Quantumrun

КРЕДИТ ЗОБРАЖЕННЯ: Quantumrun

Інфраструктура 3.0, відбудова мегаполісів майбутнього: Майбутнє міст P6

Девід Тал, видавець, футуролог
@DavidTalWrites
LinkedIn

Вт, 09 - 15:2020

200,000 XNUMX людей щодня мігрують у міста по всьому світу. майже 70 відсотків світу житимуть у містах до 2050 року, близько 90 відсотків у Північній Америці та Європі.

Проблема?

Наші міста не були спроектовані, щоб прийняти швидкий наплив людей, які тепер осідають у межах їхніх кодів регіону. Основна інфраструктура, від якої більшість наших міст залежить для підтримки зростаючого населення, була здебільшого побудована 50-100 років тому. Більше того, наші міста були побудовані для зовсім іншого клімату та погано пристосовані до екстремальних кліматичних явищ, які відбуваються сьогодні, і це продовжуватиме відбуватися протягом наступних десятиліть, оскільки кліматичні зміни посиляться.

Загалом, щоб наші міста — наші домівки — вижили й розвивалися в наступну чверть століття, їх потрібно відбудувати сильнішими та більш стійкими. У цьому заключному розділі нашої серії «Майбутнє міст» ми досліджуватимемо методи та тенденції, що сприяють відродженню наших міст.

Навколо нас руйнується інфраструктура

У Нью-Йорку (дані за 2015 рік) є понад 200 шкіл, побудованих до 1920-х років, понад 1,000 миль водопровідних магістралей і 160 мостів, яким понад 100 років. Дослідження 2012 року показало, що 47 із цих мостів мають структурні недоліки та критичні переломи. Термін експлуатації основної системи сигналізації метро Нью-Йорка перевищує 50 років. Якщо вся ця гниль існує в одному з найбагатших міст світу, що ви можете припустити про стан ремонту у вашому місті?

Взагалі кажучи, інфраструктура більшості міст сьогодні була побудована для 20-го століття; Тепер проблема полягає в тому, як ми оновимо або замінимо цю інфраструктуру на 21 століття. Це буде непростий подвиг. Список ремонтів, необхідних для досягнення цієї мети, довгий. З огляду на перспективу, 75 відсотків інфраструктури, яка буде створена до 2050 року, сьогодні не існує.

І не тільки в розвинених країнах бракує інфраструктури; можна стверджувати, що ця потреба є ще гострішою у країнах, що розвиваються. Дороги, шосе, високошвидкісна залізниця, телекомунікації, водопровідні та каналізаційні системи, деякі регіони Африки та Азії потребують робіт.

У відповідності з звітом За даними Navigant Research, у 2013 році світовий будівельний фонд становив 138.2 млрд м2, з яких 73% припадає на житлові будинки. Ця цифра зросте до 171.3 мільярда м2 протягом наступних 10 років, збільшуючись із загальним річним темпом зростання трохи більше ніж на два відсотки — більша частина цього зростання відбуватиметься в Китаї, де щороку додається 2 мільярди м2 житлових і комерційних будівель.

Загалом, 65 відсотків світового зростання будівництва протягом наступного десятиліття відбуватиметься на ринках, що розвиваються, з щонайменше 1 трильйоном доларів щорічних інвестицій, необхідних для подолання розриву з розвиненим світом.

Нові інструменти для відновлення та заміни інфраструктури

Так само, як і будівлі, наша майбутня інфраструктура значно виграє від будівельних інновацій, вперше описаних у розділ третій цієї серії. Ці нововведення включають використання:

Удосконалені збірні будівельні компоненти, які дозволяють будівельникам будувати конструкції так само, як за допомогою деталей Lego.
Роботи-будівельники, які доповнюють (і в деяких випадках замінюють) роботу людей-будівельників, покращуючи безпеку на робочому місці, швидкість будівництва, точність і загальну якість.
Будівельні 3D-принтери, які застосовуватимуть процес адитивного виробництва для побудови будинків і будівель у натуральну величину шляхом виливання цементу шар за шаром у точно контрольований спосіб.
Алеаторна архітектура— будівельна технологія далекого майбутнього, яка дозволяє архітекторам зосередитися на дизайні та формі кінцевого будівельного продукту, а потім запропонувати роботам створити структуру, використовуючи спеціальні будівельні речовини.

Що стосується матеріалів, інновації включатимуть досягнення в будівельному бетоні та пластмасах, які мають унікальні властивості. Серед таких нововведень новий бетон для доріг, тобто дивовижно проникний, дозволяючи воді проходити через нього, щоб уникнути екстремальних повеней або слизьких дорожніх умов. Іншим прикладом є бетон, який може вилікувати себе від тріщин, спричинених навколишнім середовищем або землетрусами.

Як ми збираємося фінансувати всю цю нову інфраструктуру?

Зрозуміло, що нам потрібно виправити та замінити нашу інфраструктуру. Нам пощастило, що в наступні два десятиліття буде представлено безліч нових будівельних інструментів і матеріалів. Але як уряди збираються платити за всю цю нову інфраструктуру? І враховуючи нинішній полярний політичний клімат, як уряди збираються прийняти гігантські бюджети, необхідні для того, щоб подолати відставання нашої інфраструктури?

Взагалі, знайти гроші – не проблема. Уряди можуть друкувати гроші за бажанням, якщо вважають, що це принесе користь достатній кількості виборців. Саме з цієї причини одноразові інфраструктурні проекти стали пряником, який політики розвішують перед виборцями перед більшістю виборчих кампаній. Посадові особи та претенденти часто змагаються за те, хто фінансуватиме новітні мости, шосе, школи та системи метро, часто ігноруючи згадки про простий ремонт існуючої інфраструктури. (Як правило, створення нової інфраструктури привертає більше голосів, ніж ремонт існуючої інфраструктури або невидимої інфраструктури, як-от каналізація та водогін.)

Цей статус-кво є причиною того, чому єдиний спосіб всебічно покращити дефіцит нашої національної інфраструктури – це підвищити рівень громадської обізнаності про проблему та прагнення громадськості (гнів і вила) щось з цим зробити. Але поки цього не станеться, цей процес оновлення залишатиметься поетапним у кращому випадку до кінця 2020-х років — саме тоді з’явиться низка зовнішніх тенденцій, які суттєво підвищать попит на будівництво інфраструктури.

По-перше, уряди в усьому розвиненому світі почнуть відчувати рекордні рівні безробіття, головним чином через зростання автоматизації. Як пояснюють у нашому Майбутнє роботи серії, передовий штучний інтелект і робототехніка все більше замінять людську працю в широкому діапазоні дисциплін і галузей.

По-друге, через зміну клімату відбуватимуться все більш суворі кліматичні моделі та події, як зазначено в нашому Майбутнє зміни клімату серії. І, як ми обговоримо далі, екстремальна погода спричинить збій нашої існуючої інфраструктури набагато швидше, ніж більшість муніципалітетів готові до цього.

Щоб подолати ці подвійні виклики, зневірені уряди нарешті звернуться до перевіреної стратегії роботи — розвитку інфраструктури — з величезними мішками готівки. Залежно від країни, ці гроші можуть надходити просто через нове оподаткування, нові державні облігації, нові механізми фінансування (описані пізніше) і все частіше через державно-приватне партнерство. Незалежно від вартості, уряди сплатять її — як для того, щоб погасити громадські заворушення через масове безробіття, так і для того, щоб побудувати стійку до клімату інфраструктуру для наступного покоління.

Насправді до 2030-х років, коли ера автоматизації праці прискорюється, грандіозні інфраструктурні проекти можуть стати однією з останніх великих фінансованих державою ініціатив, які можуть створити сотні тисяч неекспортованих робочих місць за короткий період часу.

Захист наших міст від клімату

До 2040-х років екстремальні кліматичні умови та події призведуть до граничного навантаження на інфраструктуру нашого міста. У регіонах, які страждають від екстремальної спеки, можуть спостерігатися серйозні колії на доріжках, збільшення заторів через поширену поломку шин, небезпечне викривлення залізничних колій і перевантаження систем електропостачання через увімкнені кондиціонери повітря.

У регіонах з помірними опадами може спостерігатися посилення штормів і торнадо. Сильні дощі призведуть до перевантаження каналізаційних магістралей, що призведе до мільярдних збитків від повеней. Взимку в цих районах можуть випадати раптові й значні снігопади, вимірювані у футах і метрах.

А для тих населених центрів, які розташовані вздовж узбережжя або низинних районів, як-от район Чесапікської затоки в США або більша частина південного Бангладеш або такі міста, як Шанхай і Бангкок, у цих місцях можуть бути сильні штормові хвилі. І якщо рівень моря підніметься швидше, ніж очікувалося, це також може спричинити масову міграцію кліматичних біженців із цих постраждалих районів углиб країни.

Залишаючи в стороні всі ці сценарії кінця світу, варто відзначити, що наші міста та інфраструктура частково винні у всьому цьому.

Майбутнє за зеленою інфраструктурою

47 відсотків глобальних викидів парникових газів походять від наших будівель та інфраструктури; вони також споживають 49 відсотків світової енергії. Значна частина цих викидів і споживання енергії є цілком уникнутими відходами, які існують через брак фінансування широкомасштабного обслуговування будівель та інфраструктури. Вони також існують через структурну неефективність застарілих будівельних стандартів, поширених у 1920-50-х роках, коли було побудовано більшість наших існуючих будівель та інфраструктури.

Проте нинішній стан дає можливість. А звітом Національна лабораторія відновлюваної енергетики уряду США підрахувала, що якби національний фонд будівель було модернізовано з використанням новітніх енергоефективних технологій і будівельних норм, це могло б скоротити споживання енергії будівлею на 60 відсотків. Крім того, якщо сонячні панелі і сонячні вікна були додані до цих будівель, щоб вони могли виробляти значну частину або всю свою власну енергію, щоб скорочення енергії могло збільшитися до 88 відсотків. Тим часом дослідження, проведене Програмою ООН з навколишнього середовища, показало, що подібні ініціативи, якщо їх запровадити в усьому світі, можуть знизити рівень викидів і досягти економії енергії на понад 30 відсотків.

Звичайно, все це не буде дешевим. Удосконалення інфраструктури, необхідної для досягнення цільових показників скорочення споживання енергії, обійдеться приблизно в 4 трильйони доларів США протягом 40 років (100 мільярдів доларів на рік). Але з іншого боку, довгострокова економія енергії від цих інвестицій становитиме 6.5 трильйонів доларів (165 мільярдів доларів на рік). Якщо припустити, що інвестиції фінансуються за рахунок майбутньої економії енергії, це оновлення інфраструктури означає вражаючу віддачу від інвестицій.

Власне, такий вид фінансування, наз Угоди про спільні заощадження, де обладнання встановлюється, а потім оплачується кінцевим користувачем за рахунок економії енергії, створеної згаданим обладнанням, є рушійною силою житлового сонячного буму в більшій частині Північної Америки та Європи. Такі компанії, як Ameresco, SunPower Corp. і афілійована Ілоном Маском SolarCity, використовували ці фінансові угоди, щоб допомогти тисячам власників приватних будинків вийти з мережі та знизити свої рахунки за електроенергію. так само Зелена іпотека це подібний інструмент фінансування, який дозволяє банкам та іншим кредитним компаніям пропонувати нижчі відсоткові ставки для підприємств і домовласників, які встановлюють сонячні батареї.

Трильйони, щоб заробити більше трильйонів

Очікується, що глобальний дефіцит інфраструктури в усьому світі досягне 15-20 трильйонів доларів США до 2030 року. Але, як згадувалося раніше, цей дефіцит являє собою величезну можливість, оскільки усунення цього розриву може створити до 100 мільйонів нових робочих місць і генерувати 6 трильйонів доларів на рік нової економічної діяльності.

Ось чому ініціативні уряди, які модернізують існуючі будівлі та замінять застарілу інфраструктуру, не лише сприятимуть процвітанню своїх ринків праці та міст у 21 столітті, але й зроблять це, використовуючи набагато менше енергії та сприяючи набагато меншим викидам вуглецю в наше середовище. Загалом, інвестування в інфраструктуру є виграшем за всіма пунктами, але для цього знадобиться значне залучення громадськості та політична воля.