Como ya sabrás, aunque se encuentren muy relacionadas, existe una gran diferencia entre lo que consideramos ciencia y lo que consideramos tecnología. Mientras que a través de la ciencia buscamos comprender mejor el mundo que nos rodea (el universo, la naturaleza, los fenómenos meteorológicos…), a través de la tecnología buscamos resolver problemas concretos que surgen todos los días en nuestra sociedad para así hacernos la vida más sencilla. Por ejemplo, la ciencia se encarga del estudio de las galaxias, mientras que la tecnología se encarga de diseñar satélites de telecomunicaciones como los del sistema de localización GPS (Global Positioning System).
(Una galaxia lejana)
(Un satélite del sistema GPS)
Sin embargo, la ciencia y la tecnología en realidad están muy relacionadas. Muy a menudo los conocimientos adquiridos por los científicos permiten resolver problemas tecnológicos que, de otro modo, no se podrían abordar. Por ejemplo, conocer la composición de los gases de la atmósfera es clave a la hora de poner un satélite artificial en órbita.
Para resolver los diferentes problemas a los que nos enfrentamos cada día, los ingenieros, que son las personas que trabajan para resolver dar solución a esos problemas, llevan a cabo proyectos, a los que denominamos proyectos tecnológicos. Hoy en día se llevan a cabo proyectos tecnológicos de muchos tipos: construcción de edificios, diseño de componentes electrónicos, desarrollo de nuevos materiales, mejora del medio ambiente, producción de energía eléctrica…
Todos estos proyectos siguen una serie de pasos que vamos a ver a continuación con un ejemplo real: la construcción del Viaducto* de Millau (Francia), el puente de mayor altura construido hasta la fecha.
*Un viaducto es un puente que cruza un valle.
Fase 1: identificación del problema.
Alrededor de 1980 una de las principales autovías de Francia presentaba un problema. Se trataba de la carretera que unía París, la capital, con el sur. Todos los años, durante el verano, un gran número de franceses tomaban dicha carretera para dirigirse a la costa sur del país para veranear, o incluso llegaban a cruzar la frontera para pasar las vacaciones en España. Esto provocaba importantes atascos, sobre todo en las cercanías de una ciudad llamada Millau.
Como puedes ver en la imagen, se trata de una población que se encuentra en la parte baja de un gran valle, el del río Tarn. Por ese motivo, en su camino hacia el sur, los conductores se veían obligados a descender hasta el fondo del valle y después volver a subir para continuar con el viaje. Esto, a parte de alargar el viaje provocaba constantes retenciones en las carreteras de los alrededores de Millau, lo que perjudicaba tanto a los viajeros como a los propios habitantes de la ciudad.
Con el fin de evitar esta situación, el gobierno francés decidió emprender un proyecto que permitiera mejorar la comunicación por carretera entre la capital y la costa sur. Veamos cómo se hizo…
Fase 2: búsqueda de soluciones.
Siempre que se emprende un proyecto tecnológico conviene considerar diferentes soluciones al problema que se pretende resolver. Para ello, es conveniente que diferentes personas aporten ideas acerca de cómo podría atajarse el problema. Una vez hechas las diferentes propuestas en más sencillo comparar y decidir cuál de ellas es la más adecuada o si una mezcla de varias de ellas puede ser la mejor opción. Por el contrario, si es una única persona la que afronta el problema, es muy probable que se deje muy buenas ideas por el camino y que se centre en una sóla idea que puede no ser la más apropiada.
En el caso que estamos estudiando, cuando el gobierno francés anunció que quería llevar a cabo el proyecto de mejorar la comunicación con el sur numerosas empresas de ingenieros y arquitectos presentaron sus ideas acerca de cómo se podía atajar el problema. Finalmente, las cuatro ideas que se barajaron fueron las siguientes:
- Ruta amarilla: bordear Millau por el este construyendo dos grandes puentes (de 800 y 1000 metros de longitud). Esta opción era buena para mejorar el tráfico pero no permitía un buen acceso a la ciudad de Millau desde la carretera.
- Ruta negra: bordear Millau por el oeste con un recorrido de 12 km que requería la construcción de cuatro puentes de menores dimensiones. Esta solución resultaba sencilla desde el punto de vista técnico pero muy cara y además tendria un impacto negativo en el medio ambiente.
- Ruta roja: atravesar el valle por el camino más directo, pasando muy cerca de la población de Millau. Esta opción presentaba la ventaja de facilitar el acceso a la ciudad de Millau pero suponía un problema ya que al cruzar la ciudad alteraría la planificación urbanistica de la ciudad.
- Ruta azul: rodear Millau por el oeste pero con un trazado más corto que en la ruta negra, lo que exigía la construcción de un gran viaducto de 2460 metros de longitud y 343 metros de altura. Era la mejor opción en cuanto a mejora del tráfico y respeto al medio ambiente, pero presentaba grandes dificultades técnicas por la necesidad de construir un viaducto de gran longitud y altura.
Fase 3: elección de la mejor alternativa.
Para decidir qué solución es la mejor hay que tener en cuenta un gran número de factores, como por ejemplo:
a) Cómo de bien resuelve el problema que se desea abordar (eficacia).
b) La dificultad de la construcción.
c) El coste económico del proyecto.
d) El impacto en el medio ambiente.
e) La duración de la construcción.
f) Cómo puede afectar a los habitantes de la zona.
Tras analizar todos esos factores, el equipo encargado de analizar todas las soluciones propuestas llegó a la conclusión de que la mejor propuesta era la de la ruta azul, que implicaba construir un gran viaducto que conectara directamente las dos partes del valle. El principal punto en contra lo constituía la dificultad de construir un puente tan alto (más que la Torre Eiffel) en una zona donde, además, los vientos alcanzaban los 150 km/h. Sin embargo, las ventajas de esta solución eran muy importantes, ya que permitía alejar el tráfico de la ciudad de Millau y era la opción más rápida para que los conductores atravesaran el valle.
Fase 4: planificación del proyecto.
Pese a que a menudo pueda pasar desapercibida, la planificación de un proyecto puede llevar muchísimo tiempo, sobre todo en proyectos muy particulares e innovadores que requieren soluciones que nunca antes se han puesto en práctica. un buen ejemplo es precisamente el que estamos viendo en esta página. El proceso de planificación del Viaducto de Millau desde que se decidió la mejor solución hasta que comenzó la construcción duró nada menos que 10 años (de 1991 a 2001) mientras que su construcción llevó menos de 4 años.
Como veremos en detalle en el tema Documentación técnica la planificación de un proyecto se divide en tres grandes partes:
- La planificación temporal: es necesario saber cuánto va a durar cada etapa del proyecto para poder coordinar el trabajo de los distintos profesionales. Además, en el caso del Viaducto de Millau era urgente solventar los problemas de circulación por lo que interesaba que la obra se finalizara lo antes posible. Por ese motivo, se acordó que la empresa constructora debería pagar nada menos que 30.000 euros de multa por cada día que el proyecto se retrasara. Finalmente, la obra finalizó en poco más de 3 años, 25 días antes de lo planificado.
- La planificación económica: también es muy importante calcular cuál va a ser el coste de todo el proyecto, lo cual incluye la compra de los materiales, el pago del sueldo de los trabajadores, el transporte de las piezas… Si no se realiza este cálculo es posible que la empresa constructora se quede sin dinero para continuar con la obra a mitad de proyecto. En el caso del Viaducto de Millau el coste total fue de unos 400 millones de euros. Para ayudar a cubrir los enormes gastos de construcción se acordó que los viajeros que cruzaran el puente deberían pagar un peaje.
- La planificación de la construcción/fabricación: en prácticamente cualquier proyecto tecnológico es necesario realizar una serie de planos que permitan a los operarios saber cómo deben proceder durante la construcción. Esto también ocurre cuando en vez de una gran obra el proyecto tecnológico consiste, por ejemplo, en la fabricación de una pieza para un automóvil. En los planos se indican, con gran detalle, cada una de las dimensiones de las diferentes piezas y cómo deben unirse unas con otras. Abajo se puede ver un plano de la plataforma del puente (izquierda) y de la torre más alta vista desde dos posiciones (derecha):
Fase 5: construcción.
Una vez que se ha completado la planificación es posible comenzar la construcción. Aunque unos sean más innovadores que otros, todo proyecto tecnológico es único y por ello presenta dificultades particulares que es necesario solventar. Por ejemplo, una de las dificultades que presentó la construcción del Viaducto de Millau fue la elevación de los altísimos pilares que sostendrían la estructura. para ello, fue necesario instalar enormes grúas que se iban fijando a los pilares a medida que estos se elevaban y los trabajadores ascendían hasta la parte superior por medio de eelvadores cuyos raíles también se iban colocando a medida que la estructura crecía.
Otro de los retos del proyecto era la dificultad para colocar la plataforma (carretera) del viaducto ya que su elevada altura y la gran separación entre los pilares hacía imposible que esta se colocara mediante grúas. La opción elegida consistía en empujar la plataforma desde ambos lados del puente mediante unas máquinas denominadas gatos hidráulicos capaces de ejercer una gran fuerza (vídeo explicativo). Debido a la complejidad que suponía hacer coincidir exactamente las dos partes de la plataforma se recurrió al uso del sistema GPS con el fin de lograr que el acoplamiento fuera perfecto.
Tras unir las dos mitades de la plataforma se colocaron los mástiles (parte superior de las torres) y se anclaron los cables que faltaban. Finalmente se retiraron las torres auxiliares (de barras rojas):
En las siguientes imágenes se puede ver el puente ya finalizado:
En el siguiente video se puede ver los diferentes pasos del proceso constructivo del viaducto:
Fase 6: evaluación.
Una vez que se concluye un proyecto tecnológico, sea del tipo que sea, es necesario llevar a cabo una serie de pruebas que garanticen que va a cumplir su función. Esto es así tanto si se trata de la construcción de un bloque de viviendas, de un túnel o de un electrodoméstico. Las pruebas que se llevan a cabo pueden ser muy variadas, en el caso de los puentes una de las pruebas más ampliamente utilizadas son las pruebas de carga. Estas pruebas consisten en colocar un peso (camiones habitualmente) en diferentes partes de la estructura para comprobar que esta no se deforma más de lo esperado. Este tipo de pruebas pueden ser de dos tipos:
- Estáticas (como en la imagen): en las que los camiones se encuentran parados en una zona del puente.
- Dinámicas: en las que los camiones se desplazan a lo largo del puente.
En la imagen de abajo se puede ver una de las prueba de carga estática del viaducto de Millau (en total se realizaron 21 pruebas en distintas partes del puente), en la que se colocaron 28 camiones que sumaban más de 900 toneladas.
Como has podido ver, el desarrollo de un proyecto tecnológico requiere grandes dosis de conocimientos e ingenio. Conocer qué soluciones se han tomado en proyectos anteriores de características similares puede ayudar mucho a encontrar una buena solución a un nuevo problema, sin embargo, también es necesario tener la capacidad de adoptar soluciones inovadoras, nunca antes empleadas, que se adapten a las características particulares del proyecto.