Quantumrun

КРЭДЫТ ВЫЯВЫ: Quantumrun

Інфраструктура 3.0, аднаўленне мегаполісаў заўтрашняга дня: будучыня гарадоў P6

Дэвід Таль, выдавец, футурыст
@DavidTalWrites
LinkedIn

Аў, 09 - 15:2020

200,000 XNUMX чалавек штодня мігруюць у гарады па ўсім свеце. Амаль 70 адсоткаў свету будзе жыць у гарадах да 2050 года, бліжэй да 90 працэнтаў у Паўночнай Амерыцы і Еўропе.

Праблема?

Нашы гарады не былі спраектаваны для хуткага наплыву людзей, якія зараз пасяляюцца ў межах іх кодаў рэгіёнаў. Ключавая інфраструктура, ад якой залежыць большая частка нашых гарадоў для падтрымання росту насельніцтва, была ў асноўным пабудавана 50-100 гадоў таму. Больш за тое, нашы гарады былі пабудаваны для зусім іншага клімату і дрэнна прыстасаваны да экстрэмальных кліматычных з'яў, якія адбываюцца сёння, і гэта будзе адбывацца на працягу наступных дзесяцігоддзяў па меры ўзмацнення змены клімату.

У цэлым, каб нашы гарады — нашы дамы — выжылі і выраслі ў наступную чвэрць стагоддзя, іх трэба аднавіць мацней і больш устойліва. На працягу гэтай заключнай главы нашай серыі «Будучыня гарадоў» мы вывучым метады і тэндэнцыі, якія спрыяюць адраджэнню нашых гарадоў.

Вакол нас разбураецца інфраструктура

У Нью-Ёрку (лічбы 2015 года) больш за 200 школ, пабудаваных да 1920-х гадоў, і больш за 1,000 міль водаправодаў і 160 мастоў, якім больш за 100 гадоў. Даследаванне 2012 года паказала, што 47 з гэтых мастоў маюць дэфекты канструкцыі і крытычныя пераломы. Сістэма сігналізацыі магістральнага метро Нью-Ёрка перавышае свой 50-гадовы тэрмін службы. Калі ўся гэтая гнілата існуе ў адным з самых багатых гарадоў свету, што вы можаце меркаваць аб стане рамонту ў вашым горадзе?

Наогул кажучы, інфраструктура, якая існуе ў большасці сучасных гарадоў, была пабудавана для 20-га стагоддзя; цяпер праблема заключаецца ў тым, як мы будзем рэканструкцыраваць або замяняць гэтую інфраструктуру на XXI стагоддзе. Гэта будзе няпросты подзвіг. Спіс рамонтаў, неабходных для дасягнення гэтай мэты, вялікі. Для перспектывы, 21 працэнтаў інфраструктуры, якая будзе створана да 75 года, сёння не існуе.

І не толькі ў развітым свеце не хапае інфраструктуры; можна сцвярджаць, што патрэба яшчэ больш актуальная ў краінах, якія развіваюцца. Дарогі, аўтамагістралі, высакахуткасная чыгунка, тэлекамунікацыі, водаправод і каналізацыйныя сістэмы, некаторыя рэгіёны Афрыкі і Азіі патрабуюць работ.

У адпаведнасці з паведамляць Па дадзеных Navigant Research, у 2013 годзе сусветны фонд будынкаў склаў 138.2 мільярда м2, з якіх 73% прыпадае на жылыя дамы. Гэтая лічба вырасце да 171.3 мільярда м2 на працягу наступных 10 гадоў, павялічваючыся з сумарнымі гадавымі тэмпамі росту крыху больш за два адсоткі — большая частка гэтага росту будзе адбывацца ў Кітаі, дзе штогод дадаецца 2 мільярды м2 жылых і камерцыйных будынкаў.

У цэлым, 65 працэнтаў сусветнага росту будаўніцтва ў наступнае дзесяцігоддзе будзе адбывацца на рынках, якія развіваюцца, прычым штогадовыя інвестыцыі не менш за 1 трыльён долараў неабходныя для ліквідацыі разрыву з развітымі краінамі свету.

Новыя інструменты для аднаўлення і замены інфраструктуры

Як і будынкі, наша будучая інфраструктура атрымае вялікую карысць ад будаўнічых інавацый, упершыню апісаных у раздзел трэці гэтай серыі. Гэтыя новаўвядзенні ўключаюць выкарыстанне:

Удасканаленыя зборныя будаўнічыя кампаненты, якія дазваляюць будаўнікам будаваць канструкцыі гэтак жа, як з дапамогай частак Lego.
Робаты-будаўнікі, якія павялічваюць (і ў некаторых выпадках замяняюць) працу людзей-будаўнікоў, паляпшаючы бяспеку на працоўным месцы, хуткасць будаўніцтва, дакладнасць і агульную якасць.
Будаўнічыя 3D-прынтары, якія будуць прымяняць працэс адытыўнай вытворчасці для будаўніцтва дамоў і будынкаў у натуральную велічыню шляхам вылівання цэменту пласт за пластом у дакладна кантраляваным рэжыме.
Алеаторная архітэктура—будаўнічая тэхніка далёкага будучага, якая дазваляе архітэктарам засяродзіцца на дызайне і форме канчатковага будаўнічага прадукту, а затым прымусіць робатаў ствараць канструкцыю з выкарыстаннем спецыяльных будаўнічых матэрыялаў.

Што тычыцца матэрыялаў, інавацыі будуць уключаць дасягненні ў галіне будаўнічага бетону і пластмас, якія валодаюць унікальнымі ўласцівасцямі. Да такіх новаўвядзенняў можна аднесці новы бетон для дарог, г.зн дзіўна пранікальная, дазваляючы вадзе праходзіць прама праз яго, каб пазбегнуць надзвычайных паводак або слізкай дарогі. Іншы прыклад - бетон, які можа вылечыць сябе ад расколін, выкліканых навакольным асяроддзем або землятрусамі.

Як мы збіраемся фінансаваць усю гэтую новую інфраструктуру?

Зразумела, што нам трэба выправіць і замяніць нашу інфраструктуру. Нам пашанцавала, што ў наступныя два дзесяцігоддзі з'явіцца мноства новых будаўнічых інструментаў і матэрыялаў. Але як урады збіраюцца плаціць за ўсю гэтую новую інфраструктуру? І з улікам цяперашняга, палярызаванага палітычнага клімату, як урады збіраюцца прыняць гіганцкія бюджэты, неабходныя, каб зрабіць пралом у нашай інфраструктуры?

Увогуле, знайсці грошы - не праблема. Урады могуць друкаваць грошы па жаданні, калі лічаць, што гэта прынясе карысць дастатковай колькасці выбаршчыкаў. Менавіта па гэтай прычыне аднаразовыя інфраструктурныя праекты сталі пернікам, які палітыкі боўтаюць перад выбаршчыкамі перад большасцю выбарчых кампаній. Дзейныя прэзідэнты і прэтэндэнты часта спаборнічаюць у тым, хто будзе фінансаваць новыя масты, шашы, школы і сістэмы метро, часта ігнаруючы згадкі пра просты рамонт існуючай інфраструктуры. (Як правіла, стварэнне новай інфраструктуры прыцягвае больш галасоў, чым рамонт існуючай інфраструктуры або нябачнай інфраструктуры, такой як каналізацыя і водаправод.)

Такі статус-кво з'яўляецца прычынай таго, што адзіны спосаб усебакова палепшыць дэфіцыт нацыянальнай інфраструктуры - гэта павысіць узровень грамадскай дасведчанасці аб праблеме і імкненне грамадства (гнеў і вілы) зрабіць што-небудзь з гэтым. Але пакуль гэтага не адбудзецца, гэты працэс абнаўлення будзе заставацца паэтапным у лепшым выпадку да канца 2020-х гадоў - менавіта тады з'явіцца шэраг знешніх тэндэнцый, якія значна павялічаць попыт на будаўніцтва інфраструктуры.

Па-першае, урады ва ўсім развітым свеце пачнуць адчуваць рэкордны ўзровень беспрацоўя, у асноўным з-за росту аўтаматызацыі. Як растлумачылі ў нашым Будучыня працы серыі, перадавы штучны інтэлект і робататэхніка будуць усё больш замяняць чалавечую працу ў шырокім дыяпазоне дысцыплін і галін.

Па-другое, у сувязі са змяненнем клімату будуць адбывацца ўсё больш сур'ёзныя кліматычныя мадэлі і падзеі, як паказана ў нашым Будучыня змены клімату серыял. І, як мы абмяркуем далей, экстрэмальныя ўмовы надвор'я прывядуць да збою нашай існуючай інфраструктуры значна больш хуткімі тэмпамі, чым гатовыя большасць муніцыпалітэтаў.

Каб справіцца з гэтымі падвойнымі праблемамі, урады ў роспачы, нарэшце, звернуцца да праверанай і праўдзівай стратэгіі працы — развіццю інфраструктуры — з велізарнымі мяшкамі грошай. У залежнасці ад краіны, гэтыя грошы могуць паступаць проста праз новае падаткаабкладанне, новыя дзяржаўныя аблігацыі, новыя механізмы фінансавання (апісаны далей) і ўсё часцей праз дзяржаўна-прыватнае партнёрства. Незалежна ад кошту, урады заплацяць гэта — як для таго, каб здушыць грамадскія хваляванні з-за шырокага беспрацоўя, так і для стварэння інфраструктуры, абароненай ад клімату, для наступнага пакалення.

Фактычна, да 2030-х гадоў, калі эпоха аўтаматызацыі працы паскараецца, грандыёзныя інфраструктурныя праекты могуць стаць адной з апошніх буйных ініцыятыў, якія фінансуюцца дзяржавай і якія могуць стварыць сотні тысяч працоўных месцаў, якія не падлягаюць экспарту, за кароткі прамежак часу.

Захаванне нашых гарадоў ад клімату

Да 2040-х гадоў экстрэмальныя кліматычныя ўмовы і з'явы прывядуць да таго, што наша гарадская інфраструктура будзе абмежавана. Рэгіёны, якія пакутуюць ад моцнай спякоты, могуць сутыкнуцца з моцнымі каляінамі на дарогах, павелічэннем затораў з-за шырока распаўсюджанай няспраўнасці шын, небяспечным перакосам чыгуначных шляхоў і перагрузкай энергасістэм з-за ўключаных кандыцыянераў.

У рэгіёнах з умеранымі ападкамі можа ўзмацніцца шторм і тарнада. Моцныя дажджы прывядуць да перагрузкі каналізацыйнай магістралі, што прывядзе да мільярднай шкоды ад паводкі. Зімой у гэтых раёнах могуць выпадаць раптоўныя і значныя снегапады, якія вымяраюцца ў футах і метрах.

А для тых населеных пунктаў, якія размешчаны ўздоўж узбярэжжа або нізінных раёнаў, як раён Чэсапікскага заліва ў ЗША або большай часткі паўднёвага Бангладэш або такіх гарадоў, як Шанхай і Бангкок, у гэтых месцах могуць быць моцныя штармавыя хвалі. І калі ўзровень мора будзе падымацца хутчэй, чым чакалася, гэта таксама можа выклікаць масавую міграцыю кліматычных бежанцаў з гэтых пацярпелых раёнаў углыб краіны.

Пакідаючы ў баку ўсе гэтыя сцэнары канца суда, справядліва адзначыць, што ва ўсім гэтым часткова вінаватыя нашы гарады і інфраструктура.

Будучыня за зялёнай інфраструктурай

47 працэнтаў сусветных выкідаў парніковых газаў прыпадае на нашы будынкі і інфраструктуру; яны таксама спажываюць 49 працэнтаў сусветнай энергіі. Значная частка гэтых выкідаў і энергаспажывання - гэта адходы, якіх можна пазбегнуць і якія існуюць з-за недахопу фінансавання для шырокамаштабнага абслугоўвання будынкаў і інфраструктуры. Яны таксама існуюць з-за структурнай неэфектыўнасці састарэлых будаўнічых стандартаў, якія панавалі ў 1920-50-х гадах, калі была пабудавана большасць нашых існуючых будынкаў і інфраструктуры.

Аднак цяперашні стан дае магчымасць. А паведамляць Нацыянальная лабараторыя аднаўляльных крыніц энергіі ўрада ЗША падлічыла, што калі б нацыянальны фонд будынкаў быў мадэрнізаваны з выкарыстаннем найноўшых энергаэфектыўных тэхналогій і будаўнічых нормаў, гэта магло б скараціць спажыванне энергіі будынкам на 60 працэнтаў. Больш за тое, калі сонечныя панэлі і сонечныя вокны былі дададзены ў гэтыя будынкі, каб яны маглі вырабляць вялікую частку або ўсю сваю ўласную энергію, што скарачэнне энергіі можа павялічыцца да 88 працэнтаў. Тым часам даследаванне, праведзенае Праграмай Арганізацыі Аб'яднаных Нацый па навакольным асяроддзі, паказала, што падобныя ініцыятывы, калі яны будуць рэалізаваны ва ўсім свеце, могуць скараціць узровень выкідаў і дасягнуць эканоміі энергіі больш чым на 30 працэнтаў.

Вядома, нічога з гэтага не будзе каштаваць танна. Рэалізацыя паляпшэнняў інфраструктуры, неабходных для дасягнення гэтых мэт па скарачэнні энергіі, будзе каштаваць прыкладна 4 трыльёны долараў на працягу 40 гадоў толькі ў ЗША (100 мільярдаў долараў у год). Але з іншага боку, доўгатэрміновая эканомія энергіі ад гэтых інвестыцый будзе роўная 6.5 трыльёнам долараў (165 мільярдаў долараў у год). Пры ўмове, што інвестыцыі будуць прафінансаваны за кошт будучай эканоміі энергіі, гэта абнаўленне інфраструктуры ўяўляе сабой уражлівы прыбытак ад інвестыцый.

Фактычна такі від фінансавання, наз Пагадненні аб агульных зберажэннях, дзе абсталяванне ўстанаўліваецца і потым аплачваецца канчатковым карыстальнікам за кошт эканоміі энергіі, якую стварае згаданае абсталяванне, - гэта тое, што рухае бум жылой сонечнай энергіі ў большай частцы Паўночнай Амерыкі і Еўропы. Такія кампаніі, як Ameresco, SunPower Corp. і SolarCity, афіляваная з Ілонам Маскам, выкарысталі гэтыя фінансавыя пагадненні, каб дапамагчы тысячам уладальнікаў прыватных дамоў выйсці з сеткі і знізіць рахункі за электраэнергію. Сапраўды гэтак жа Зялёная іпатэка гэта аналагічны інструмент фінансавання, які дазваляе банкам і іншым крэдытным кампаніям прапаноўваць больш нізкія працэнтныя стаўкі для прадпрыемстваў і ўладальнікаў дамоў, якія ўсталёўваюць сонечныя панэлі.

Трыльёны, каб зарабіць больш трыльёнаў

Чакаецца, што ва ўсім свеце дэфіцыт глабальнай інфраструктуры да 15 года дасягне 20-2030 трыльёнаў долараў. Але, як згадвалася раней, гэты дэфіцыт адкрывае велізарныя магчымасці для ліквідацыя гэтага разрыву можа стварыць да 100 мільёнаў новых працоўных месцаў і ствараць 6 трыльёнаў долараў у год новай эканамічнай дзейнасці.

Вось чаму актыўныя ўрады, якія мадэрнізуюць існуючыя будынкі і замяняюць састарэлую інфраструктуру, не толькі пазіцыянуюць свой рынак працы і гарады так, каб квітнець ў 21 стагоддзі, але і выкарыстоўваючы значна менш энергіі і спрыяючы значна меншым выкідам вуглякіслага газу ў навакольнае асяроддзе. У цэлым інвестыцыі ў інфраструктуру з'яўляюцца выйгрышам па ўсіх пунктах, але для гэтага спатрэбіцца значнае грамадскае ўдзел і палітычная воля.