El proyecto ECSTATIC, coordinado por la Universidad de Aston en el Reino Unido y dotado con 5,1 millones de euros, está probando este innovador enfoque en una importante ciudad británica, utilizando un viaducto ferroviario muy transitado como primer lugar de pruebas en condiciones reales. El objetivo es detectar en tiempo real cambios estructurales sutiles, tensiones y vibraciones mediante pulsos de luz láser enviados a través de cables de fibra óptica ya instalados justo debajo de nuestros pies.
«Nuestro objetivo es crear un sistema nervioso global para las infraestructuras críticas», afirma el profesor David Webb, coordinador del proyecto ECSTATIC. «Esperamos convertir los cables de fibra óptica existentes en un sistema de alerta temprana que funcione las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y que detecte las más mínimas vibraciones o fracturas por tensión antes de que se conviertan en catástrofes. Si tiene éxito, marcará la diferencia entre reparar un fallo y limpiar una tragedia».
Usar la luz para detectar problemas
Instalar sensores físicos en todas las redes de transporte y energía costaría miles de millones y causaría grandes trastornos. Pero el proyecto ECSTATIC está tomando un camino diferente: utiliza la infraestructura ya existente.
En el primer lugar de demostración del proyecto (un importante viaducto ferroviario de la época victoriana por el que circulan decenas de miles de trenes al año), los investigadores enviarán pulsos láser ultraprecisos a través de cables de fibra óptica enterrados. A medida que los trenes pasan por encima, las fibras se flexionan y vibran sutilmente. Estos movimientos cambian el comportamiento de la luz dentro del cable, alterando la «fase» y la «polarización» de la luz, creando una especie de «huella digital» óptica de las fuerzas que actúan sobre la estructura.
Mediante la medición de estos cambios y su interpretación con un nuevo chip fotónico de doble micropeine (una forma inteligente de enviar y medir muchas frecuencias de luz a la vez) y un avanzado procesamiento de señales de IA, ECSTATIC pretende detectar los primeros signos de daños o fatiga. Lo más importante es que todo funciona sin interrumpir el tráfico de Internet y sin tender un solo cable nuevo.
«Las grietas en puentes, viaductos o túneles no se anuncian; las estructuras se desgastan de forma gradual y silenciosa, y los primeros signos de fallo permanecen invisibles hasta que es demasiado tarde. El Reino Unido y muchos lugares de Europa tienen cientos de puentes ferroviarios envejecidos, por los que pasan millones de vehículos cada año. Muchos de los puentes del Reino Unido datan de la época victoriana, lo que podría suponer una bomba de relojería si no tomamos medidas decisivas para supervisarlos ahora».
Prevenir la próxima tragedia
La urgente necesidad de sistemas de alerta temprana queda patente en los recientes derrumbes de puentes en Europa, que han costado vidas y paralizado ciudades. En Italia, el desastre del puente Morandi de Génova en 2018 causó la muerte de 43 personas cuando se derrumbó un tramo de 200 metros de autopista, a pesar de las advertencias internas sobre el riesgo estructural existentes desde hacía años. El año pasado, en Alemania, el Carolabrücke de Dresde, una vía vital para la ciudad, se derrumbó parcialmente sin previo aviso. El incidente cortó líneas de servicios públicos esenciales, dejando a partes de la ciudad sin agua caliente durante varias horas y provocando graves trastornos en el transporte.
Estos sucesos, aunque poco frecuentes, revelan lo vulnerable que puede llegar a ser la infraestructura cuando no se revisan las estructuras antiguas, y lo devastadoras que pueden ser las consecuencias.
ECSTATIC tiene como objetivo ayudar a las autoridades a actuar antes de que las señales de alerta se conviertan en desastres, proporcionándoles mejores datos, con mayor antelación y sin necesidad de instalar nuevos sistemas de sensores costosos o disruptivos.
Ampliación en Europa y más allá
Con más de cinco mil millones de kilómetros de fibra óptica ya instalados en todo el mundo (en ciudades, océanos y terrenos remotos), el potencial de la tecnología ECSTATIC es enorme. Si las pruebas en el Reino Unido tienen éxito, el enfoque podría extenderse a las redes de transporte y energía de Europa, lo que permitiría una supervisión más segura e inteligente de las infraestructuras a una fracción del coste de los sistemas tradicionales.
El proyecto ECSTATIC se prolongará hasta julio de 2028 y está coordinado por la Universidad de Aston en el Reino Unido. Reúne a 13 socios de toda Europa, entre los que se encuentran universidades líderes como Padua, L'Aquila, Chalmers, Alcalá y West Attica, junto con empresas del sector como Telecom Italia Sparkle, OTE Group, Nokia, Network Rail, MODUS y la PYME suiza Enlightra SARL, así como los especialistas en sismología griegos NOA.
