Tecnología Apache para las condiciones de la carretera: menos ruido, más sonido

Con la llegada de los vehículos eléctricos, podría pensarse que la contaminación acústica generada por los automóviles está en vías de desaparición. Sin embargo, el 80% del ruido de un vehículo se genera por su contacto con las carreteras, y el mal estado de las carreteras aumenta exponencialmente la contaminación acústica tanto dentro como fuera del vehículo.

Con esto en cuenta, Thomas Antoine, Experto Líder en Tecnología de Ruido y Vibración de Renault Group, desarrolló el programa Apache, que traza un mapa del estado de las carreteras para señalar las zonas en las que las reparaciones serían más beneficiosas para reducir la contaminación acústica, así como las cargas económicas y de salud pública para las comunidades locales. Thomas Antoine y Fadila Hrird, estudiante de primer año de máster en geomática aplicada a los estudios y riesgos urbanos en la Universidad CY Cergy de París, explican cómo funciona esta tecnología, su metodología y describen los muchos beneficios esperados del programa.

Para Thomas Antoine, experto en tecnología de ruido y vibraciones de Renault Group desde 2018, los hechos son claros: la contaminación acústica es un problema social y medioambiental importante que ha decidido reducir mediante su trabajo y su experiencia. Las cifras hablan por sí solas: según la Organización Mundial de la Salud, 20 millones de europeos se quejan del ruido y 8 millones duermen mal. Mientras que la Ademe, la Agencia Francesa para la Transición Ecológica, señala el costo social del ruido vial en Francia, estimado en 80,000 millones de euros al año en 2021.

Para luchar contra la contaminación acústica a bordo (sobre todo el ruido de la carretera y del aire), los fabricantes de vehículos recurren cada vez más a una tecnología muy utilizada en los auriculares de audio: la cancelación del ruido. Esta cancelación del ruido se activa mediante sensores de sonido colocados alrededor del vehículo, que escuchan la carretera y detectan variaciones en el ruido de rodadura. Cuando este aumenta, los sensores inyectan en el interior una onda sonora que equilibra el espectro sonoro del vehículo, anula el ruido que oyen los pasajeros y hace mucho más agradable el viaje a bordo. Un fabricante como Renault Group podría dejarlo así, pero la cultura de innovación de la empresa empuja a sus ingenieros a ir aún más lejos.

«El programa Apache es una prueba de nuestra capacidad de invención. El problema del ruido en el entorno no es sólo una cuestión de qué vehículo, qué neumáticos… Se trata de cómo interactúa el vehículo con su entorno». Thomas Antoine, Jefe de Expertos en Tecnología de Ruido y Vibraciones

El programa Apache, o cómo cartografiar el estado de las carreteras

Mientras estudiaba los sensores de cancelación de ruido, Thomas Antoine se preguntó si no sería posible utilizar las señales que generan de otra manera. Así nació la idea del programa Apache. Apache, acrónimo de Appraisal of Pavement Acoustic Characteristics and Energy Efficiency, es una carcasa que analiza la carretera, como la aguja de un tocadiscos, para elaborar mapas del estado acústico de la red viaria. Se trata de una tecnología que no sólo mejora la acústica del interior de nuestros vehículos, sino que también permite a las autoridades locales tomar decisiones más precisas sobre sus presupuestos de reparación de carreteras. De hecho, todos ganamos, explica Thomas Antoine.

Para elaborar mapas más completos, Thomas recurrió a Fadila Hrird, una estudiante de geomática en prácticas que se incorporó a Renault Group como parte de su programa de máster en la Universidad de Cergy (Francia). Fadila utiliza un programa específico para crear mapas con varias capas de información, como la proximidad a lugares sensibles (escuelas, hospitales, residencias de ancianos, etc.) para determinar el nivel de impacto que una carretera puede tener en los residentes locales.

«Obtenemos una enorme cantidad de datos de estos sensores, pero luego es cuestión de transformarlos en información útil. Para que estos mapas puedan correlacionarse con el uso de las carreteras, necesitamos saber con qué frecuencia se utilizan, y ahí es donde nuestra colaboración con Bruitparif resulta muy útil.» Fadila Hrird, estudiante en prácticas especializada en geomática, Renault Group

La colaboración con BruitParif, clave para ofrecer un servicio completo

Desde el principio del proyecto, Thomas Antoine comprendió que este análisis detallado del estado de las carreteras podría ser una valiosa ayuda para las ciudades y comunidades para las que la estrategia de reparación de las carreteras constituye un reto importante y una parte significativa de su presupuesto. Esto les permitirá seleccionar con gran precisión los tramos de carretera que deben repararse. Pero para que este análisis fuera completo faltaba un elemento esencial: el uso de la carretera. Estos datos son cruciales para determinar la velocidad a la que se deteriora una carretera y en qué medida genera contaminación acústica. 

Así que Thomas Antoine se puso en contacto con Bruitparif, el Observatorio del Ruido de la región de Île de France, que casualmente buscaba más información sobre el estado acústico de las carreteras. Bruitparif se sumó rápidamente al proyecto, proporcionó los datos necesarios y facilitó un programa de pruebas en la zona de Saint-Quentin en Yvelines. El programa se ha extendido a toda la región de Île de France y cerca de treinta vehículos equipados con la tecnología Apache recorren las carreteras de la región. El proyecto ha despertado el interés de varias ciudades francesas y extranjeras.  El programa Apache es una innovación patentada por Renault Group y ha sido galardonado con un Decibelio de Oro por el Consejo Nacional del Ruido francés, la primera vez que se concede a un fabricante de automóviles desde… ¡Vel Satis de Renault en 2001!

La relación entre ruido y consumo de energía: los datos clave

Los análisis en profundidad de Thomas y Fadila han confirmado que existe una relación directa entre el ruido y las emisiones de CO₂ o la autonomía de los vehículos eléctricos. El programa Apache es capaz de cifrar con precisión los costos y el ahorro medioambiental asociados a las reparaciones de las carreteras, e incluso en cuántos días se compensa el costo de las reparaciones con un descenso de las emisiones. Bruitparif ha calculado que 1 euro invertido en carreteras representa entre 17 y 20 euros de ahorro en el costo social del ruido. Por poner un ejemplo concreto, la remodelación de la carretera de circunvalación de París, la más transitada de Europa, dividiría los niveles de ruido por cuatro aproximadamente, y se convertiría en un proyecto neutro en carbono en 3.5 años al ahorrar 16,000 toneladas de CO₂ al año. Para Thomas Antoine, este proyecto es a la vez un motivo de orgullo y un verdadero cambio en su profesión. Al interesarse por ámbitos no tradicionales de la industria automotriz, es posible crear nuevas cadenas de valor para Renault Group. En cuanto a Fadila Hrird, que representa a una nueva generación de ingenieros que han comprendido que la tecnología puede resolver concretamente problemas relacionados con el medio ambiente, ahora espera con impaciencia nuevas aplicaciones de inteligencia artificial para procesar una cantidad de datos cada vez mayor, lo que hará que proyectos como Apache sean aún más pertinentes.