Quantumrun

CRÈDIT DE LA IMATGE: Quantumrun

Infraestructura 3.0, reconstruint les megaciutats del demà: el futur de les ciutats P6

David Tal, editor, futurista
@DavidTalWrites
LinkedIn

Dimarts, 09/15/2020 - 08:56

200,000 persones migren diàriament a ciutats d'arreu del món. Gairebé 70 cent del món viurà a les ciutats el 2050, més a prop del 90% a Amèrica del Nord i Europa.

El problema?

Les nostres ciutats no van ser dissenyades per acollir la ràpida afluència de persones que ara s'instal·len dins dels seus codis d'àrea. La infraestructura clau de la qual depenen bona part de les nostres ciutats per donar suport a la seva població creixent es va construir en gran mesura fa entre 50 i 100 anys. A més, les nostres ciutats es van construir per a un clima completament diferent i no s'han ajustat bé als esdeveniments climàtics extrems que succeeixen avui, i això continuarà succeint durant les properes dècades a mesura que el canvi climàtic s'intensifiqui.

En general, perquè les nostres ciutats, les nostres cases, sobrevisquin i creixin en el proper quart de segle, s'han de reconstruir amb més força i de manera més sostenible. Al llarg d'aquest capítol final de la nostra sèrie El futur de les ciutats, explorarem els mètodes i les tendències que impulsen el renaixement de les nostres ciutats.

La infraestructura s'esfondra al nostre voltant

A la ciutat de Nova York (xifres de 2015), hi ha més de 200 escoles construïdes abans de la dècada de 1920 i més de 1,000 milles de canonades d'aigua i 160 ponts que tenen més de 100 anys. D'aquests ponts, un estudi del 2012 va trobar que 47 eren estructuralment deficients i crítics de fractura. El sistema de senyalització de la línia principal del metro de Nova York està superant la seva vida útil de 50 anys. Si tota aquesta podridura existeix en una de les ciutats més riques del món, què pots suposar sobre l'estat de reparació de la teva ciutat?

En termes generals, la infraestructura que es troba a la majoria de ciutats actuals es va construir per al segle XX; ara el repte està en com anem a reformar o substituir aquesta infraestructura per al segle XXI. Aquesta no serà una tasca fàcil. La llista de reparacions necessàries per aconseguir aquest objectiu és llarga. Per a una perspectiva, el 20 per cent de la infraestructura que estarà en funcionament el 21 no existeix avui.

I no és només al món desenvolupat on manca d'infraestructures; es pot argumentar que la necessitat és encara més urgent al món en desenvolupament. Carreteres, autopistes, ferrocarril d'alta velocitat, telecomunicacions, fontaneria i sistemes de clavegueram, algunes regions d'Àfrica i Àsia necessiten les obres.

D'acord amb una reportar per Navigant Research, l'any 2013, el parc d'edificis a tot el món va ascendir a 138.2 milions de m2, dels quals el 73% era en edificis residencials. Aquesta xifra augmentarà fins als 171.3 milions de m2 durant els propers 10 anys, expandint-se a una taxa de creixement anual composta de poc més del dos per cent; gran part d'aquest creixement es produirà a la Xina, on s'afegeixen 2 milions de m2 d'edificis residencials i comercials anualment.

En general, el 65 per cent del creixement global de la construcció durant la propera dècada es produirà als mercats emergents, amb almenys 1 bilió de dòlars en inversions anuals necessaris per salvar la bretxa amb el món desenvolupat.

Noves eines per reconstruir i substituir infraestructures

Igual que els edificis, la nostra futura infraestructura es beneficiarà enormement de les innovacions de construcció descrites per primera vegada a capítol tres d'aquesta sèrie. Aquestes innovacions inclouen l'ús de:

Components de construcció prefabricats avançats que permeten als treballadors de la construcció construir estructures semblants a les peces de Lego.
Treballadors de la construcció robòtica que augmenten (i en alguns casos substitueixen) el treball dels treballadors de la construcció humans, millorant la seguretat en el lloc de treball, la velocitat de construcció, la precisió i la qualitat general.
Impressores 3D a escala de construcció que aplicaran el procés de fabricació additiva per construir cases i edificis a mida real abocant ciment capa per capa d'una manera finament controlada.
Arquitectura aleatòria—una tècnica de construcció del futur molt llunyà— que permet als arquitectes centrar-se en el disseny i la forma del producte final de l'edifici i després fer que els robots aboquin l'estructura amb substàncies de construcció dissenyades a mida.

Pel que fa als materials, les innovacions inclouran avenços en formigó i plàstics de grau de construcció que tenen propietats úniques. Aquestes innovacions inclouen un nou formigó per a carreteres increïblement permeable, permetent que l'aigua hi passi directament per evitar inundacions extremes o condicions de carretera relliscoses. Un altre exemple és el concret que pot curar-se a si mateix d'esquerdes provocades pel medi ambient o pels terratrèmols.

Com finançarem tota aquesta nova infraestructura?

Està clar que hem de reparar i substituir la nostra infraestructura. Tenim la sort que les properes dues dècades veurem la introducció d'una varietat de nous materials i eines de construcció. Però, com pagaran els governs tota aquesta nova infraestructura? I tenint en compte el clima polític actual i polaritzat, com aprovaran els governs els pressupostos gegantescs necessaris per reduir el nostre endarreri d'infraestructures?

En termes generals, trobar els diners no és el problema. Els governs poden imprimir diners a voluntat si creuen que beneficiaran prou votants. És per aquest motiu que els projectes d'infraestructures puntuals s'han convertit en la pastanaga que els polítics pengen davant dels votants abans de la majoria de campanyes electorals. Els titulars i els competidors sovint competeixen sobre qui finançarà els nous ponts, carreteres, escoles i sistemes de metro, sovint ignorant l'esment de reparacions simples a la infraestructura existent. (Per regla general, la creació de noves infraestructures atreu més vots que la reparació de les infraestructures existents o les infraestructures invisibles, com ara el clavegueram i les xarxes d'aigua.)

Aquest status quo és el motiu pel qual l'única manera de millorar de manera integral el nostre dèficit d'infraestructures nacionals és augmentar el nivell de consciència pública sobre el problema i l'impuls del públic (ira i forques) per fer-hi alguna cosa. Però fins que això no succeeixi, aquest procés de renovació es mantindrà fragmentat en el millor dels casos fins a finals de la dècada de 2020, és quan sorgiran una sèrie de tendències externes que impulsaran la demanda de construcció d'infraestructures de manera important.

En primer lloc, els governs de tot el món desenvolupat començaran a experimentar taxes rècord d'atur, en gran part a causa del creixement de l'automatització. Com s'explica al nostre Futur del treball sèries, la intel·ligència artificial avançada i la robòtica substituiran cada cop més el treball humà en una àmplia gamma de disciplines i indústries.

En segon lloc, es produiran patrons i esdeveniments climàtics cada cop més greus a causa del canvi climàtic, tal com es descriu al nostre Futur del Canvi Climàtic sèrie. I com parlarem més endavant, el clima extrem farà que la nostra infraestructura existent falli a un ritme molt més ràpid del que estan preparats la majoria dels municipis.

Per fer front a aquests dobles reptes, els governs desesperats finalment recorreran a l'estratègia provada i veritable de fer feina, el desenvolupament d'infraestructures, amb enormes bosses d'efectiu. Depenent del país, aquests diners poden provenir simplement de nous impostos, nous bons del govern, nous acords de finançament (que es descriuen més endavant) i cada cop més d'associacions públic-privades. Independentment del cost, els governs ho pagaran, tant per reduir el malestar públic de l'atur generalitzat com per construir una infraestructura a prova de clima per a la propera generació.

De fet, a la dècada de 2030, a mesura que l'era de l'automatització del treball s'accelera, els grans projectes d'infraestructura poden representar una de les últimes grans iniciatives finançades pel govern que poden crear centenars de milers de llocs de treball no exportables en un curt període de temps.

Protegint el clima de les nostres ciutats

A la dècada de 2040, els patrons i els esdeveniments climàtics extrems posaran al límit la infraestructura de la nostra ciutat. Les regions que pateixen una calor extrema podrien veure un sever enfonsament de les seves carreteres, un augment de la congestió del trànsit a causa de la fallada generalitzada dels pneumàtics, la deformació perillosa de les vies del ferrocarril i els sistemes d'alimentació sobrecarregats pels aparells d'aire condicionat.

Les regions que experimenten precipitacions moderades podrien experimentar un augment de l'activitat de tempestes i tornados. Les fortes pluges provocaran una sobrecàrrega de la xarxa de clavegueram que provocarà milers de milions de danys per inundacions. Durant l'hivern, aquestes zones podrien veure nevades sobtades i considerables mesurades en peus a metres.

I per als centres poblats que es troben al llarg de la costa o zones baixes, com la zona de la badia de Chesapeake als EUA o la major part del sud de Bangla Desh o ciutats com Xangai i Bangkok, aquests llocs podrien experimentar onades de tempesta extremes. I si el nivell del mar augmenta més ràpidament del que s'esperava, també podria provocar migracions massives de refugiats climàtics des d'aquestes zones afectades cap a l'interior.

A part de tots aquests escenaris del dia del judici final, és just assenyalar que les nostres ciutats i infraestructures són en part culpables de tot això.

El futur és la infraestructura verda

El 47% de les emissions globals de gasos d'efecte hivernacle provenen dels nostres edificis i infraestructures; també consumeixen el 49 per cent de l'energia mundial. Gran part d'aquestes emissions i consum d'energia són residus totalment evitables que existeixen a causa de la manca de finançament per al manteniment d'edificis i infraestructures a gran escala. També existeixen a causa de les ineficiències estructurals dels estàndards de construcció obsolets prevalents als anys 1920-50, quan es van construir la majoria dels nostres edificis i infraestructures existents.

Tanmateix, aquest estat actual presenta una oportunitat. A reportar El Laboratori Nacional d'Energies Renovables del govern dels EUA va calcular que si l'estoc d'edificis del país s'adaptaven amb les últimes tecnologies d'eficiència energètica i codis de construcció, es podria reduir el consum d'energia dels edificis en un 60 per cent. A més, si plaques solars i finestres solars es van afegir a aquests edificis perquè poguessin produir gran part o tota la seva pròpia energia, aquesta reducció energètica podria augmentar fins al 88 per cent. Mentrestant, un estudi del Programa de les Nacions Unides per al Medi Ambient va trobar que iniciatives similars, si s'aplicaven a tot el món, podrien reduir les taxes d'emissió i aconseguir un estalvi energètic superior al 30 per cent.

Per descomptat, res d'això seria barat. La implementació de les millores de la infraestructura necessàries per assolir aquests objectius de reducció energètica costaria aproximadament 4 bilions de dòlars durant 40 anys només als EUA (100 milions de dòlars anuals). Però, per contra, l'estalvi energètic a llarg termini d'aquestes inversions seria igual a 6.5 bilions de dòlars (165 mil milions de dòlars anuals). Suposant que les inversions es financen a través dels futurs estalvis energètics generats, aquesta renovació d'infraestructures suposa un retorn de la inversió impressionant.

De fet, aquest tipus de finançament, anomenat Acords d'estalvi compartit, on els equips s'instal·len i després els paga l'usuari final mitjançant l'estalvi energètic generat per aquests equips, és el que està impulsant el boom solar residencial a bona part d'Amèrica del Nord i Europa. Empreses com Ameresco, SunPower Corp. i SolarCity, afiliada a Elon Musk, han utilitzat aquests acords de finançament per ajudar milers de propietaris privats a sortir de la xarxa i reduir les seves factures d'electricitat. Igualment, Hipoteques verdes és una eina de finançament similar que permet als bancs i altres companyies de crèdit oferir tipus d'interès més baixos per a empreses i propietaris que instal·lin plaques solars.

Bilions per fer més bilions

A tot el món, s'espera que el nostre dèficit d'infraestructures global assoleixi els 15-20 bilions de dòlars el 2030. Però, com s'ha esmentat anteriorment, aquest dèficit representa una gran oportunitat ja que tancar aquesta bretxa podria crear fins a 100 milions de nous llocs de treball i generar 6 bilions de dòlars anuals en nova activitat econòmica.

És per això que els governs proactius que modernitzen els edificis existents i substituiran les infraestructures envellides no només posicionaran el seu mercat laboral i les seves ciutats perquè prosperin al segle XXI, sinó que ho faran utilitzant molta menys energia i contribuint amb moltes menys emissions de carboni al nostre entorn. En general, invertir en infraestructures és una victòria en tots els punts, però caldrà un compromís públic important i voluntat política per fer-ho realitat.