Así será la batalla contra las partículas procedentes del desgaste de los neumáticos

La Universidad Técnica de Berlín y la Fundación Medioambiental Audi están colaborando en el desarrollo de unos filtros para los sedimentos arrastrados por la escorrentía urbana que, en el futuro, podrían evitar que las partículas de desgaste de los neumáticos y otras sustancias nocivas para el medioambiente lleguen hasta la red de alcantarillado mezcladas con el agua de lluvia o de las operaciones de limpieza.

En cada desplazamiento de un automóvil se generan partículas de desgaste, tanto de los neumáticos como de la propia carretera, calculándose que cada año, sólo en Alemania, unas 110.000 toneladas de esos residuos acaban sobre las calles en forma de microplásticos. Desde allí se dispersan en el entorno debido al viento o al paso constante de vehículos, pero enormes cantidades de esas partículas son arrastradas finalmente por el agua de lluvia a través de la escorrentía urbana y las alcantarillas, hasta acabar en los ríos y, finalmente, en los océanos, afectando de manera muy negativa a la cadena trófica marina.

No sólo los neumáticos de los coches y los vehículos pesados se encuentran en el punto de mira del proyecto, pues también los de las bicicletas, las ruedas de los monopatines e incluso las suelas de los zapatos producen estas finas partículas que son perjudiciales para el medioambiente. Y como no hay forma de evitarlas por completo "podemos hacer algo de forma preventiva para garantizar que entren en escena menos microplásticos y dejen de contaminar el medioambiente”, afirma Rüdiger Recknagel, director de la Fundación Medioambiental Audi.

Tres años y medio de trabajo

De ahí que el Departamento de Gestión del Agua Urbana de la Universidad Técnica de Berlín, junto con la Fundación de la marca alemana y otros socios como fabricantes de filtros, desarrolladores de software y empresas de suministro de agua, esté diseñando filtros de sedimentos optimizados que atrapan esas partículas contaminantes lo más cerca posible de su punto de origen, incluso antes de que el agua de lluvia las arrastre al sistema de alcantarillado. El proyecto se puso en marcha en septiembre de 2020 y tendrá una duración de tres años y medio.

Los filtros de sedimentos tienen un diseño modular y, por tanto, pueden adaptarse perfectamente a diferentes ubicaciones de la calzada o volúmenes de tráfico, e incluso a otras formas de contaminación distintas de las mencionadas. En situaciones de tráfico congestionado, en carreteras con muchas curvas o en un cruce regulado con semáforos, por ejemplo, las constantes frenadas y aceleraciones provocan que los neumáticos pierdan más partículas que en los tramos rectos y sin intersecciones. “Además, también queremos capturar el mayor número posible de otros contaminantes que se acumulan en las calles y sus alrededores, como latas de bebidas y colillas de cigarrillos, que desgraciadamente suelen acabar en la acera, así como partículas que en realidad son naturales, como la arena, las hojas y el polen de los árboles”, afirma Joachim Wloka, director del proyecto Greenovation en la Fundación Medioambiental Audi y responsable de UrbanFilter.

Los filtros de sedimentos se dividen en tres zonas: calle, alcantarilla y desagüe. “En total estamos desarrollando nueve módulos diferentes para las diversas condiciones de la carretera y el tráfico”, explica Daniel Venghaus, investigador asociado del Departamento de Gestión del Agua Urbana de la Universidad Técnica de Berlín. “A partir de este sistema modular se pueden combinar hasta tres módulos diferentes para lograr el mejor resultado en función del lugar”. En la zona superior, como la calzada de las calles, puede tratarse de un canal especial de agua o un asfalto determinado. Más abajo, en la propia alcantarilla, el proceso sigue con el filtrado de los sólidos de mayor tamaño, utilizándose por ejemplo una cesta optimizada que los autores del proyecto llaman falda filtrante. Por último, en la zona más alejada, o desagüe, se realizaría una filtración fina. “Actualmente estamos probando aquí un módulo magnético”, explica Venghaus. “En nuestras pruebas iniciales, los imanes atraparon partículas especialmente finas sin atascarse. Los módulos están todavía en fase de planificación, pero tenemos previsto probarlos en escenarios reales antes de que acabe el año”.

Vacaciones escolares y cacas de perro

Pero es obligado mantener y vaciar los filtros con regularidad, y ahí es donde entra en juego la conectividad inteligente. Para ello fluye una gran cantidad de información, como el calendario de limpieza de las calles, el volumen de tráfico, las horas punta, el comienzo y el final de las vacaciones escolares, así como la previsión meteorológica. Los cálculos contemplan, incluso, si hay muchos árboles en la zona o si la gente suele pasear a sus perros por esa calle. “A partir de toda esta información, podemos predecir el grado de contaminación de cada filtro y determinar cuál es el mejor momento para vaciarlo. Es básicamente la misma idea que el mantenimiento predictivo, habitual en la industria del automóvil”, añade Wloka. “Como resultado, estamos conectando diferentes sectores y aplicando procesos optimizados a una nueva aplicación”.

La previsión meteorológica desempeña un papel protagonista en esta red inteligente, permitiendo tomar medidas preventivas. Según la época del año, las tormentas y las lluvias arrastran una cantidad especialmente grande de residuos a los desagües de las calles, por lo que los filtros se obstruyen con mayor rapidez y es posible que el agua contaminada sin filtrar llegue a ríos y lagos a través del sumidero de emergencia. “Si la previsión meteorológica anuncia lluvias intensas tras un periodo de sequía prolongado, podríamos responder inmediatamente y hacer que los operarios limpien la calle antes del chaparrón”, finaliza Venghaus. Así se evitaría que las partículas entraran en las masas de agua y el filtro podría seguir funcionando durante más tiempo.

Pero la lucha contra la contaminación del agua por culpa de la escorrentía urbana no es nuevo, con ejemplos destacados como los canales o tanques de tormentas del Canal de Isabel II, en Madrid, que almacenan las primeras aguas de lluvia, más contaminantes al parecer que las aguas fecales, y regulan su paso hacia las depuradoras para evitar el vertido descontrolado a los ríos. La red está compuesta por 65 tanques, unos enormes depósitos subterráneos que permiten retener el agua para evitar la llegada repentina de un gran caudal a las estaciones de depuración, de modo que cuando finalizan las lluvias el agua almacenada se dirige gradualmente a la depuradora a través de enormes colectores, de hasta siete metros de diámetro, que disponen de distintos filtros para retener sólidos de cierto tamaño, como botellas de plástico.

Los 65 tanques de tormentas del Canal de Isabel II suman una capacidad total de 1,53 hectómetros cúbicos, siendo los dos mayores los de Arroyofresno y Butarque, cada uno con 400.000 metros cúbicos de capacidad, lo que equivale a ocho veces el agua contenida por el estanque de El Retiro.