Quantumrun

VAIZDO KREDITAS: Quantumrun

Infrastruktūra 3.0, atkurianti rytojaus megapolius: miestų ateitis P6

David Tal, leidėjas, futuristas
@DavidTalWrites
"LinkedIn

Antradienis, 09-15-2020 - 08:56

Kasdien į miestus visame pasaulyje migruoja 200,000 XNUMX žmonių. Beveik 70 proc. pasaulio gyventojų iki 2050 m. gyvens miestuose, Šiaurės Amerikoje ir Europoje – arčiau 90 proc.

Problema?

Mūsų miestai nebuvo sukurti taip, kad galėtų prisitaikyti prie spartaus žmonių antplūdžio, dabar apsigyvenančių pagal savo vietovės kodus. Pagrindinė infrastruktūra, nuo kurios priklauso daugelis mūsų miestų, kad išlaikytų augantį gyventojų skaičių, buvo sukurta prieš 50–100 metų. Be to, mūsų miestai buvo pastatyti visiškai kitokiam klimatui ir netinkamai prisitaikę prie šiandien vykstančių ekstremalių klimato reiškinių, o tai tęsis ateinančiais dešimtmečiais, kai klimato kaita sustiprės.

Apskritai, kad mūsų miestai – mūsų namai – išgyventų ir augtų į kitą ketvirtį amžiaus, jie turi būti atstatyti stipresni ir tvaresni. Šiame baigiamajame serijos „Miestų ateitis“ skyriuje tyrinėsime metodus ir tendencijas, skatinančias mūsų miestų atgimimą.

Aplinkui griūva infrastruktūra

Niujorke (2015 m. skaičiai) yra daugiau nei 200 mokyklų, pastatytų iki XX amžiaus trečiojo dešimtmečio, ir daugiau nei 1920 mylių vandentiekio vamzdynų ir 1,000 tiltų, kuriems daugiau nei 160 metų. 100 m. atliktas tyrimas parodė, kad 2012 iš šių tiltų buvo struktūriškai nepakankami ir kritiški. Niujorko metro pagrindinės linijos signalizacijos sistema viršija 47 metų naudingo tarnavimo laiką. Jei visas šis puvinys egzistuoja viename turtingiausių pasaulio miestų, ką galite manyti apie jūsų miesto remonto būklę?

Paprastai tariant, infrastruktūros, esančios daugelyje miestų šiandien, buvo pastatytos XX a. dabar iššūkis yra tai, kaip mes ketiname atnaujinti ar pakeisti šią XXI amžiaus infrastruktūrą. Tai nebus lengvas žygdarbis. Šiam tikslui pasiekti reikalingų remonto darbų sąrašas ilgas. Kalbant apie perspektyvą, 20 procentai infrastruktūros, kuri bus sukurta iki 21 m., šiandien neegzistuoja.

Ir tai ne tik išsivysčiusiame pasaulyje, kur trūksta infrastruktūros; galima teigti, kad poreikis dar labiau slegia besivystančias šalis. Kelių, greitkelių, greitųjų geležinkelių, telekomunikacijų, vandentiekio ir nuotekų sistemų, kai kuriuose Afrikos ir Azijos regionuose reikia darbų.

Pagal pranešti „Navigant Research“ 2013 m. visame pasaulyje pastatų fondas sudarė 138.2 milijardo m2, iš kurių 73 % buvo gyvenamuosiuose pastatuose. Per ateinančius 171.3 metų šis skaičius išaugs iki 2 milijardo m10, o metinis augimas sieks šiek tiek daugiau nei du procentus – didžioji šio augimo dalis įvyks Kinijoje, kur kasmet papildoma 2 milijardais m2 gyvenamųjų ir komercinių pastatų.

Apskritai 65 procentai pasaulinio statybų augimo ateinantį dešimtmetį įvyks besivystančiose rinkose, o norint įveikti atotrūkį nuo išsivysčiusių pasaulio šalių kasmet reikia investuoti mažiausiai 1 trilijoną USD.

Nauji įrankiai infrastruktūrai atkurti ir pakeisti

Kaip ir pastatai, mūsų ateities infrastruktūra gaus daug naudos iš statybų naujovių, aprašytų pirmiau trečias skyrius šios serijos. Šios naujovės apima:

Pažangūs surenkamieji pastato komponentai, leidžiantys statybininkams statyti konstrukcijas panašiai kaip naudojant „Lego“ detales.
Robotai statybininkai, kurie papildo (o kai kuriais atvejais pakeičia) žmonių statybininkų darbą, pagerina darbo saugą, statybos greitį, tikslumą ir bendrą kokybę.
Konstrukcinio masto 3D spausdintuvai, kurie taikys priedų gamybos procesą statant natūralaus dydžio namus ir pastatus, išpilstydami cementą sluoksnis po sluoksnio tiksliai kontroliuojamu būdu.
Aleatorinė architektūra– tolimos ateities statybos technika, leidžianti architektams sutelkti dėmesį į galutinio pastato gaminio dizainą ir formą, o tada leisti robotams sukurti konstrukciją naudodami pagal užsakymą sukurtas statybines medžiagas.

Kalbant apie medžiagas, naujovės apims unikalių savybių turinčio statybinio betono ir plastiko pažangą. Tokios naujovės apima naują betoną keliams, tai yra nuostabiai pralaidus, leidžiantis vandeniui prasiskverbti pro jį, kad būtų išvengta ekstremalių potvynių ar slidžių kelių sąlygų. Kitas pavyzdys – betonas, kuris gali išgydyti save nuo aplinkos arba žemės drebėjimų sukeltų įtrūkimų.

Kaip ketiname finansuoti visą šią naują infrastruktūrą?

Akivaizdu, kad turime sutvarkyti ir pakeisti savo infrastruktūrą. Mums pasisekė, kad ateinančius du dešimtmečius bus pristatyta įvairių naujų statybinių įrankių ir medžiagų. Bet kaip vyriausybės mokės už visą šią naują infrastruktūrą? Ir, atsižvelgiant į dabartinį poliarinį politinį klimatą, kaip vyriausybės ketina priimti milžiniškus biudžetus, reikalingus mūsų infrastruktūros atsilikimui sumažinti?

Paprastai kalbant, pinigų paieška nėra problema. Vyriausybės gali spausdinti pinigus savo nuožiūra, jei mano, kad tai bus naudinga pakankamai balsuojantiems rinkėjams. Būtent dėl šios priežasties vienkartiniai infrastruktūros projektai tapo ta, kurią politikai kabo prieš rinkėjus prieš daugumą rinkimų kampanijų. Dabartiniai operatoriai ir varžovai dažnai konkuruoja dėl to, kas finansuos naujausius tiltus, greitkelius, mokyklas ir metro sistemas, dažnai nepaisydami paminėjimo apie paprastą esamos infrastruktūros remontą. (Paprastai naujos infrastruktūros sukūrimas pritraukia daugiau balsų nei esamos ar nematomos infrastruktūros, pvz., kanalizacijos ir vandentiekio, sutvarkymas.)

Dėl šio status quo vienintelis būdas visapusiškai pagerinti mūsų nacionalinės infrastruktūros deficitą yra didinti visuomenės informuotumą apie šią problemą ir visuomenės potraukį (pyktį ir pyktį) ką nors padaryti. Tačiau kol tai neįvyks, šis atnaujinimo procesas geriausiu atveju išliks dalinis iki 2020-ųjų pabaigos – tada išryškės daugybė išorinių tendencijų, kurios labai padidins infrastruktūros statybos paklausą.

Pirma, vyriausybės visame išsivysčiusiame pasaulyje pradės patirti rekordinį nedarbo lygį, daugiausia dėl automatizavimo augimo. Kaip paaiškinta mūsų Darbo ateitis serijos, pažangus dirbtinis intelektas ir robotika vis labiau pakeis žmogaus darbą įvairiose disciplinose ir pramonės šakose.

Antra, dėl klimato kaitos atsiras vis sunkesni klimato modeliai ir įvykiai, kaip nurodyta mūsų Klimato kaitos ateitis serija. Ir kaip toliau aptarsime, dėl ekstremalių oro sąlygų mūsų esama infrastruktūra žlugs daug greičiau, nei dauguma savivaldybių yra pasiruošusios.

Siekdamos išspręsti šiuos dvigubus iššūkius, beviltiškos vyriausybės pagaliau imsis išbandytos ir tikroviškos darbo strategijos – infrastruktūros plėtros – su didžiuliais maišais grynųjų. Priklausomai nuo šalies, šie pinigai gali būti gaunami tiesiog per naujus mokesčius, naujas vyriausybės obligacijas, naujus finansavimo susitarimus (aprašytas vėliau) ir vis dažniau iš viešojo ir privačiojo sektorių partnerystės. Nepriklausomai nuo išlaidų, vyriausybės jas sumokės, kad sumažintų visuomenės neramumus dėl plačiai paplitusio nedarbo ir sukurtų klimatui atsparią infrastruktūrą kitai kartai.

Tiesą sakant, iki 2030-ųjų, spartėjant darbo automatizavimo amžiui, didingi infrastruktūros projektai gali būti viena iš paskutinių puikių vyriausybės finansuojamų iniciatyvų, galinčių per trumpą laiką sukurti šimtus tūkstančių neeksportuojamų darbo vietų.

Mūsų miestų atsparumas klimatui

Iki 2040 m. ekstremalūs klimato modeliai ir įvykiai mūsų miesto infrastruktūrą iškraus iki galo. Regionuose, kurie kenčia nuo didelio karščio, gali atsirasti didelių provėžų keliuose, padidėti eismo spūstys dėl plačiai paplitusių padangų gedimų, pavojingas geležinkelio bėgių deformavimas ir oro kondicionierių perkrautos elektros sistemos.

Regionuose, kuriuose iškrenta nedideli krituliai, gali padidėti audros ir viesulų aktyvumas. Dėl smarkių liūčių bus perkrauti kanalizacijos tinklai, dėl kurių potvyniai padarys milijardus nuostolių. Žiemą šiose vietose gali iškristi staigus ir didelis sniegas, matuojamas pėdomis iki metrais.

Tuose apgyvendintuose centruose, esančiuose palei pakrantę arba žemose vietose, pavyzdžiui, Česapiko įlankos rajone JAV ar daugumoje pietų Bangladešo arba miestų, tokių kaip Šanchajus ir Bankokas, šiose vietose gali kilti didžiulis audros bangavimas. Ir jei jūros lygis kiltų greičiau nei tikėtasi, tai taip pat gali sukelti didžiulę klimato pabėgėlių migraciją iš šių paveiktų vietovių į sausumą.

Atmetus visus šiuos pasaulio pabaigos scenarijus, dera pastebėti, kad dėl viso to iš dalies kalti mūsų miestai ir infrastruktūra.

Ateitis – žalioji infrastruktūra

47 procentus pasaulinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų išskiria mūsų pastatai ir infrastruktūra; jie taip pat sunaudoja 49 procentus pasaulio energijos. Didžioji dalis šių išmetamųjų teršalų ir energijos suvartojimo yra visiškai išvengiamos atliekos, atsirandančios dėl to, kad trūksta finansavimo plataus masto pastatų ir infrastruktūros priežiūrai. Jie taip pat egzistuoja dėl struktūrinio neefektyvumo dėl pasenusių statybos standartų, paplitusių XX a. XX a. šeštajame dešimtmetyje, kai buvo pastatyta dauguma esamų pastatų ir infrastruktūros.

Tačiau ši dabartinė būsena suteikia galimybę. A pranešti JAV vyriausybės Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija apskaičiavo, kad jei šalies pastatų fondas būtų modernizuotas naudojant naujausias energiją taupančias technologijas ir statybos kodeksus, tai galėtų sumažinti pastatų energijos naudojimą 60 procentų. Be to, jei saulės baterijos ir saulės langai buvo pridėta prie šių pastatų, kad jie galėtų gaminti daug arba visą savo galią, energijos sumažinimas galėtų padidėti iki 88 proc. Tuo tarpu Jungtinių Tautų aplinkos programos atliktas tyrimas parodė, kad panašios iniciatyvos, įgyvendinamos visame pasaulyje, galėtų sumažinti išmetamų teršalų kiekį ir sutaupyti daugiau nei 30 procentų energijos.

Žinoma, tai nebūtų pigu. Infrastruktūros tobulinimas, reikalingas šiems energijos mažinimo tikslams pasiekti, vien tik JAV kainuotų maždaug 4 trilijonus USD per 40 metų (100 mlrd. USD per metus). Tačiau, kita vertus, ilgalaikis šių investicijų energijos sutaupymas būtų lygus 6.5 trilijono USD (165 mlrd. USD per metus). Darant prielaidą, kad investicijos bus finansuojamos iš sutaupytų energijos išteklių, šis infrastruktūros atnaujinimas yra įspūdinga investicijų grąža.

Tiesą sakant, toks finansavimas, vadinamas Bendros taupymo sutartys, kur įranga sumontuojama, o vėliau už ją sumoka galutinis vartotojas, nes sutaupo energijos, kurią sukuria minėta įranga, yra tai, kas skatina gyvenamųjų namų saulės energijos bumą daugelyje Šiaurės Amerikos ir Europos. Tokios įmonės kaip „Ameresco“, „SunPower Corp.“ ir „Elon Musk“ susijusios „SolarCity“ pasinaudojo šiais finansavimo susitarimais, kad padėtų tūkstančiams privačių namų savininkų išeiti iš tinklo ir sumažinti sąskaitas už elektrą. Taip pat, Žaliosios hipotekos yra panašus finansavimo įrankis, leidžiantis bankams ir kitoms kreditavimo bendrovėms pasiūlyti mažesnes palūkanas įmonėms ir namų savininkams, kurie montuoja saulės baterijas.

Trilijonai uždirbti daugiau trilijonų

Manoma, kad iki 15 m. visame pasaulyje mūsų pasaulinis infrastruktūros trūkumas sieks 20–2030 trilijonų USD. Tačiau, kaip minėta anksčiau, šis trūkumas yra didžiulė galimybė, nes panaikinus šią spragą gali atsirasti sukurti iki 100 milijonų naujų darbo vietų ir sukurti 6 trilijonus dolerių per metus naujai ekonominei veiklai.

Štai kodėl iniciatyvios vyriausybės, kurios modernizuoja esamus pastatus ir pakeičia senstančią infrastruktūrą, ne tik sudarys sąlygas savo darbo rinkai ir miestams klestėti XXI amžiuje, bet ir naudos daug mažiau energijos ir į aplinką išmeta daug mažiau anglies dvideginio. Apskritai investicijos į infrastruktūrą yra laimėjimas visais aspektais, tačiau tam, kad tai įvyktų, reikės didelio visuomenės įsitraukimo ir politinės valios.