UG TU CONECTE CON LA CIENCIA

La importancia de la resiliencia

Dr. León F. Gay A.

Departamento de Ingeniería Civil

División de Ingenierías Campus Guanajuato

Es difícil exagerar la importancia que tienen los sistemas de infraestructura en la preservación de nuestra calidad de vida actual. Cada día, y generalmente sin darnos cuenta, nuestro estilo de vida depende de sistemas tales como plantas de filtración de agua potable, redes de drenaje, generación y distribución de energía eléctrica, redes de transporte, sistemas de comunicación, y otros. Quienes vivimos en los centros urbanos estamos tan acostumbrados a estos servicios, que se vuelven invisibles; en general notamos la ausencia de la infraestructura cuando falla, no cuando está funcionando correctamente.

A fin de que funcione bien, toda infraestructura construida requiere de mantenimiento y renovación frecuente. La tendencia natural hacia el equilibrio termodinámico y hacia una entropía creciente implica que estos sistemas de infraestructura tienden a degradarse y perder capacidad de funcionar con el paso del tiempo. Además del inevitable deterioro progresivo, el entorno construido está sujeto a fallas repentinas producidas por eventos naturales y antropogénicos instantáneos tales como sismos, huracanes, tornados, y accidentes; así como por eventos más graduales como sequías y ondas frías o cálidas.

El estudio de la resiliencia de la infraestructura tiene como objetivo entender cómo preservar los servicios que nos proveen los sistemas de infraestructura, así como recuperar la función perdida en aquellos sistemas de infraestructura afectados por eventos naturales o antropogénicos, con los menores tiempo y costo posible. Mediante la resiliencia procuramos evitar de la manera más eficiente posible la pérdida de los servicios de infraestructura por largo tiempo. Como parte del entorno construido, los edificios también son infraestructura, por lo que el estudio de la resiliencia también se aplica a la preservación de instalaciones esenciales en casos de emergencia, tales como hospitales. \u0009

Una parte fundamental de la preservación de la función de la infraestructura son las acciones de conservación y mantenimiento, mediante las cuales es posible lograr que la infraestructura alcance la vida útil esperada de diseño. Sin embargo, puesto que la construcción de infraestructura representa inversiones muy significativas, es deseable casi siempre preservar su vida útil por tiempo indefinido y no solamente por el tiempo originalmente previsto. Los sistemas de infraestructura tienen, en teoría, la capacidad de durar indefinidamente; para lo cual además de conservación y mantenimiento, es necesario llevar a cabo acciones de rehabilitación y reemplazo de componentes periódicamente.

Aun ejecutando todas las acciones de mantenimiento y renovación de la infraestructura, esto no es suficiente para lograr su resiliencia. La resiliencia va más allá de un buen estado de conservación, requiere también tener redundancias y recursos. Las redundancias nos permiten formas alternativas de suplir la función perdida. La redundancia es por ejemplo tener diferentes caminos entre dos puntos de una red de transporte, o tener bombas disponibles en un sistema de distribución de agua, o tener camas adicionales en un hospital. Los recursos incluyen todo aquello que se requiere para reparar fallas inesperadas. Los recursos son dinero, personal, herramientas, repuestos, etc.

El problema de lograr redundancias y recursos disponibles para que la infraestructura sea resiliente es que no son económicamente eficientes. La gran mayoría de los sistemas de infraestructura en el mundo es construida y operada con dinero público. Puesto que el dinero público también es limitado, el gasto público se busca ejercer en lo estrictamente necesario y nada más; aunque pudiera establecerse un argumento acerca de qué es lo necesario.

Por otro lado, la resiliencia tiene que ver con procesos probabilísticos. Algunos procesos son previsibles, como el deterioro de la infraestructura. Pase lo que pase, sabemos que tendremos que invertir recursos en mantenimiento. Pero por ejemplo un sismo, no sabemos cuándo ocurrirá, ni con qué intensidad, ni de qué características. Ante una serie de opciones de inversión, los entes públicos deben decidir cuáles acciones realizar a fin de maximizar la utilidad social – y tal vez la resiliencia- del entorno construido.

Ya que la resiliencia tiene que ver con procesos probabilísticos, muchos de los métodos para su estudio se basan en herramientas analíticas como simulación estocástica, procesos de Markov, o caminatas aleatorias. Otros métodos incluyen analogías con sistemas mecánicos o analogías con sistemas evolutivos. Aprender la resiliencia de la infraestructura también requiere de casos de estudio. Cada vez que se presenta un evento que causa la falla de infraestructura, aprendemos algo más acerca de su resiliencia.

No siempre es deseable incrementar la resiliencia de la infraestructura. Por ejemplo, las plantas de generación de energía eléctrica que usan combustibles fósiles y tecnologías obsoletas en general es mejor dejarlas llegar a su límite de vida útil para después reemplazarlas con tecnologías limpias y renovables. En todos los casos, entender a fondo la resiliencia de la infraestructura nos ayudará a preservar la función de algunos sistemas y a sustituir otros por mejores tecnologías.

Cualquier comentario sobre este artículo, favor de dirigirlo a eugreka@ugto.mx. Para consulta de más artículos www.ugto.mx/eugreka