Ingeniera Berta Vivar Vivar investiga el comportamiento de los suelos australes para sostener la infraestructura del futuro

A simple vista, el suelo permanece inmóvil bajo nuestros pies, pero desde hace siglos sostiene caminos, viviendas, edificios, torres, parques eólicos y toda clase de infraestructura. Pareciera quieto y no lo está. Cuando un estado tensional cambia, cuando se modifica el estado del agua, cuando una estructura comienza a vibrar o cuando el terreno recibe miles de pequeños esfuerzos repetitivos, el suelo puede responder de maneras muy distintas.

Comprender esas respuestas es una de las tareas de la ingeniería civil y, en específico, de una de sus especialidades: la geotecnia, ya que adentrarse en esta rama (derivada también de la geología), permite conocer mejor el comportamiento de los suelos y eso puede ser determinante para decidir cómo y dónde construir, en especial, cuando se trata de una zona con las condiciones ambientales y territoriales de Magallanes.

Esta es una interrogante de investigación que hace algunos años acompaña a la académica de la Facultad de Ingeniería y  el Departamento de Ingeniería en Construcción de la Universidad de Magallanes (Umag), Berta Vivar Vivar, quien hoy, centra su estudio doctoral en la estabilización de suelos considerando condiciones semisaturadas de la Región de Magallanes, buscando aportar conocimiento sobre un ámbito en el que todavía existen importantes vacíos de información,  aproximando su trabajo no sólo a un reto académico o ingenieril, sino a pensar la infraestructura del futuro y el territorio que deberá sostenerla.

El mapa “invisible”
del territorio

Pero ¿qué implica conocer la condición semisaturada de los suelos? En términos simples, no basta con saber si es “denso” o “suelto”. Es necesario determinar sus características, cómo responde frente a diferentes cargas, cuánto puede deformarse, cómo interactúa con el agua y qué sucede cuando las condiciones cambian.

Un suelo semisaturado no necesariamente está completamente seco ni completamente saturado, existe una amplia variedad de estados, y esa condición puede modificar su comportamiento.

En una región como Magallanes, donde las condiciones climáticas, la humedad, las bajas temperaturas y las características particulares del terreno generan escenarios diferentes a los de otras zonas del país, disponer de información local resulta especialmente relevante. Y contar con esa información permite generar una suerte de mapa invisible del territorio: no es visible para quien transita por una carretera o contempla un parque eólico, pero es fundamental para quienes deben diseñar las estructuras que permanecerán allí durante años.

“El diseño y la construcción ha estado en nuestras vidas desde el inicio, y el conocimiento permite entender cómo funciona esta interacción suelo-estructura”, señaló la académica.

El viento y la transición energética

El desafío adquiere una nueva dimensión cuando se piensa en la transformación energética que se proyecta para Magallanes. Con condiciones privilegiadas para el desarrollo de energías renovables, particularmente, por sus características de viento, la zona ha despertado el interés por desarrollar proyectos asociados a la producción de hidrógeno verde y sus derivados. De hecho, recientemente, el Servicio de Evaluación Ambiental dio luz verde a un megaproyecto de amoniaco verde, lo que constituye una histórica inversión a nivel regional.

Pero detrás de cada proyecto energético hay infraestructura, y bajo esa infraestructura hay suelo. Los aerogeneradores que serán parte de los parques eólicos pueden alcanzar grandes dimensiones y estar sometidos durante toda su vida útil a la acción permanente del viento y al movimiento de sus componentes.

Es clave entonces saber cómo responderá el terreno cuando esa estructura reciba una y otra vez cargas y vibraciones. Ahí aparece una herramienta que abre nuevas posibilidades para la investigación desarrollada en la Umag: el equipo dinámico triaxial, recientemente adjudicado a través del fondo concursable de Equipamiento Tecnológico de Laboratorio del proyecto Ingenierías2030 UA-Umag, “y que hoy reviste un potencial para la investigación de la Umag”, comenta Vivar.

La tecnología permite estudiar experimentalmente el comportamiento de muestras de suelo sometidas a cargas dinámicas o cíclicas. En concreto, logra reproducir el comportamiento en condiciones controladas de laboratorio ante esfuerzos cíclicos transmitidos por las estructuras, marcando una importante diferencia respecto de los ensayos tradicionales.

Una máquina para
mirar lo que no se ve

Para Berta Vivar, contar con este equipamiento representa una posibilidad que veía lejana. “Desde que estaba en la universidad soñaba con este equipo y la posibilidad de estudiar en el laboratorio el comportamiento del suelo en 3d, ya que con el equipamiento disponible solo era posible el análisis en 2d del suelo, motivo por el cual es tan relevante e importante este dispositivo”, remarca.

Con el equipo dinámico triaxial, en el laboratorio universitario, una muestra de suelo puede ser sometida a diferentes condiciones de carga mientras se registra su comportamiento. La información obtenida permite conocer mejor su resistencia, deformación y respuesta frente a esfuerzos repetitivos. “En el caso de los aerogeneradores por ejemplo -puntualiza la investigadora- interesa comprender cómo el terreno recibe las cargas producidas por el viento y el movimiento de la propia estructura”.

“Los proyectos energéticos que se instalarán en la región son de gran envergadura, no solo por su costo, sino por lo que nos interesa a nosotros, su diseño y construcción”, complementa Vivar, agregando que la intención es realizar ensayos en puntos estratégicos, comparar resultados y actualizar la información existente sobre los suelos regionales.

Del laboratorio a la infraestructura real

En este caso, el conocimiento generado puede contribuir a mejorar las decisiones relacionadas con la estabilización y caracterización de suelos y, a más largo plazo, aportar información para el diseño de infraestructura adaptada a las condiciones locales.

“Considerando el alto costo enérgico en la construcción, nuestro objetivo es optimizar el diseño en todos sus aspectos, obteniendo importantes impactos en todos los ítems involucrados, como son las obras de movimiento de tierra, fundaciones, sistemas de contención, etc., con obras más económicas y seguras”, dijo.

La instalación de aerogeneradores es probablemente uno de los ejemplos más gráficos. El viento ejerce fuerzas sobre la torre. El movimiento se transmite hacia la fundación y la fundación transmite esfuerzos al terreno. Por eso, estudiar el comportamiento del suelo no es una etapa secundaria, es parte de comprender el funcionamiento completo de la infraestructura.

Por otro lado, la ingeniera, oriunda de Chiloé, hace hincapié en que Magallanes reúne condiciones que la convierten en un escenario privilegiado para estudiar ingeniería en ambientes extremos. Frío, viento, humedad, distancias, condiciones geológicas particulares y una infraestructura que debe responder a grandes exigencias forman parte de la realidad cotidiana.

“La asignatura de zonas extremas es una de las iniciativas que queremos impartir para una carrera de ingeniería civil en obras civiles, donde se pueden ver las particularidades de construir en regiones donde sabemos que la logística, la gestión y el transporte son relevantes para el termino en los plazos de la construcción, los que también se tiene que tener en cuenta a la hora de diseñar”, puntualizó.

El equipo dinámico triaxial y la investigación del Departamento de Ingeniería en Construcción, abre, además, posibilidades para la formación de estudiantes de pre y postgrado y para el desarrollo de nuevas líneas de investigación en la Facultad de Ingeniería.

La ingeniería que
se anticipa al futuro

Pero la ingeniería no consiste solamente en construir; también consiste en anticipar. En tiempos en que el cambio climático y la ocurrencia de fenómenos ambientales extremos obligan a repensar la relación con el territorio, esa capacidad adquiere todavía mayor importancia.

Por eso, de acuerdo con la mirada de la académica, la investigación científica no debería aparecer después de que una obra está terminada. “Creo que es fundamental que generemos espacios de conversación, y quizás, entre todos, lleguemos a las soluciones que permitan anticiparnos y hacer frente a fenómenos como aluviones, tornados e inundaciones. El conocimiento es un ejercicio constante de aprendizaje, en IA, chat, Python, etc.; y además sumemos el cambio climático. Lo que sucedió en Nepal, ¿podría suceder acá?, es una reflexión que tenemos que tener”, remarcó.

A su juicio, “hay mucho que hacer, innovación, tecnologías, lo veo en mis estudiantes, las ganas de emprender… en cada trabajo de título hay una idea, una motivación y, sobre todo, unas ganas de aportar a la región desde su mirada. Es por eso que nosotros, como académicos, estamos en constante perfeccionamiento, aprendiendo y evaluando nuevas tecnologías para incorporarlas a nuestras mallas curriculares . Es importante el perfeccionamiento a los actores claves de la región, como Serviu, Vialidad y Municipalidad”.

Mujeres que transforman
la ingeniería

La vocación científica de Berta Vivar tiene además otra dimensión. Su trabajo se desarrolla en un campo profesional donde la presencia femenina ha aumentado, pero donde todavía existen brechas y estereotipos.

Ese cambio es precisamente uno de los focos del trabajo de AFI, Académicas de la Facultad de Ingeniería de la Umag, del cual también es parte.

La agrupación nació en 2018, a partir de la inquietud de académicas de la Facultad por visibilizar y promover la equidad de género y la diversidad dentro de la institución. Desde entonces, su trabajo se ha ampliado hacia la promoción de las disciplinas STEM, la visibilización de mujeres ingenieras y la recuperación de historias de pioneras regionales.

Actualmente, AFI reúne a 14 académicas de distintos departamentos de la Facultad de Ingeniería y desarrolla acciones destinadas tanto a fortalecer a sus estudiantes como a acercar la ciencia y la tecnología a niños, niñas y jóvenes.

El objetivo es que la ingeniería deje de aparecer como una profesión distante o exclusivamente masculina.