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Infraestructura 3.0, reconstrucción de las megaciudades del mañana: El futuro de las ciudades P6

David Tal, Editor, Futurista
@DavidTalEscribe
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Tue, 09 / 15 / 2020 - 08: 56

200,000 personas migran diariamente a las ciudades en todo el mundo. Por poco 70 por ciento del mundo vivirá en ciudades para 2050, cerca del 90 por ciento en América del Norte y Europa.

El problema?

Nuestras ciudades no fueron diseñadas para adaptarse a la rápida afluencia de personas que ahora se establecen dentro de sus códigos de área. La infraestructura clave de la que dependen gran parte de nuestras ciudades para mantener a su creciente población se construyó en gran parte hace 50 a 100 años. Además, nuestras ciudades se construyeron para un clima completamente diferente y no se adaptaron bien a los eventos climáticos extremos que ocurren hoy, y eso seguirá sucediendo en las próximas décadas a medida que se intensifique el cambio climático.

En general, para que nuestras ciudades, nuestros hogares, sobrevivan y crezcan durante el próximo cuarto de siglo, deben reconstruirse más fuertes y de manera más sostenible. En el transcurso de este último capítulo de nuestra serie El futuro de las ciudades, exploraremos los métodos y las tendencias que impulsan el renacimiento de nuestras ciudades.

La infraestructura se desmorona a nuestro alrededor

En la ciudad de Nueva York (cifras de 2015), hay más de 200 escuelas construidas antes de la década de 1920 y más de 1,000 millas de tuberías principales de agua y 160 puentes que tienen más de 100 años. De esos puentes, un estudio de 2012 encontró que 47 eran estructuralmente deficientes y críticos de fractura. El sistema de señalización de la línea principal del metro de Nueva York está superando su vida útil de 50 años. Si toda esta podredumbre existe dentro de una de las ciudades más ricas del mundo, ¿qué puede suponer sobre el estado de reparación dentro de su ciudad?

En términos generales, la infraestructura que se encuentra en la mayoría de las ciudades hoy en día se construyó para el siglo XX; ahora el desafío radica en cómo reacondicionamos o reemplazamos esta infraestructura para el siglo XXI. Esta no será una hazaña fácil. La lista de reparaciones necesarias para lograr este objetivo es larga. En perspectiva, el 20 por ciento de la infraestructura que estará instalada para 21 no existe hoy.

Y no es solo en el mundo desarrollado donde falta infraestructura; se puede argumentar que la necesidad es aún más apremiante en el mundo en desarrollo. Carreteras, autopistas, trenes de alta velocidad, telecomunicaciones, sistemas de plomería y alcantarillado, algunas regiones de África y Asia necesitan las obras.

De acuerdo a una reporte según Navigant Research, en 2013, el stock de edificios en todo el mundo ascendía a 138.2 mil millones de m2, de los cuales el 73% eran edificios residenciales. Este número crecerá a 171.3 mil millones de m2 en los próximos 10 años, expandiéndose a una tasa de crecimiento anual compuesto de poco más del dos por ciento; gran parte de este crecimiento ocurrirá en China, donde se agregan anualmente 2 mil millones de m2 de edificios residenciales y comerciales.

En general, el 65 por ciento del crecimiento global de la construcción durante la próxima década ocurrirá en los mercados emergentes, con al menos $ 1 billón en inversiones anuales necesarias para cerrar la brecha con el mundo desarrollado.

Nuevas herramientas para reconstruir y reemplazar infraestructura

Al igual que los edificios, nuestra futura infraestructura se beneficiará enormemente de las innovaciones en la construcción descritas por primera vez en Capítulo tres de esta serie Estas innovaciones incluyen el uso de:

Componentes de construcción prefabricados avanzados que permiten a los trabajadores de la construcción construir estructuras como si usaran piezas de Lego.
Trabajadores de la construcción robóticos que aumentan (y en algunos casos reemplazan) el trabajo de los trabajadores de la construcción humanos, mejorando la seguridad en el lugar de trabajo, la velocidad de construcción, la precisión y la calidad general.
Impresoras 3D a escala de construcción que aplicarán el proceso de fabricación aditiva para construir casas y edificios de tamaño real al verter cemento capa por capa de manera finamente controlada.
arquitectura aleatoria—una técnica de construcción de futuro lejano— que permite a los arquitectos concentrarse en el diseño y la forma del producto de construcción final y luego hacer que los robots construyan la estructura utilizando sustancias de construcción diseñadas a medida.

Por el lado de los materiales, las innovaciones incluirán avances en concreto y plásticos de grado de construcción que tienen propiedades únicas. Estas innovaciones incluyen un nuevo hormigón para carreteras que es asombrosamente permeable, permitiendo que el agua pase a través de él para evitar inundaciones extremas o condiciones de carretera resbaladizas. Otro ejemplo es el concreto que puede curarse a sí mismo de grietas causadas por el medio ambiente o por terremotos.

¿Cómo vamos a financiar toda esta nueva infraestructura?

Está claro que necesitamos arreglar y reemplazar nuestra infraestructura. Somos afortunados de que las próximas dos décadas vean la introducción de una variedad de nuevas herramientas y materiales de construcción. Pero, ¿cómo van a pagar los gobiernos toda esta nueva infraestructura? Y dado el actual clima político polarizado, ¿cómo van a aprobar los gobiernos los gigantescos presupuestos necesarios para hacer mella en nuestra infraestructura atrasada?

En términos generales, encontrar el dinero no es el problema. Los gobiernos pueden imprimir dinero a voluntad si creen que beneficiará a suficientes votantes. Es por esta razón que los proyectos de infraestructura únicos se han convertido en la zanahoria que los políticos cuelgan frente a los votantes antes de la mayoría de las campañas electorales. Los titulares y los retadores a menudo compiten por quién financiará los puentes, carreteras, escuelas y sistemas subterráneos más nuevos, a menudo ignorando la mención de reparaciones simples a la infraestructura existente. (Por regla general, la creación de nueva infraestructura atrae más votos que la reparación de la infraestructura existente o la infraestructura invisible, como el alcantarillado y las tuberías principales de agua).

Este statu quo es la razón por la cual la única forma de mejorar integralmente nuestro déficit de infraestructura nacional es aumentar el nivel de conciencia pública sobre el problema y el impulso del público (ira y tridentes) para hacer algo al respecto. Pero hasta que eso suceda, este proceso de renovación seguirá siendo fragmentario en el mejor de los casos hasta fines de la década de 2020; es entonces cuando surgirán una serie de tendencias externas que impulsarán la demanda de construcción de infraestructura en gran medida.

Primero, los gobiernos de todo el mundo desarrollado comenzarán a experimentar tasas récord de desempleo, en gran parte debido al crecimiento de la automatización. Como se explica en nuestro Futuro del trabajo series, la inteligencia artificial avanzada y la robótica van a reemplazar cada vez más el trabajo humano en una amplia gama de disciplinas e industrias.

Segundo, ocurrirán patrones y eventos climáticos cada vez más severos debido al cambio climático, como se describe en nuestro Futuro del Cambio Climático serie. Y como discutiremos más adelante, el clima extremo hará que nuestra infraestructura existente falle a un ritmo mucho más rápido de lo que la mayoría de los municipios están preparados.

Para hacer frente a estos desafíos duales, los gobiernos desesperados finalmente recurrirán a la estrategia probada y verdadera de hacer que funcione, el desarrollo de infraestructura, con enormes bolsas de efectivo. Dependiendo del país, este dinero puede provenir simplemente de nuevos impuestos, nuevos bonos del gobierno, nuevos arreglos financieros (descritos más adelante) y, cada vez más, de asociaciones público-privadas. Independientemente del costo, los gobiernos lo pagarán, tanto para calmar el malestar público por el desempleo generalizado como para construir una infraestructura resistente al cambio climático para la próxima generación.

De hecho, para la década de 2030, a medida que se acelera la era de la automatización del trabajo, los grandes proyectos de infraestructura pueden representar una de las últimas grandes iniciativas financiadas por el gobierno que pueden crear cientos de miles de empleos no exportables en un corto período de tiempo.

Nuestras ciudades a prueba del clima

Para la década de 2040, los patrones y eventos climáticos extremos pondrán a prueba la infraestructura de nuestra ciudad hasta el límite. Las regiones que sufren de calor extremo podrían experimentar graves surcos en sus carreteras, una mayor congestión del tráfico debido a fallas generalizadas en los neumáticos, peligrosas deformaciones en las vías del tren y sistemas de energía sobrecargados debido a los acondicionadores de aire que se disparan.

Las regiones que experimentan precipitaciones moderadas podrían experimentar un aumento en la actividad de tormentas y tornados. Las fuertes lluvias provocarán la sobrecarga de las redes de alcantarillado, lo que provocará miles de millones en daños por inundaciones. Durante el invierno, estas áreas podrían ver nevadas repentinas y considerables medidas en pies a metros.

Y para aquellos centros poblados que se encuentran a lo largo de la costa o áreas bajas, como el área de la Bahía de Chesapeake en los EE. UU. o la mayor parte del sur de Bangladesh o ciudades como Shanghái y Bangkok, estos lugares podrían experimentar marejadas ciclónicas extremas. Y si el nivel del mar aumenta más rápido de lo esperado, también podría causar migraciones masivas de refugiados climáticos desde estas áreas afectadas hacia el interior.

Dejando a un lado todos estos escenarios apocalípticos, es justo señalar que nuestras ciudades e infraestructura son en parte culpables de todo esto.

El futuro es la infraestructura verde

El 47 por ciento de las emisiones globales de gases de efecto invernadero provienen de nuestros edificios e infraestructura; también consumen el 49 por ciento de la energía mundial. Gran parte de estas emisiones y el consumo de energía son residuos totalmente evitables que existen debido a la falta de financiación para el mantenimiento de infraestructuras y edificios a gran escala. También existen debido a las ineficiencias estructurales de los estándares de construcción obsoletos que prevalecían en las décadas de 1920 y 50, cuando se construyeron la mayoría de nuestros edificios e infraestructura existentes.

Sin embargo, este estado actual presenta una oportunidad. A reporte por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del gobierno de los EE. UU. calculó que si el stock de edificios de la nación se modernizara utilizando las últimas tecnologías y códigos de construcción eficientes en energía, podría reducir el uso de energía del edificio en un 60 por ciento. Además, si los paneles solares y ventanas solares se agregaron a estos edificios para que pudieran producir gran parte o toda su propia energía, esa reducción de energía podría aumentar al 88 por ciento. Mientras tanto, un estudio del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente encontró que iniciativas similares, si se implementaran en todo el mundo, podrían reducir las tasas de emisión y lograr ahorros de energía de más del 30 por ciento.

Por supuesto, nada de esto sería barato. La implementación de las mejoras de infraestructura necesarias para alcanzar estos objetivos de reducción de energía costaría aproximadamente $ 4 billones durante 40 años solo en los EE. UU. ($ 100 mil millones por año). Pero por otro lado, los ahorros de energía a largo plazo de estas inversiones equivaldrían a $ 6.5 billones ($ 165 mil millones por año). Suponiendo que las inversiones se financien a través de los futuros ahorros de energía generados, esta renovación de infraestructura representa un impresionante retorno de la inversión.

De hecho, este tipo de financiación, denominada Acuerdos de Ahorro Compartido, donde los equipos se instalan y luego los paga el usuario final a través de los ahorros de energía generados por dichos equipos, es lo que está impulsando el auge de la energía solar residencial en gran parte de América del Norte y Europa. Empresas como Ameresco, SunPower Corp. y SolarCity, afiliada a Elon Musk, han utilizado estos acuerdos de financiación para ayudar a miles de propietarios privados a desconectarse de la red y reducir sus facturas de electricidad. Igualmente, Hipotecas verdes es una herramienta de financiamiento similar que permite a los bancos y otras compañías de préstamos ofrecer tasas de interés más bajas para empresas y propietarios de viviendas que instalan paneles solares.

Billones para hacer más billones

A nivel mundial, se espera que nuestro déficit de infraestructura global alcance los $15-20 billones para 2030. Pero como se mencionó anteriormente, este déficit representa una gran oportunidad como cerrar esta brecha podría crear hasta 100 millones de nuevos puestos de trabajo y generar 6 billones de dólares al año en nueva actividad económica.

Esta es la razón por la cual los gobiernos proactivos que modernizan los edificios existentes y reemplazan la infraestructura obsoleta no solo posicionarán su mercado laboral y sus ciudades para prosperar en el siglo XXI, sino que lo harán utilizando mucha menos energía y contribuyendo con muchas menos emisiones de carbono a nuestro medio ambiente. En general, invertir en infraestructura es una victoria en todos los puntos, pero se necesitará una participación pública y una voluntad política significativas para que esto suceda.