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Categoría
Portal de ingenieríaLa infraestructura es el conjunto de instalaciones y sistemas fundamentales que respaldan la funcionalidad sostenible de los hogares y las empresas. Al servicio de un país, ciudad u otra área, [1] incluidos los servicios e instalaciones necesarios para que funcione su economía . [2] La infraestructura se compone de estructuras físicas públicas y privadas como carreteras , ferrocarriles , puentes , túneles , suministro de agua , alcantarillado , redes eléctricas y telecomunicaciones (incluida la conectividad a Internet y el acceso de banda ancha). En general, la infraestructura se ha definido como "los componentes físicos de los sistemas interrelacionados que proporcionan productos y servicios esenciales para permitir, mantener o mejorar las condiciones de vida de la sociedad " y mantener el medio ambiente circundante. [3]
Especialmente a la luz de las transformaciones sociales masivas necesarias para mitigar y adaptarse al cambio climático, las conversaciones contemporáneas sobre infraestructura con frecuencia se centran en el desarrollo sostenible y la infraestructura verde . Reconociendo esta importancia, la comunidad internacional ha creado una política centrada en la infraestructura sostenible a través de los Objetivos de Desarrollo Sostenible , especialmente el Objetivo de Desarrollo Sostenible 9 " Industria, Innovación e Infraestructura ".
Una forma de clasificar los tipos de infraestructura es verlos como dos tipos distintos: infraestructura física e infraestructura blanda . La infraestructura dura se refiere a las redes físicas necesarias para el funcionamiento de una industria moderna . [4] Esto incluye carreteras, puentes, ferrocarriles, etc. La infraestructura blanda se refiere a todas las instituciones que mantienen los estándares económicos , de salud , sociales , ambientales y culturales de un país. [4] Esto incluye programas educativos , estadísticas oficiales , parques yinstalaciones recreativas , agencias de aplicación de la ley y servicios de emergencia .
Origen lingüístico
La palabra infraestructura se ha utilizado en francés desde 1875 y en inglés desde 1887, originalmente significando "Las instalaciones que forman la base de cualquier operación o sistema". [5] [6] La palabra fue importada del francés, donde ya se usaba para establecer un lecho de carretera de material de sustrato, requerido antes de que las vías del ferrocarril o el pavimento construido pudieran colocarse encima. La palabra es una combinación del prefijo latino "infra", que significa "abajo", ya que muchas de estas construcciones son subterráneas (por ejemplo, túneles, sistemas de agua y gas y vías férreas) y la palabra francesa "estructura" (derivada de la palabra latina "estructura"). El uso del término por parte del ejército alcanzó vigencia en los Estados Unidos después de la formación de la OTAN en la década de 1940, y en 1970 fue adoptado por los planificadores urbanos en su sentido civil moderno. [7] Este artículo explorará muchos aspectos de la infraestructura, incluida la clasificación, las aplicaciones, los conceptos relacionados, la propiedad y la financiación, el mundo en desarrollo y su futuro sostenible.
Clasificaciones
Un panel del Consejo Nacional de Investigación de Estados Unidos de 1987 adoptó el término "infraestructura de obras públicas", refiriéndose a:
"... ambos modos funcionales específicos: carreteras, calles, caminos y puentes; transporte público ; aeropuertos y vías aéreas; suministro de agua y recursos hídricos ; gestión de aguas residuales ; tratamiento y eliminación de desechos sólidos; generación y transmisión de energía eléctrica ; telecomunicaciones ; y gestión de residuos peligrosos - y el sistema combinado que estos elementos modales comprenden. Una comprensión de la infraestructura abarca no solo estas instalaciones de obras públicas, sino también los procedimientos operativos, las prácticas de gestión y las políticas de desarrollo que interactúan junto con la demanda social y el mundo físico para facilitar la transportede personas y bienes, suministro de agua para beber y una variedad de otros usos, eliminación segura de los productos de desecho de la sociedad, suministro de energía donde se necesita y transmisión de información dentro y entre comunidades ". [8]
La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles publica un "Informe de Infraestructura" que representa la opinión de la organización sobre el estado de varias infraestructuras cada 2 a 4 años. [9] A partir de 2017 [update], clasifican 16 categorías, a saber, aviación , puentes , represas , agua potable , energía , desechos peligrosos , vías navegables interiores , diques , parques y recreación , puertos , ferrocarriles , carreteras , escuelas , desechos sólidos ,tránsito y aguas residuales . [9] : 4 Estados Unidos ha recibido una calificación de "D +" en su infraestructura. [10] Esta infraestructura envejecida es el resultado de la negligencia gubernamental y la financiación inadecuada. [10] Como presumiblemente Estados Unidos busca mejorar su infraestructura existente, las medidas sostenibles podrían ser una consideración del diseño, construcción y planes de operación.
Personal
Una forma de incorporar la infraestructura personal es pensar en ella en términos de capital humano . [11] La Encyclopædia Britannica define el capital humano como "recursos colectivos intangibles que poseen los individuos y grupos dentro de una población determinada". [12] El objetivo de la infraestructura personal es determinar la calidad de los valores de los agentes económicos. tres tareas principales: la tarea de los representantes económicos en el proceso económico (profesores, mano de obra no calificada y calificada, etc.); la importancia de la infraestructura personal para un individuo (consumo de educación a corto y largo plazo); y la relevancia social de la infraestructura. [11] Esencialmente, la infraestructura personal mapea el impacto humano en la infraestructura, ya que está relacionado con la economía, el crecimiento individual y el impacto social.
Institucional
La infraestructura institucional deriva del término "constitución económica". Según Gianpiero Torrisi , la infraestructura institucional es objeto de política económica y jurídica . Compromete a los adultos y establece normas. [11] Se refiere al grado de trato justo de los datos económicos iguales y determina el marco dentro del cual los agentes económicos pueden formular sus propios planes económicos y ejecutarlos en cooperación con otros.
Sostenible
La infraestructura sustentable se refiere a los procesos de diseño y construcción que toman en consideración su impacto ambiental, económico y social. [13] En esta sección se incluyen varios elementos de planes sostenibles, incluidos materiales, agua, energía, transporte e infraestructura de gestión de residuos. [13] Aunque hay un sinfín de otros factores a considerar, no se tratarán en esta sección.
Material
La infraestructura material se define como "aquellos bienes de capital inmóviles y no circulantes que esencialmente contribuyen a la producción de bienes y servicios de infraestructura necesarios para satisfacer las necesidades físicas y sociales básicas de los agentes económicos ". [11] Hay dos cualidades distintas de las infraestructuras materiales: 1) satisfacción de necesidades sociales y 2) producción en masa . La primera característica se refiere a las necesidades básicas de la vida humana. La segunda característica es la no disponibilidad de bienes y servicios de infraestructura. [11] Hoy en día, existen diversos materiales que pueden ser utilizados para la construcción de infraestructura, los más predominantes son el asfalto, el hormigón, el acero, la mampostería, la madera, los polímeros y los composites [14].
Económico
Según el diccionario de negocios, la infraestructura económica se puede definir como "las instalaciones internas de un país que hacen posible la actividad empresarial, como las redes de comunicación, transporte y distribución , las instituciones y mercados financieros y los sistemas de suministro de energía ". [15] La infraestructura económica apoya actividades y eventos productivos. Esto incluye carreteras , carreteras , puentes , aeropuertos , infraestructura para bicicletas , redes de distribución de agua , sistemas de alcantarillado , irrigación.plantas, etc. [11]
Social
La infraestructura social puede definirse ampliamente como la construcción y mantenimiento de instalaciones que apoyan los servicios sociales . [16] Se crean infraestructuras sociales para aumentar el confort social y promover la actividad económica. Se trata de escuelas , parques y patios de recreo , estructuras de seguridad pública , plantas de eliminación de residuos , hospitales , zona deportiva, etc. [11]
Core
Los activos básicos proporcionan servicios esenciales y tienen características monopólicas. [17] Los inversores que buscan infraestructura básica buscan cinco características diferentes: ingresos, baja volatilidad de los rendimientos, diversificación, protección contra la inflación y calce de pasivos a largo plazo. [17] La infraestructura básica incorpora todos los tipos principales de infraestructura, como carreteras , carreteras , ferrocarriles , transporte público , suministro de agua y gas , etc.
Básico
La infraestructura básica se refiere a los principales ferrocarriles, carreteras, canales, puertos y muelles, el telégrafo electromagnético, el drenaje, los diques y la recuperación de tierras. [11] Consiste en las características más conocidas y comunes de la infraestructura con las que nos encontramos en nuestra vida diaria (edificios, carreteras, muelles, etc.).
Complementario
La infraestructura complementaria se refiere a cosas como trenes ligeros, tranvías, suministro de gas / electricidad / agua, etc. [11] Complementar algo, significa llevarlo a la perfección o completarlo. Entonces, la infraestructura complementaria se ocupa de las pequeñas partes del mundo de la ingeniería que hacen la vida más conveniente y eficiente. Básicamente, son necesarios para garantizar el uso y la comercialización satisfactorios de un producto ya terminado, como en el caso de los puentes de carretera [18] . Otro ejemplo son las luces en las aceras, el paisajismo alrededor de los edificios, los bancos para que los peatones descansen, etc.
Aplicaciones
Ingeniería y construcción
Los ingenieros generalmente limitan el término "infraestructura" para describir los activos fijos que tienen la forma de una gran red; en otras palabras, infraestructura dura . [ cita requerida ] Los esfuerzos para diseñar definiciones más genéricas de infraestructuras se han referido típicamente a los aspectos de red de la mayoría de las estructuras y al valor acumulado de las inversiones en las redes como activos. [ cita requerida ] Una de esas definiciones de 1998 definió la infraestructura como la red de activos "donde se pretende que el sistema en su conjunto se mantenga indefinidamente en un estándar de servicio especificado mediante el reemplazo continuo y la restauración de sus componentes". [19]
Defensa civil y desarrollo económico
Los planificadores de defensa civil y los economistas del desarrollo generalmente se refieren a la infraestructura tanto física como blanda, incluidos servicios públicos como escuelas y hospitales , servicios de emergencia como la policía y extinción de incendios, y servicios financieros básicos . La noción de desarrollo basado en infraestructura que combina inversiones en infraestructura a largo plazo por parte de agencias gubernamentales a nivel central y regional con asociaciones público-privadas ha demostrado ser popular entre los economistas de Asia (especialmente Singapur y China ), Europa continental y América Latina.
Militar
La infraestructura militar son los edificios e instalaciones permanentes necesarias para el apoyo de las fuerzas militares, ya sea que estén estacionadas en bases, estén desplegadas o participando en operaciones. Por ejemplo, cuarteles, cuarteles generales, aeródromos, instalaciones de comunicaciones, almacenes de equipo militar, instalaciones portuarias y estaciones de mantenimiento. [20]
Comunicaciones
La infraestructura de comunicaciones son los canales formales e informales de comunicación, las redes políticas y sociales , o las creencias de los miembros de grupos particulares, así como la tecnología de la información y las herramientas de desarrollo de software. Aún subyacente a estos usos más conceptuales está la idea de que la infraestructura proporciona una estructura organizativa y soporte para el sistema u organización al que sirve, ya sea una ciudad, una nación, una corporación o un grupo de personas con intereses comunes. Los ejemplos incluyen infraestructura de TI , infraestructura de investigación, infraestructura terrorista, infraestructura de empleo e infraestructura turística. [ cita requerida ]
Conceptos relacionados
El término infraestructura puede confundirse con los siguientes conceptos superpuestos o relacionados.
La mejora de la tierra y el desarrollo de la tierra son términos generales que en algunos contextos pueden incluir infraestructura, pero en el contexto de una discusión de infraestructura se referiría solo a sistemas u obras de menor escala que no se incluyen en la infraestructura, porque generalmente se limitan a una sola parcela de tierra , y son propiedad y están operados por el propietario. Por ejemplo, un canal de riego que sirva a una región o distrito se incluiría con la infraestructura, pero los sistemas de riego privados en parcelas de tierra individuales se considerarían mejoras de la tierra, no infraestructura. Las conexiones de servicio al servicio municipal y las redes de servicios públicos también se considerarían mejoras de la tierra, no infraestructura. [21] [22]
El término obras públicas incluye la infraestructura de propiedad y operación del gobierno, así como los edificios públicos, como escuelas y juzgados. Las obras públicas generalmente se refieren a los activos físicos necesarios para brindar servicios públicos . Los servicios públicos incluyen tanto la infraestructura como los servicios proporcionados generalmente por el gobierno.
Propiedad y financiación
La infraestructura puede ser propiedad y estar gestionada por gobiernos o empresas privadas , como empresas de servicios públicos exclusivos o empresas ferroviarias . Generalmente, la mayoría de las carreteras, los principales aeropuertos y otros puertos, los sistemas de distribución de agua y las redes de alcantarillado son de propiedad pública, mientras que la mayoría de las redes de energía y telecomunicaciones son de propiedad privada. [ cita requerida ] La infraestructura de propiedad pública se puede pagar con impuestos, peajes o tarifas de usuario con medidor, mientras que la infraestructura privada generalmente se paga con tarifas de usuario con medidor. [23] [24] Los principales proyectos de inversión se financian generalmente mediante la emisión de largo plazo bonos .[ cita requerida ]
La infraestructura de propiedad y operación del gobierno puede desarrollarse y operarse en el sector privado o en asociaciones público-privadas , además del sector público . En 2008, [update]en los Estados Unidos, por ejemplo, el gasto público en infraestructura ha variado entre el 2,3% y el 3,6% del PIB desde 1950. [25] Muchas instituciones financieras invierten en infraestructura .
En el mundo en desarrollo
Según investigadores del Overseas Development Institute , la falta de infraestructura en muchos países en desarrollo representa una de las limitaciones más importantes para el crecimiento económico y el logro de los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM) . Las inversiones y el mantenimiento de la infraestructura pueden ser muy costosos, especialmente en áreas tales como países africanos sin litoral, rurales y escasamente poblados . Se ha argumentado que las inversiones en infraestructura contribuyeron a más de la mitad de la mejora del crecimiento de África entre 1990 y 2005, y es necesaria una mayor inversión para mantener el crecimiento y abordar la pobreza.. Los rendimientos de la inversión en infraestructura son muy significativos, con un rendimiento promedio del treinta al cuarenta por ciento para las inversiones en telecomunicaciones ( TIC ), más del cuarenta por ciento para la generación de electricidad y el ochenta por ciento para las carreteras . [26]
Diferencias regionales
La demanda de infraestructura tanto por parte de los consumidores como de las empresas es muy superior a la cantidad invertida. [26] Existen graves limitaciones en el lado de la oferta de la provisión de infraestructura en Asia. [27] La brecha de financiamiento de infraestructura entre lo que se invierte en Asia-Pacífico (alrededor de 48 mil millones de dólares) y lo que se necesita (228 mil millones de dólares) es de alrededor de 180 mil millones de dólares cada año. [26]
En América Latina , se necesitaría invertir el tres por ciento del PIB (alrededor de 71.000 millones de dólares) en infraestructura para satisfacer la demanda; sin embargo, en 2005, por ejemplo, solo se invirtió alrededor del dos por ciento, dejando un déficit de financiación de aproximadamente 24.000 millones de dólares. [26]
En África, para alcanzar el siete por ciento de crecimiento anual que se calcula que se requiere para cumplir los ODM en 2015, se necesitarían inversiones en infraestructura de alrededor del quince por ciento del PIB, o alrededor de 93.000 millones de dólares al año. En estados frágiles , se requeriría más del treinta y siete por ciento del PIB. [26]
Fuentes de financiación
La fuente de financiamiento varía significativamente entre sectores. Algunos sectores están dominados por el gasto público , otros por la ayuda exterior al desarrollo (AOD) y otros por inversores privados . [26] En California, los gobiernos locales establecen distritos de financiamiento de infraestructura para pagar las instalaciones físicas y los servicios dentro de un área específica mediante el uso de aumentos de impuestos a la propiedad. [28] Para facilitar la inversión del sector privado en los mercados de infraestructura de los países en desarrollo, es necesario diseñar mecanismos de asignación de riesgos con más cuidado, dados los mayores riesgos de sus mercados. [29]
El dinero para gastos que proviene del gobierno es menor de lo que solía ser. Desde la década de 1930 hasta 2019, Estados Unidos pasó de gastar un 4,2% del PIB al 2,5% del PIB en infraestructura. [30] Estas subinversiones se han acumulado, de hecho, según el Informe de infraestructura de la ASCE de 2017, de 2016 a 2025, la infraestructura estará subinvertida en $ 2 billones. [30] En comparación con los porcentajes del PIB mundial , Estados Unidos está empatado en el penúltimo lugar, con un porcentaje promedio del 2,4%. Esto significa que el gobierno gasta menos dinero en reparar la infraestructura vieja o en la infraestructura en su conjunto. [31]
En África subsahariana , los gobiernos gastan alrededor de US $ 9,4 mil millones de un total de US $ 24,9 mil millones. En riego , los gobiernos representan casi la totalidad del gasto. En transporte y energía, la mayor parte de la inversión es gasto público. En TIC y suministro de agua y saneamiento , el sector privado representa la mayor parte del gasto de capital. En general, entre ellos la ayuda, el sector privado y los países no pertenecientes a la OCDElos financieros superan el gasto público. El gasto del sector privado por sí solo equivale al gasto de capital estatal, aunque la mayoría se centra en inversiones en infraestructura de TIC. El financiamiento externo aumentó en la década de 2000 (década) y solo en África las inversiones en infraestructura externa aumentaron de 7 000 millones de dólares EE.UU. en 2002 a 27 000 millones de dólares EE.UU. en 2009. China , en particular, se ha convertido en un importante inversor. [26]
La pandemia de COVID-19 de 2020 solo ha exacerbado la falta de financiación de la infraestructura a nivel mundial que se ha estado acumulando durante décadas. La pandemia ha aumentado el desempleo y ha perturbado ampliamente la economía. Esto tiene serios impactos en los hogares, las empresas y los gobiernos locales, estatales y federales. Esto es especialmente perjudicial para la infraestructura porque depende en gran medida del financiamiento de las agencias gubernamentales, y los gobiernos estatales y locales representan aproximadamente el 75% del gasto en infraestructura pública en los Estados Unidos. [32]Los gobiernos enfrentan enormes disminuciones en los ingresos, recesiones económicas, sistemas de salud con exceso de trabajo y fuerzas laborales vacilantes, lo que resulta en enormes déficits presupuestarios en todos los ámbitos. Otro factor a considerar es que una gran parte de los sistemas de infraestructura también están respaldados por flujos de ingresos generados por los usuarios. Junto con el inicio de la pandemia y los cierres, el uso comercial de agua ha disminuido, hay menos personas en las carreteras y el transporte público, y los aeropuertos se han quedado casi completamente vacíos.
Infraestructura sostenible
Aunque es evidente que se necesita mucho esfuerzo para reparar el daño económico infligido por la epidemia de coronavirus, un regreso inmediato a la normalidad podría ser perjudicial para el medio ambiente, como lo demostró la crisis financiera de 2007-08 en los Estados Unidos. Si bien la consiguiente desaceleración económica redujo las emisiones globales de gases de efecto invernadero en 2009, las emisiones alcanzaron un récord en 2010, en parte debido a las medidas de estímulo económico implementadas por los gobiernos con una consideración mínima de las consecuencias ambientales. [33] La preocupación es si este mismo patrón se repetirá. El período posterior al COVID-19 podría determinar si el mundo cumple o no con los objetivos de emisiones del Acuerdo de París de 2015 y limita el calentamiento global a 1,5 ° C a 2 ° C [34].
Desafortunadamente, como resultado de la epidemia de COVID-19, una serie de factores podrían poner en peligro un plan de recuperación bajo en carbono: esto incluye una atención reducida en el escenario político global (la Cumbre del Clima de la ONU 2020 se pospuso hasta 2021), la relajación de regulaciones en pos del crecimiento económico, disminución de los precios del petróleo que impiden que las tecnologías bajas en carbono sean competitivas y, finalmente, programas de estímulo que eliminan fondos que podrían haber sido utilizados para impulsar el proceso de descarbonización . [33] La investigación sugiere que un plan de recuperación basado en bajas emisiones de carbono no solo podría lograr reducciones significativas de emisiones necesarias para combatir el cambio climático, sino también crear más crecimiento económico y empleos que un plan de recuperación con alto contenido de carbono. [33]Por ejemplo, en un estudio publicado en Oxford Review of Economic Policy, más de 200 economistas y funcionarios económicos informaron que las iniciativas "verdes" de recuperación económica se desempeñaron al menos tan bien como las iniciativas menos "verdes". [35]
Además, en un estudio econométrico publicado en la revista Economic Modeling, un análisis sobre el gasto gubernamental en tecnología energética mostró que el gasto en el sector de energía renovable creaba cinco puestos de trabajo más por cada millón de dólares invertidos que el gasto en combustibles fósiles. [36] Dado que la infraestructura sostenible es más beneficiosa tanto en un contexto económico como medioambiental, representa el futuro de la infraestructura. Especialmente con la creciente presión del cambio climático y la disminución de los recursos naturales, la infraestructura no solo necesita mantener el desarrollo económico y el desarrollo laboral, y una alta calidad de vida para los residentes, sino también proteger el medio ambiente y sus recursos naturales.
Energía sostenible
La infraestructura de energía sostenible incluye tipos de plantas de energía renovable, así como los medios de intercambio de la planta a los hogares y negocios que utilizan esa energía. La energía renovable incluye métodos bien investigados y ampliamente implementados, como la energía eólica, solar e hidráulica, así como los tipos de generación de energía más nuevos y menos utilizados, como la energía de fusión. La infraestructura energética sostenible debe mantener una oferta sólida en relación con la demanda y también debe mantener precios lo suficientemente bajos para los consumidores como para no disminuir la demanda. [13] Cualquier tipo de infraestructura de energía renovable que no cumpla con estos requisitos de consumo y precio será finalmente expulsado del mercado por las fuentes de energía no renovables predominantes.
Agua sostenible
La infraestructura hídrica sostenible se centra en el acceso suficiente de la comunidad a agua potable limpia y segura. [13] El agua es un bien público junto con la electricidad, lo que significa que los sistemas sostenibles de captación y distribución de agua deben seguir siendo asequibles para todos los miembros de la población. [13] Significa ser una nación autosuficiente con suficiente agua para satisfacer múltiples necesidades tales como agrícolas, industriales, etc. También significa una gestión holística y eficaz de los recursos hídricos. [37]
Gestión sostenible de residuos
Los sistemas de gestión de residuos sostenibles tienen como objetivo minimizar la cantidad de productos de desecho producidos por individuos y corporaciones. [38] Los planes comerciales de gestión de desechos han pasado de simples planes de eliminación de desechos a planes integrales centrados en reducir la cantidad total de desechos producidos antes de la eliminación. [38] La gestión sostenible de residuos es beneficiosa para el medio ambiente, pero también puede reducir los costes de las empresas que reducen la cantidad de bienes desechados. [38]
Transporte sostenible
El transporte sostenible incluye un cambio de los automóviles privados que emiten gases de efecto invernadero a favor de la adopción de métodos de transporte que sean neutrales en carbono o reduzcan las emisiones de carbono, como bicicletas o sistemas de autobuses eléctricos. [39] Además, las ciudades deben invertir en los entornos construidos apropiados para estos modos de transporte ecológicamente preferibles. [39]Las ciudades deberán invertir en redes de transporte público, así como en redes de ciclovías, entre otras soluciones sostenibles que incentiven a los ciudadanos a utilizar estas opciones de transporte alternativas. Reducir la dependencia urbana de los automóviles es un objetivo fundamental del desarrollo del transporte sostenible, y esto no se puede lograr sin un enfoque coordinado en la creación de los métodos de transporte en sí mismos y en proporcionarles redes que sean igual o más eficientes que las redes de automóviles existentes, como el envejecimiento. sistemas de carreteras. [39]
Materiales sostenibles
Otra solución para la transición a una infraestructura más sostenible es utilizar materiales más sostenibles. Un material es sostenible si se puede producir la cantidad necesaria sin agotar los recursos no renovables. [40] También debería tener un impacto medioambiental reducido al no alterar el equilibrio establecido en el estado estacionario. [41] Los materiales también deben ser resilientes, renovables, reutilizables y reciclables. [42]
Hoy en día, el hormigón es uno de los materiales más utilizados en la infraestructura. Se utiliza el doble de hormigón en la construcción que todos los demás materiales de construcción combinados. [43] Es la columna vertebral de la industrialización, ya que se utiliza en puentes, muelles, tuberías, aceras y edificios. [44] Sin embargo, aunque sirven como conexión entre las ciudades, transporte de personas y mercancías y protección de la tierra contra las inundaciones y la erosión, solo duran de 50 a 100 años. [45] Muchas se construyeron en los últimos 50 años, lo que significa que muchas infraestructuras necesitan un mantenimiento sustancial para seguir funcionando.
Sin embargo, el hormigón no es sostenible. La producción de hormigón contribuye hasta el 8% de las emisiones de gases de efecto invernadero del mundo. [46] Una décima parte del consumo de agua industrial del mundo proviene de la producción de hormigón. [47] Incluso el transporte de las materias primas a los sitios de producción de hormigón se suma a la contaminación del aire. [48] Además, los sitios de producción y las propias infraestructuras despojan de las tierras agrícolas que podrían haber sido suelos fértiles o hábitats vitales para el ecosistema.
Infraestructura verde
La infraestructura verde es un tipo de infraestructura sostenible. La infraestructura verde utiliza sistemas de plantas o suelos para restaurar algunos de los procesos naturales necesarios para administrar el agua y crear entornos urbanos más saludables. [49] En un sentido más práctico, se refiere a una red descentralizada de prácticas de gestión de aguas pluviales, que incluye techos verdes, árboles, biorretención e infiltración y pavimento permeable. [50] La infraestructura verde se ha convertido en una estrategia cada vez más popular en los últimos años debido a su eficacia para proporcionar beneficios ecológicos, económicos y sociales, incluido un impacto positivo en el consumo de energía, la calidad del aire y la reducción y el secuestro de carbono. [50]
Techos verdes
Un techo verde es un techo que está parcial o completamente cubierto con vegetación en crecimiento plantada sobre una membrana. También incluye capas adicionales, incluida una barrera de raíces y sistemas de drenaje y riego. [51] Hay varias categorías de techos verdes, que incluyen extensivos (tienen una profundidad de sustrato de crecimiento que varía de dos a seis pulgadas) e intensivos (tienen un sustrato de cultivo con una profundidad superior a seis pulgadas). [51] Un beneficio de los techos verdes es que reducen la escorrentía de aguas pluviales debido a su capacidad para almacenar agua en sus medios de cultivo, reduciendo la escorrentía que ingresa al sistema de alcantarillado y vías fluviales, lo que también disminuye el riesgo de desbordes combinados de alcantarillado. [51]Otro beneficio es que reducen el uso de energía ya que el sustrato proporciona aislamiento adicional, reduce la cantidad de radiación solar en la superficie del techo y proporciona enfriamiento por evaporación del agua en las plantas, lo que reduce las temperaturas de la superficie del techo y la entrada de calor. [51] Los techos verdes también reducen el dióxido de carbono atmosférico ya que la vegetación secuestra carbono y, dado que reducen el uso de energía y la isla de calor urbano al reducir la temperatura del techo, también reducen las emisiones de dióxido de carbono de la generación de electricidad. [52]
Plantación de árboles
La plantación de árboles proporciona una serie de beneficios ecológicos, sociales y económicos. Los árboles pueden interceptar la lluvia, apoyar la infiltración y el almacenamiento de agua en el suelo, disminuir el impacto de las gotas de lluvia en superficies estériles, minimizar la humedad del suelo a través de la transpiración y ayudar a reducir la escorrentía de aguas pluviales. [53] Además, los árboles contribuyen a recargar los acuíferos locales y mejoran la salud de los sistemas de cuencas hidrográficas. Los árboles también reducen el uso de energía al proporcionar sombra y liberar agua a la atmósfera que enfría el aire y reduce la cantidad de calor absorbido por los edificios. [50] Por último, los árboles mejoran la calidad del aire al absorber los contaminantes atmosféricos nocivos y reducir la cantidad de gases de efecto invernadero.
Prácticas de biorretención e infiltración
Hay una variedad de tipos de prácticas de biorretención e infiltración, incluidos los jardines de lluvia y los bioswales. [50] Un jardín de lluvia se planta en una pequeña depresión o pendiente natural e incluye arbustos y flores nativos. Retienen y absorben temporalmente el agua de lluvia y son eficaces para eliminar hasta el 90% de los nutrientes y productos químicos y hasta el 80% de los sedimentos de la escorrentía. [54] Como resultado, absorben un 30% más de agua que los jardines convencionales. [55] Los bioswales se plantan en áreas pavimentadas como estacionamientos o aceras y están hechos para permitir el desbordamiento hacia el sistema de alcantarillado atrapando el cieno y otros contaminantes, que normalmente quedan de las superficies impermeables. [50]Tanto los jardines de lluvia como los bioswales mitigan los impactos de las inundaciones y evitan que las aguas pluviales contaminen las vías fluviales locales; aumentar el suministro de agua utilizable al reducir la cantidad de agua necesaria para el riego al aire libre; Mejorar la calidad del aire minimizando la cantidad de agua que ingresa a las instalaciones de tratamiento, lo que también reduce el uso de energía y, como resultado, reduce la contaminación del aire ya que se emiten menos gases de efecto invernadero. [50]
Ciudades inteligentes
Las ciudades inteligentes utilizan métodos innovadores de diseño e implementación en varios sectores de infraestructura y planificación para crear comunidades que operan a un nivel más alto de sostenibilidad relativa que sus contrapartes tradicionales. [13] En una ciudad sostenible, tanto la resiliencia urbana como la confiabilidad de la infraestructura deben estar presentes. [13] La resiliencia urbana se define por la capacidad de una ciudad para adaptarse rápidamente o recuperarse de los defectos de la infraestructura, y la confiabilidad de la infraestructura significa que los sistemas deben funcionar de manera eficiente sin dejar de maximizar su rendimiento. [13] Cuando la resiliencia urbana y la confiabilidad de la infraestructura interactúan, las ciudades pueden producir el mismo nivel de producción a costos igualmente razonables en comparación con otras comunidades no sostenibles, al tiempo que mantienen la facilidad de operación y uso.
Ciudad Masdar
Masdar City es una ciudad inteligente propuesta de cero emisiones que se contratará en los Emiratos Árabes Unidos. [56] Algunas personas se han referido a este asentamiento planificado como "parecido a una utopía", debido al hecho de que contará con múltiples elementos de infraestructura sostenible, que incluyen energía, agua, gestión de residuos y transporte. Masdar City tendrá una infraestructura de energía que contiene métodos de energía renovable, incluida la energía solar. [56]
La ciudad de Masdar está ubicada en una región desértica, lo que significa que la recolección y distribución sostenible de agua depende de la capacidad de la ciudad para utilizar el agua en etapas innovadoras del ciclo del agua. [57] La ciudad de Masdar utilizará aguas subterráneas, aguas grises, agua de mar, aguas negras y otros recursos hídricos para obtener agua potable y de jardinería. [57]
Inicialmente, Masdar City estará libre de residuos. [56] Se fomentará el reciclaje y otros métodos de gestión y reducción de residuos. [56] Además, la ciudad implementará un sistema para convertir los desechos en fertilizantes, lo que reducirá la cantidad de espacio necesario para la acumulación de desechos y brindará una alternativa ecológica a los métodos tradicionales de producción de fertilizantes.
No se permitirán automóviles en la ciudad de Masdar, lo que contribuye a bajas emisiones de carbono dentro de los límites de la ciudad. [56] En cambio, se priorizarán las opciones de transporte alternativas durante el desarrollo de la infraestructura. Esto significa que una red de carriles para bicicletas será accesible y completa, y también habrá otras opciones disponibles. [56]
Ver también
- Infraestructura aeroportuaria
- Plan de gestión de activos
- Infraestructura verde
- Infraestructura como un servicio
- Gestión de activos de infraestructura
- Seguridad de la infraestructura
- Logística
- Mega proyecto
- Financiamiento de proyectos
- Pseudourbanización
- Capital publico
- Arquitectura sostenible
- Ingenieria sustentable
Referencias
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Enlaces externos
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- Cuerpo de conocimientos sobre regulación de la infraestructura
- Programa internacional de investigación de infraestructuras de próxima generación
- Boleta de calificaciones sobre la infraestructura de Estados Unidos
- Dirk van Laak: Infraestructuras , versión: 1.0, en: Docupedia Zeitgeschichte, 20 de mayo de 2021
