Resumen de Recomendaciones para la aplicación de la metodología del análisis de ciclo de vida en firmes asfálticos
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La infraestructura vial tiene una gran importancia en la vida cotidiana de millones de ciudadanos, pero se generan grandes repercusiones económicas, ambientales y sociales al intentar mantenerla en un estado adecuado. Y aunque existen diversas prácticas que permiten a las carreteras ser más duraderas, rentables y respetuosas con el medio ambiente es necesario garantizar su sostenibilidad mediante la realización de análisis que tengan en cuenta las circunstancias particulares de su aplicación.
La metodología del análisis de ciclo de vida (ACV) se ha aplicado en numerosos casos de estudio con este fin. Sin embargo, su aplicación a carreteras todavía se encuentra en una etapa inmadura debido a la existencia de lagunas en el conocimiento y a la falta de directrices y metodologías que faciliten su inclusión. Por ello, la presente tesis doctoral trata de analizar en mayor profundidad diversos aspectos de la metodología de ACV que están generando incertidumbre en su aplicación a firmes asfálticos, de forma que se impulse la realización de ACVs más eficaces, fiables y completos.
La investigación partió con la creación de una extensa base de datos relativa a todos los procesos que intervienen a lo largo de la vida de la carretera, lo que permitió identificar aquellos aspectos que, a pesar de su posible interés y peso dentro del ACV, o no estaban estudiados en suficiente profundidad, o la existencia de datos era escasa o la información disponible era contradictoria.
A continuación, se ahondó en la sustitución de áridos naturales de alta calidad por escorias de arco eléctrico (EAFS), lo que requirió la realización de ensayos de laboratorio y la aplicación de modelos teóricos. Como principal conclusión de este estudio cabe destacar la gran importancia que tiene el método de asignación de impactos aplicado a las escorias, el porcentaje de absorción de los áridos y las medidas para reducir la humedad de los mismos a la hora de determinar la distancia a partir de la cual el uso de escoria es más conveniente que el de áridos naturales.
La investigación relacionada con la predicción de la vida de un firme asfáltico a partir de ensayos de laboratorio y su efecto en los resultados del ACV se abordó analizando tres mezclas asfálticas porosas que combinaban la sustitución de áridos naturales, la reducción de la temperatura de fabricación y el uso de betunes nanomodificados. El análisis se realizó asumiendo distintas durabilidades de las mezclas asfálticas y también realizando simulaciones del comportamiento del firme con 2 programas informáticos: Alize y 3D-Move. Los resultados hicieron evidente la gran importancia de predecir de la forma más precisa posible la vida útil del firme.
Finalmente, se evaluó la relevancia de los retrasos sufridos por los usuarios durante las operaciones de mantenimiento. Para conseguirlo, se definieron 6 escenarios que combinaban 3 niveles de servicio (NS) de una autopista y una carretera convencional, utilizada esta última como ruta alternativa a la que podían desviarse los vehículos cuando la demora era demasiado alta. El análisis se realizó aplicando 2 enfoques de simulación de tráfico (micro y macro). Los resultados permitieron concluir que la fase de congestión debe incluirse siempre en el ACV de una carretera cuando el programa de mantenimiento implique el cierre de un carril durante más de 24 horas, excepto en análisis preliminares de carreteras con muy poco flujo de tráfico.
- English
Road infrastructure has great importance in the daily lives of millions of citizens. However, maintaining reliable performance of roads generates great economic, environmental and social impacts. Life cycle assessment (LCA) methodology has been applied in numerous case studies to calculate the potential environmental impact produced by a product or process. However, applying LCA to pavements is still at an immature stage due to the existence of gaps in the knowledge and lack of guidelines and methodologies which ease their inclusion. For this reason, this doctoral thesis attempts to analyze more deeply several aspects of the LCA methodology that are generating uncertainty in its application to asphalt pavements, so as to promote more efficient, reliable and complete LCAs. The research started with the creation of an extensive database concerning all the processes involved in the road life cycle. Then, the replacement of high-quality natural aggregates by electric arc furnace slags was studied in depth. Later, the effect of predicting the lifespan of an asphalt pavement on LCA results was addressed. Finally, the relevance of the traffic delay produced during the maintenance of a highway on its total LCA was evaluated.
