Ciencia, urbanismo y cosas extrañas

La anatomía de la gran ciudad

Por ejemplo, cómo gestiona Londres 1.250 millones de kilos de caca por año es una de las cuestiones que explica la científica Laurie Winkless en su libro Ciencia en la ciudad.

Ciencia en la ciudad
Ciencia en la ciudad, o cómo funcionan las cosas

Ya desde la antigüedad, Roma, con sus acueductos que traían el agua potable desde las tierras altas a la ciudad, con su cloaca máxima, o con su red de caminos que conducían a todos los confines del imperio, era el modelo de una urbe sofisticada y populosa. Pero esas obras de ingeniería no eran otra cosa que soluciones a los inmensos problemas que llegó a tener una ciudad con más de un millón de habitantes. Tendrían que pasar dos milenios para que otra urbe de occidente, la Londres del siglo XIX, volviera a tener tanta población como la antigua Roma.

Imagínese por un momento la confusión que generaría un embotellamiento de tránsito en las calles empedradas del centro de la Roma imperial, o en la Londres victoriana. Las ciudades actuales, y sobre todo las llamadas megaciudades, al igual que las de antaño, tienen problemas similares y cada vez más acuciantes como, por ejemplo, el tratamiento de las aguas residuales. Muchas de las posibles soluciones a esa variada gama de problemáticas son exploradas en el libro La ciencia y la ciudad de la divulgadora y científica irlandesa Laurie Winkless.

Al comienzo del libro, Winkless aborda a la ciudad desde sus infraestructuras más visibles, sus edificios, y en especial prestándole atención a los rascacielos y a las innovaciones en construcción que hacen posible esas alturas, para continuar con las redes que permiten que las ciudades sean habitables. Esas redes son el suministro eléctrico, de agua y de saneamiento. En ese mismo ítem se encuentran las redes viales y los sistemas que controlan el tránsito. También la autora se detendrá a explicar los últimos avances en la construcción de metros, puentes y carreteras, así como el futuro de los autos sin conductores. Luego será el turno de las redes de conexión inalámbricas y por fibra óptica, sin las cuales son inimaginables las ciudades actuales y las del futuro.

El libro de Winkless tiene un antecedente en la obra de Kate Ascher, The Works: anatomy of a city (2005, sin traducción al castellano). Libro que fue furor en su época, sobre todo por sus infografías e ilustraciones, que cubrían cada detalle de lo que compone una gran ciudad.

Luz verde.

Se puede pensar que los embotellamientos en una carretera pueden ser ocasionados porque se han acumulado demasiados autos luego de un fin de semana largo, porque se ha producido un accidente, o por un tramo en obras. Pero en su libro Winkless ofrece otra explicación que sorprende. Cita un experimento realizado en Japón en el que se le pidió a veinte conductores que manejaran a velocidad constante y a una distancia segura con respecto al coche que iba delante. Al poco tiempo algunos conductores quedaron atascados. El porqué de este fenómeno, dice la divulgadora, es que “a la gente le cuesta mantener una velocidad constante”. Explica, en el ejemplo, que un conductor que ha viajado muy rápido, de pronto comprueba que llegará antes a su destino y entonces decide bajar la velocidad abruptamente. El conductor que viene detrás debe bajar la velocidad también, repitiendo hacia atrás el efecto en otros coches “hasta que el tráfico acaba condensándose y se detiene”. El conductor que redujo drásticamente su velocidad causa “una onda de choque” hacia atrás. Citando al autor del libro Traffic, Tom Vanderbilt, la divulgadora afirma que “no es que vayas hacia un embotellamiento, es el embotellamiento el que va hacia ti”.

Los semáforos son la solución para que no se produzcan los atascos; sin embargo la mayoría de los semáforos están regulados por un temporizador, lo cual a veces no es suficiente para que el tránsito fluya. Winkless, citando a un matemático entrevistado por ella, explica que “la conmutación de semáforos es un problema matemático considerablemente complejo para el que no existe solución fácil ni práctica”. Por ello, en las últimas décadas se ha desarrollado el concepto de que el número de vehículos que pasan por un cruce sea lo que defina el tiempo de duración de la luz verde en un semáforo. De esa forma más vehículos consiguen circular y salir del atolladero.

Para saber cuántos autos pasan por un cruce, explica, se colocan detectores bajo la calle. Gracias a esa información se puede ajustar “el patrón de conmutación del semáforo”, aumentando el tiempo de la luz verde.

Londres, por ejemplo, posee seis mil semáforos. Para escribir el capítulo sobre el tránsito visitó el centro de control de esa ciudad. Allí le explicaron que utilizan un programa informático llamado Scoot (Split Cycle Offset Optimisation Technique), que usa la información que le transmiten los sensores para buscar la manera de controlar el tiempo de los semáforos y agilizar el tránsito. Lo fundamental es que el sistema realiza estos cambios en tiempo real, adaptándose al flujo de vehículos. Hasta la fecha Scoot se usa en Dubai, Ciudad del Cabo, Beijing y Minneapolis.

Scoot también utiliza la información de las cámaras de tránsito y la suministrada por los GPS de los ómnibus para calcular la aglomeración de vehículos. Además, controla el tránsito de ciclistas y peatones: “en el Londres del futuro habrá más gente usando las aceras y las ciclovías que nunca”, dice un experto. La autora asegura que este sistema “ha reducido los retrasos asociados al tránsito un 12% durante la última década”. Aunque el número de autos aumenta en las ciudades, lo importante, dice, es que el tránsito circule. Vale imaginar un futuro donde habrá una mayoría de coches sin conductor, el tránsito será más autónomo y sin señalización ni semáforos. También, a mediano plazo, en unos veinte años, “serán pocas las ciudades capaces de realizar cambios radicales en sus redes de carreteras, porque habrá vehículos de distintos tipos coexistiendo en ellas”.

Más alto.

Laurie Winkless, irlandesa de treinta y seis años, estudió para ser astrofísica y trabajó en el equipo de materiales del Laboratorio Nacional de Física del University College de Londres. Allí obtuvo mucho del conocimiento y la experiencia que luego volcaría en su libro. En él trató de incluir todo lo que se precisa saber para comprender cómo funciona una ciudad. Para ello investigó y trabajó mucho. Entrevistó a varios especialistas en cada rubro: ingenieros, empresarios, arquitectos y técnicos.

También pudo visitar grandes obras en construcción como el proyecto Crossrail, una línea ferroviaria rápida que pasará por debajo de Londres de este a oeste y que después de muchos retrasos estará operativa en 2021.

El esfuerzo tuvo resultados ya que el libro fue un éxito de ventas, obteniendo buenas reseñas en muchos periódicos en todo el mundo. Hoy día la autora ha tenido que abandonar la ciencia, con algo de pesar, para convertirse a tiempo completo en escritora y divulgadora de la ciencia. Tarea que le apasiona y en la que emplea una receta sencilla: utilizar el lenguaje cotidiano para comunicarse con sus lectores. Busca que el ciudadano se interese en lo que ocurre con su ciudad y se involucre en el debate para mejorarla. Se plantea preguntas y luego busca las respuestas, pero siempre manteniendo un buen grado de escepticismo con la información recolectada.

Luego de recibirse como física en Irlanda, Winkless vivió en Londres durante 11 años. Quedó enamorada de la megaciudad. Quizá por ello eligió comenzar su libro hablando de los rascacielos. Habla en ese capítulo “de los materiales empleados, así como del equipamiento y las técnicas de construcción que harán que el rascacielos se mantenga en pie”. Para informarse de primera mano consiguió entrevistar a William Baker, el ingeniero jefe del Burj Khalifa, el edificio más alto del mundo, de 163 pisos y 828 metros, construido en Dubai. Para el esqueleto “usaron cemento desde la planta baja hasta el piso 156 y acero a partir de allí”. William Baker le dijo que cuando lo diseñaron trataron de que el rascacielos fuera “lo más rígido posible”. Para esto diseñaron una estructura de cemento armado en forma de trípode, con un núcleo hexagonal de once metros de ancho. “Es la única parte del edificio que tiene un tamaño y una forma constante desde la planta baja hasta la punta del edificio”, funcionando como un “eje rígido”.

Inspirándose en las catedrales góticas, Baker diseñó tres alas que se unen en el núcleo hexagonal. Luego, unas paredes transversales en las tres alas emulan los puntales que sostienen los muros de las catedrales. Así le dan “mayor resistencia y evitan la torsión del edificio”, explicó el ingeniero. Baker le aseguró que con esta estructura el edifico podría haber “superado el kilómetro de altura”, pero tuvieron limitaciones económicas.

Cuidar el agua.

En las últimas décadas el éxodo de los habitantes de las áreas rurales a las grandes ciudades se ha intensificado, agravando los problemas. Por ejemplo, lograr que todas las personas tengan acceso al agua potable, o que las redes de saneamiento acompañen el crecimiento de la población es indispensable para no caer en los grandes desastres sanitarios que asolaron a las ciudades en el pasado.

Winkless lo sabe, y por ello el capítulo que trata sobre el uso del agua es uno de los más importantes del libro. Ofrece varios ejemplos sobre gestiones que hicieron algunas ciudades y que terminaron generando más problemas. Uno de estos casos ocurrió en Chicago a mediados del siglo XIX. La ciudad vertía las aguas cloacales al lago Michigan, de donde también obtenía el agua potable. Como resultado de la contaminación del lago “se estima que 90 mil residentes murieron en un período de cincuenta años”. Entonces a comienzos de 1900, mediante exclusas, obligaron al río Chicago —donde se vertían las aguas servidas— a que fluyera hacia atrás, impidiendo que desaguara en el lago. Luego construyeron canales y plantas de tratamiento de aguas residuales. Pero, al enviar las aguas contaminadas curso abajo, llegando hasta el río Mississippi, terminaron afectando a otras poblaciones. También ocasionaron inundaciones río abajo. Con este ejemplo, Winkless quiere reforzar la idea de que “la gestión del agua y residuos es algo increíblemente complicado”.

Entrevistó a un ingeniero veterano que trabajó en la construcción del Lee Tunnel, “la última súper cloaca de Londres”. Él le dijo que es indispensable “tener en cuenta la inclinación o gradiente de la ruta” que se va a elegir para la construcción de una cloaca, ya que las aguas residuales no se bombean sino que fluyen. No es un dato menor. Si se cometiera un error se estaría ante un gran inconveniente: “las alcantarillas de Londres gestionan 1.250 millones de kilos de caca por año”, advierte Winkless.

Hay dos tipos de aguas residuales, las llamadas aguas grises y las aguas negras. Las primeras son las que contienen detergentes y otros productos de limpieza, y las segundas acarrean orina y heces, además de papel. La diferencia es que la segunda contiene muchas bacterias y otros patógenos. Pero ambas pueden reutilizarse. En ciudades de Suecia, Estados Unidos (en California), España, Alemania e Israel se reutilizan. Pero no muchas más. Este es un asunto serio, porque se desperdicia mucha agua potable. Van algunas cifras: según la Organización Mundial de la Salud, 630 millones de personas no tienen acceso a agua potable, número que dobla el de la población de EE.UU., y según la ONU, en 2014, 2.500 millones de personas no tenían saneamiento. Estos datos confirman lo sabido: que el agua dulce es un bien escaso y que es indispensable su uso racional para que una ciudad pueda subsistir.

La mayor parte de las ciudades obtienen su agua de ríos, lagos y embalses, pero muchas otras de acuíferos, “vastas áreas de roca (normalmente piedra arenisca), que acumulan las aguas freáticas”. La roca que contienen los acuíferos filtra el agua de lluvia, purificándola. Es la fuente de la mayor parte del agua embotellada del mundo y, por supuesto, es un gran negocio. La autora cuenta que en 2014 sólo en EE.UU. se consumieron cincuenta mil millones de litros. El científico Peter Gleick, autor del libro Bottled and sold (Embotellada y vendida), descubrió que “al menos dos gigantes de las bebidas de Estados Unidos sacaban su agua de fuentes municipales, es decir, la misma que sale de nuestras canillas”. Winkless bromea que debe recordar este dato, para cuando alguien le diga que el agua embotellada tiene mejor sabor.

CIENCIA EN LA CIUDAD, de Laurie Winkless. Editorial Biblioteca Nueva, 2018. Madrid, 338 págs.

Laurie Winkless
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Un debate ciudadano

Laurie Winkless, autora de “Ciencia en la ciudad”, tiene formación científica, pero se ha visto atrapada por la divulgación en una actitud muy ciudadana. Apela a un lenguaje cotidiano, comprensible para un amplio universo de lectores. Busca instalar el debate para mejorar la calidad de vida de todos.

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