amplio y abarca otros proyectos a lo largo y ancho de Europa que promueven la circularidad y la sostenibilidad de las infraestructuras de transporte, lo que incluye los 234.000 km de vías férreas. La red está en permanente proceso de mejora y mantenimiento, "como la sustitución del pavimento y el mantenimiento del balasto", afirma David García Sánchez, coordinador del programa y jefe de ingeniería estructural de Tecnalia.
La UE emplea actualmente más de 600 millones de toneladas de áridos, 44 millones de cemento y más de 208 millones de asfalto al año en sus infraestructuras viarias. Eso se traduce en una elevadísima cuota de emisiones de CO2, lo que ha llevado a los responsables de LIAISON a desarrollar otro tipo de soluciones innovadoras para reducir esas cifras.
El proyecto europeo Liaison
Entre otros proyectos, señala García Sánchez, "estamos desarrollando un nuevo tipo de losa de hormigón para carreteras fabricada con geopolímeros ecológicos en lugar de cemento, así como utilizando la impresión 3D para crear vigas a partir de materiales reciclados".
En los casos en los que el reciclaje no es una opción, otras tecnologías como los gemelos digitales o el blockchain se antojan como las mejores soluciones para encontrar los materiales y componentes más adecuados en cada caso. "Los que más impacto tienen, desde el punto de vista medioambiental, son el hormigón, el acero y el asfalto", sostiene García Sánchez. "Como nuestro objetivo es reutilizarlos tantas veces como sea posible, también colaboramos con 'bancos de materiales', depósitos donde se pueden encontrar y aportar materiales cuando ya no se necesitan".
Eso sí, más allá de los desafíos técnicos y la necesidad constante de mejora de las infraestructuras, el principal reto es cambiar la mentalidad de las empresas del sector y concienciar a las administraciones de la necesidad de un cambio. Por eso, advierte García Sánchez, "estamos creando nuevas oportunidades para la circularidad, la sostenibilidad y la resiliencia en el sector del transporte terrestre". Y concluye con una llamada a la acción: "para que estas soluciones se hagan realidad, necesitamos más oportunidades para aplicar nuestros enfoques innovadores".
