Preso em um engarrafamento, aguardando um ônibus ou metrô atrasado ou mesmo esperando no portão de embarque por um voo que atrasou, são apenas algumas frustrações causados pela infraestrutura atual. Enquanto a inovação está florescendo em diversas áreas da economia, os projetos de infraestrutura ainda apresentam desafios como os custos acima do orçamento e do prazo. O que proporciona oportunidades e instiga a necessidade de fortalecer a inovação.

E essa inovação está realmente prosperando em todas as etapas do desenvolvimento da infraestrutura. Novas ideias estão sendo geradas em todo o mundo e têm o potencial de mudar este cenário. Abaixo, selecionamos seis delas e explicamos como são capazes de transformar a forma em que vivemos, segundo o Fórum Econômico Mundial.

1. BIM: Uma construção colaborativa

Observando de longe um canteiro de obras, podemos pensar que pouco mudou. No entanto, uma análise mais detalhada revelará avanços que estão mudando a maneira como os projetos de infraestrutura são realizados. Os programas de software como o “Modelagem da Informação da Construção” (BIM, em inglês) garantem ao usuário a capacidade de produzir digitalmente um projeto de construção que vai além dos desenhos técnicos bidimensionais e do design assistido por computador. O BIM permite que profissionais de todas as etapas, desde arquitetos a engenheiros e gerentes de construção, colaborem em um projeto de construção.

Ele não apenas habilita o projeto tridimensional gerado por computador, mas também fornece informações sobre diversas considerações funcionais como o tempo, custo e até mesmo impacto ambiental. As enormes janelas que vão do chão ao teto aumentam a conta de energia? O arquiteto deseja adicionar um novo muro: como isso afeta os requisitos de engenharia? O BIM pode responder a tudo isso em tempo real e dar acesso a todas as partes necessárias em várias plataformas. Isso auxilia na otimização do design, diminui os erros e oferece maior previsibilidade de custos, o que ajuda a entregar projetos dentro do prazo e do orçamento.

2. Impressão 3D: Reduzindo o esforço da construção

Embora os avanços como o BIM aumentem a colaboração para melhorar o design dos projetos, os avanços tecnológicos no local estão mudando a maneira como a infraestrutura é fisicamente construída. A impressão 3D está pronta para entrar totalmente no canteiro de obras. A MX3D, uma empresa holandesa de impressão 3D, tentou projetar e construir a primeira ponte de aço feita em 3D do mundo – tudo no ar. O projeto envolveu a construção de um robô especial de seis eixos que poderia criar estruturas de sustentação de peso abaixo dele, as quais poderiam deslizar para continuar o projeto de construção definido. A extensão de 12,5 metros deve ser instalada em um canal no centro de Amsterdã este ano após testes de segurança e incluirá sensores para coletar informações sobre como a ponte reage ao longo do tempo. A tecnologia tem o potencial de aumentar a eficiência dos megaprojetos de infraestrutura, enquanto reduz as preocupações de custo e segurança ao operar em canteiros de obras caóticos.

6 tecnologias inovadoras podem transformar nossa infraestrutura

3. Mass Timber: A era dos arranha-céus de madeira

O admirável mundo novo de desenvolvimento de infraestrutura não se limita a novas tecnologias de projeto e construção – novos materiais também estão liderando as pesquisas. O reinado de séculos do concreto como material de construção principal pode estar chegando ao fim, à medida que o uso de várias alternativas de madeira maciça continuam se tornando cada vez mais populares.

A Mass Timber está substituindo cada vez mais outros materiais de construção, como cimento e aço, por novos produtos. O CLT (madeira laminada cruzada, formada pelo empilhamento e colagem de camadas perpendiculares de madeira) e o Glulam (madeira laminada colada, formada pelo empilhamento e colagem de camadas de madeira diretamente uns sobre os outros) estão permitindo construções de madeira cada vez mais altas e mais fortes.

A torre HoHo de Viena tem 24 andares e 84 metros de altura, e a recém-concluída Noruega Mjøsa Tower (foto abaixo), com 85,4 metros e 18 andares, é agora a torre de madeira mais alta do mundo. O Terminal do Aeroporto Internacional Fort McMurray, no Canadá, era o maior edifício de madeira laminada cruzada da América do Norte na época em que foi construído, em 2012. Usar o CLT na construção do terminal para reduzir o tempo de construção era ideal, dada à reduzida força de trabalho de Fort McMurray, sua localização remota na província de Alberta, no norte do Canadá, e suas duras condições climáticas sazonais.

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O uso do Mass Timber pode reduzir o tempo de construção em até 25%, usar até um terço da produção de energia de aço e um quinto do concreto, além de usar métodos de produção com muito menos uso de carbono. Os terminais do aeroporto e as futuras estações de trem poderão ser construídos de forma mais rápida e limpa usando essa tecnologia, à medida que os construtores lidam com projetos mais altos e maiores com materiais como CLT e Glulam.

4. Estradas de plástico: reciclagem sob nossas rodas

Essa substituição de materiais de construção tradicionais continua com os esforços para substituir o asfalto por plástico como material primário na construção de estradas. A empresa holandesa de engenharia KWS desenvolveu uma estrada leve, pré-fabricada e modular, feita com resíduos de plástico reciclado.

As vantagens sobre o asfalto incluem tempo de instalação menor, o triplo da vida útil e a introdução de uma maneira eficaz de reciclar o plástico – que acaba em nossos oceanos e aterros sanitários. A estrada é oca para permitir a colocação de tubos para passagem de cabos e drenagem de águas pluviais. Também é coberto por um revestimento especial para impedir a liberação de microplásticos. Embora o projeto piloto tenha sido uma pequena ciclovia de 30 metros feita com o equivalente a 218.000 copos de plástico na cidade holandesa de Zwolle, os sensores embutidos no projeto estão ajudando a equipe a capturar ideias que podem ser usadas para desenvolver estradas e rodovias de plástico – talvez até pistas de aeroportos de plástico. Esse tipo de estrada não tem apenas o potencial de remover resíduos de plástico do meio ambiente, mas também de gerar uma grande economia por meio de instalação mais rápida e manutenção mais barata.

5. Blockchain: racionalizando contratos

Tecnologias de projeto aprimoradas e novos materiais de construção são etapas positivas, mas uma área de desenvolvimento de infraestrutura pronta para a transformação está muito antes destes primeiros projetos. Os processos primários de contratação e aquisição atrasam drasticamente os projetos antes mesmo de começar. O Blockchain é uma dessas tecnologias que pode eliminar as muitas camadas de contratos e intermediários que ficam entre a concepção e a entrega de um projeto de infraestrutura.

O potencial do Blockchain de sustentar contratos inteligentes pode ser usado para pagar aspectos importantes de um ativo de infraestrutura (por exemplo, um vagão do metrô ou partes importantes de um sistema de ventilação) liberando pagamentos diretos ao longo do tempo para o fornecedor, para a transportadora ou mesmo para o instalador sem uma rede de contratos separados e partes intermediárias.

Além disso, fornece rastreabilidade total. Seus aplicativos de certificação de identidade podem reduzir os problemas relacionados à localização de trabalhadores ou empresas com a certificação certa de construção ou autorizações de segurança. De fato, alavancar o uso de IDs digitais do Blockchain pode levar à automação da administração de contratos e subcontratos, gerando acordos mais diretos e muito menos burocracia e confusão. O uso do Blockchain ao longo do ciclo de vida do projeto, particularmente em conjunto com o BIM, pode reduzir significativamente o tempo, os custos e as fraudes.

6. Réplica: fazendo os passageiros contar

Além de ter um plano de compras, os designers precisam entender a melhor maneira de planejar um novo sistema. Para projetos de infraestrutura de transporte em massa, isso significa saber onde as pessoas estão e para onde precisam ir. O mal-entendido da demanda de passageiros pode levar a erros dispendiosos, como o abandonado aeroporto Mirabel da cidade de Montreal, que antes estava entre os mais movimentados do mundo, ou o Jacksonville Skyway operando com apenas 10% do número de passageiros diários projetados (embora a cidade tenha planos interessantes de revitalização do sistema).

Ao elaborar novas rotas de trânsito rápido, os planejadores urbanos geralmente confiam em pesquisas domésticas ineficientes, limitando contadores de viagens ou softwares de modelagem afetados pela qualidade dos dados. A Sidewalk Labs se esforça para resolver esse problema com a Réplica, um software que pode usar dados de localização em tempo real para planejar sistemas de transporte em massa.

O programa identifica os dados de localização móvel de smartphones e aplicativos, combina-os com informações demográficas agregadas e fornece às agências de planejamento informações sobre como, quando e por que as pessoas viajam em áreas urbanas. A Réplica pode ajudar os planejadores a decidir onde construir uma nova linha de metrô ou ampliar uma rua, ou mesmo quando planejar reparos em linhas de serviços públicos quando forem menos perturbadores. É uma ferramenta que poderia melhorar a velocidade e a eficácia com a qual a infraestrutura é planejada e mantida, evitando o potencial desperdício com obras que não levam a lugar algum.

Claramente há muitas coisas interessantes acontecendo em uma área que pode parecer muito complexa para quem não está envolvido. A transformação tecnológica que vem transformando a sociedade está de fato preparada para revolucionar a infraestrutura. E para isso, é fundamental que os tomadores de decisão influenciem a criação de um ambiente favorável para a adoção generalizada dessas tecnologias emergentes.