O Globo – A onda de calor histórica que sufocou a Europa Ocidental este ano causou caos no transporte. Os trilhos das estradas de ferro empenaram, as pistas dos aeroportos fecharam e as principais estradas racharam. Em 18 de julho, a movimentada rodovia A14, no Condado de Cambridge, na Inglaterra, foi fechada para reparos depois que apareceu uma ondulação bizarra na pista, que, embora atraente para skatistas, seria calamitosa para carros em velocidade e seus passageiros.
O mesmo vem acontecendo em toda a América, Austrália, China e África. Com as temperaturas médias subindo e as ondas de calor se tornando mais frequentes e intensas, a infraestrutura e, em particular, as estradas estão cada vez mais vulneráveis ao aquecimento global induzido pelo homem.
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Um estudo de 2017 que avaliou os impactos da crise climática em infraestruturas críticas apontou que, até 2080, as ondas de calor seriam responsáveis por cerca de 92% do total de danos causados por perigos apenas no setor de transportes da Europa, em grande parte porque as estradas foram construídas para épocas mais frias.
Outro estudo analisou dados de estações meteorológicas usadas para determinar a composição adequada das estradas locais. Estima-se que cerca de 35% deles utilizaram materiais inadequados ao clima quente.
– As temperaturas máximas que os engenheiros civis têm usado nos projetos agora estão sendo superadas com muito mais frequência – disse Amit Bhasin, diretor do Centro de Pesquisa de Transporte da Universidade do Texas, acrescentando: -É quando o design começa a desmoronar.
As cadeias de suprimentos dependem dos veículos com rodas para o trânsito de mercadorias, pessoas e praticamente todo o resto em todos os lugares do mundo. Navios, trens e aviões podem fazer grande parte do longo percurso, mas, por exemplo, aqueles jeans novos que você encomendou on-line chegarão à sua porta de van.
Estradas rachadas e rios secos, os efeitos da onda de calor sobre a infraestrutura no mundo
À medida que as estradas apresentam problemas com mais frequência e ficam intransitáveis, está ficando claro como o custo econômico dessa ociosidade pode aumentar rapidamente.
A boa notícia, porém, é que a tecnologia existe para fortalecer suficientemente o que é, sem dúvida, a infraestrutura mais crítica nos dias de hoje. A má notícia é que exigirá que o governo em todos os níveis gaste muito dinheiro antecipadamente.
A maioria, se não todas as maneiras pelas quais o aquecimento global mudou o clima, está tendo um efeito insalubre nas estradas em todo o mundo. Além do calor extremo, chuvas mais fortes e inundações podem provocar rapidamente erosão em rodovias e estradas pavimentadas, ao mesmo tempo em que fazem desaparecer aquelas feitas de cascalho e terra.
E custo do reparação pode ser alto: as enchentes devastadoras na Austrália entre 2010 e 2014 custaram ao governo cerca de US$ 6,4 bilhões em reparos na rede rodoviária.
Degelo também é um problema
Em lugares tradicionalmente mais frios, o problema é o degelo. De acordo com um relatório do Canadian Climate Institute, mais da metade das estradas de inverno do país em suas regiões do norte, construídas em lagos e rios congelados a cada outono, podem, em 30 anos, se tornar inutilizáveis ou impossíveis de construir. E quase tudo pode desaparecer até 2080.
Em Yukon, território no noroeste do Canadá, o custo das estradas para todas as estações feitas de cascalho pode totalizar US$ 1,6 bilhão nas próximas duas décadas devido à degradação do permafrost ou pergelissolo, uma camada do subsolo da crosta terrestre que está permanentemente congelada.
E um artigo publicado em 2020 alertou que os responsáveis pela construção e manutenção de estradas em áreas de permafrost na China enfrentam “desafios significativos de engenharia”. Isso porque enormes rachaduras já estão aparecendo nas estradas, tornando-as inutilizáveis.
De acordo com Claude Van Rooten, ex-presidente da World Road Association, a onda de calor europeia do verão deste ano no hemisfério norte é o mais recente lembrete da crescente discrepância entre a realidade climática do planeta e o que as estradas existentes podem suportar. Ele disse que, para tornar as estradas à prova de intempéries para um futuro de aquecimento rápido, funcionários do governo em todos os lugares precisam repensar substancialmente a maneira como são projetadas:
– Você tenta fazer suposições sobre o que vai acontecer, e as mudanças climáticas estão mudando essas suposições.
Se medidas suficientes para mitigar as mudanças de temperatura e eventos climáticos, como fortes chuvas e enchentes, não forem tomadas, a conta para reparar e manter estradas em todo o mundo vai disparar. Somente na África, a conta pode chegar a US$ 183,6 bilhões até 2100, segundo pesquisa da Universidade do Colorado.
Prevenção, o caminho mais barato
A prevenção – como costuma acontecer – seria o caminho mais barato. No Canadá, por exemplo, a seleção de materiais básicos e estruturas rodoviárias para resistir ao clima nas próximas décadas poderia reduzir os custos em mais de 90%, economizando até US$ 4,1 bilhões anualmente até a década de 2050.
No entanto, o custo de manutenção é apenas parte da ameaça econômica: interrupções nas redes rodoviárias podem ter enormes implicações para o comércio e o desenvolvimento globais. Quando a ponte Leverkusen, na Alemanha, foi fechada entre dezembro de 2012 e março de 2013, o custo para a economia nacional foi estimado em € 80 milhões. E a queda da ponte Morandi, na Itália, em 2018, custou à cidade de Gênova cerca de € 6 milhões por dia, devido à interrupção do tráfego de mercadorias.
A vulnerabilidade econômica representada pelo aumento dos danos nas estradas é de particular preocupação em países de baixa e média renda, dada a falta de recursos e investimento em redes mais amplas.
Danos causados pelo clima à rede global podem levar a sérios “custos financeiros e econômicos para agências, operadores rodoviários e usuários de transporte”, disse Caroline Evans, presidente do Comitê Técnico da Associação Mundial de Estradas sobre Mudanças Climáticas e Resiliência de Redes Rodoviárias.
– A resiliência é, portanto, de grande importância para garantir que os custos socioeconômicos sejam reduzidos e para garantir a operação confiável das redes rodoviárias, mobilidade e cadeias de suprimentos – ressaltou Caroline.
A única solução que parece viável no momento– sem levar em conta bilhões de drones de entrega, caminhões voadores e teletransporte – é consertar a forma como as estradas são feitas.
A maioria é feita de asfalto, essencialmente brita misturada com aglutinante de betume, um resíduo de combustível fóssil. O asfalto é versátil, mas o betume pode amolecer quando fica muito quente. E por ser preto, o asfalto absorve a luz com mais facilidade e aquece rapidamente. Sob temperaturas mais altas com tráfego rolando sobre ela, a mistura pode se deformar em sulcos e ondulações. Quanto maior a temperatura, mais danos são causados e mais reparos são necessários.
Enquanto isso, muitas rodovias são feitas de lajes de concreto. O concreto, feito de cimento, água e agregados (rocha, areia ou cascalho), necessita muito menos de manutenção do que o asfalto e dura mais, mas é mais caro. E, em temperaturas extremamente altas, ele se expandirá, fazendo com que as lajes se empurrem umas contra as outras e se tornem irregulares.
Com o fechamento da A14 no Reino Unido, observou-se que as lajes de concreto sob a camada superior de asfalto dobraram com o calor, elevando uma ondulação perigosa na pista.
Manutenções temporárias e mais baratas
Já existem correções temporárias e razoavelmente baratas sendo empregadas para manter as ruas mais frescas. No Japão, nos Estados Unidos e em outros países, as cidades têm aplicado tinta bloqueadora solar, por exemplo. Em alguns lugares, como Dubai, embora as temperaturas da superfície atinjam mais de 60°C, as estradas locais não se deformam porque polímeros de alta engenharia e muito caros foram adicionados ao betume.
Existem de fato muitas misturas de betume, cada uma com suas características únicas. Dependendo de como é formulado, o betume modificado com polímero pode tornar uma estrada de asfalto mais resistente à deformação, para que não crie sulcos em temperaturas cada vez mais altas. Mas as autoridades locais na maioria dos lugares têm usado dados históricos para orientar suas receitas de betume e não acompanharam a realidade de um clima mais quente.
De acordo com Stephen Muench, professor do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Washington, uma parte fundamental da solução é mudar o design para incorporar modelos climáticos previsíveis. Fazer isso permitirá que os engenheiros projetem algo “mais alinhado com o que a estrada realmente vai suportar”.
A construção de estradas, no entanto, é em grande parte competência das autoridades municipais e funcionários públicos eleitos.
-Não é tanto um problema técnico, mas sociopolítico – disse Ladd Keith, professor assistente de planejamento e ambientes construídos sustentáveis na Universidade do Arizona.
Muitas vezes, diz ele, os tomadores de decisão constroem com “uma visão de curto prazo”, enquanto o custo de uma estrada é distribuído ao longo de sua vida útil.
– Nosso maior desafio como engenheiros é poder fornecer infraestrutura resiliente com o menor custo possível – diz Claude Van Rooten.
Ele apontou a Bélgica como um contraponto, onde o investimento real pode render dividendos mais tarde. Os planejadores da cidade reforçam o pavimento de concreto com barras de aço para que possam suportar as condições ambientais mais adversas:
– É mais caro como investimento, mas a vida útil é mais longa.
Soluções sustentáveis
As estradas vulneráveis a inundações também podem se beneficiar dessas novas estratégias. Engenheiros na Austrália têm tentado estabilizar os materiais dentro do asfalto. Mais de mil quilômetros de estradas em Queensland foram construídos com espuma de betume, onde ar e água são injetados no betume a alta pressão. Quando a espuma se mistura com os outros componentes do asfalto, produz uma camada resistente à água.
A maioria dessas técnicas permanece fora do alcance das nações em desenvolvimento, no entanto. E há outro problema: asfalto, polímeros e outros produtos químicos que podem ajudar a aumentar a resiliência são derivados de combustíveis fósseis.
– A engenharia também trata de fazer isso de maneira econômica e responsável – disse Bhasin. – Minha preocupação com muitas tecnologias existentes é que elas podem perpetuar o fato de você ter uma pegada de carbono maior.
Tem havido pesquisas em bio-aglutinantes como um substituto para aglutinantes de betume à base de petróleo. A área de pesquisa mais proeminente é a lignina, uma substância orgânica complexa que atua como agente de ligação para células e fibras na madeira e na maioria das plantas de terra firme. Engenheiros na Holanda colocaram uma estrada de teste usando um aglutinante à base de lignina, e testes semelhantes estão em andamento na Suécia.
Na África do Sul, onde os buracos custam aos motoristas cerca de US$ 3,4 bilhões por ano, engenheiros do Conselho de Pesquisa Científica e Industrial (CSIR) têm aperfeiçoado o uso de migalhas de borracha – material moído feito de resíduos de produtos de borracha, como pneus velhos – em vez de polímeros virgens.
A mesma técnica agora é usada nos EUA, Austrália e Reino Unido. Evidências sugerem que a borracha granulada melhora as propriedades de fadiga das estradas, retardando a rachadura. E além de utilizar material reciclado, a técnica é mais barata que tecnologias menos sustentáveis.
Em 2020, Los Angeles construiu uma estrada que usava plástico reciclado em vez de betume como aglutinante. TechniSoil, a empresa por trás da tecnologia, afirma que esses tipos de estradas são entre oito e 13 vezes mais duráveis do que as estradas comuns em testes de laboratório. O fundador da empresa, Sean Weaver, afirma que eles não veem um declínio na resistência à tração até bem acima das temperaturas mais altas projetadas.
O CSIR também tem explorado a possibilidade de adicionar plástico reciclado ao betume. O plástico residual é selecionado especificamente para que suas propriedades possam suportar altas temperaturas nas estradas na África do Sul. Os primeiros resultados indicam que os resíduos de plástico podem fornecer “resistência adicional” no que diz respeito à “deformação permanente ou sulcos nas altas temperaturas das estradas sul-africanas”, disse Georges Mturi, gerente dos Laboratórios de Teste de Materiais Avançados do CSIR:
– Se no futuro tivermos que projetar muito mais asfaltos resistentes a essas altas temperaturas e tendo apenas as opções de aditivos, será muito caro construir nossas estradas. Precisamos ter alternativas mais baratas.
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