Quantumrun

КРЕДИТ ЗА ИЗОБРАЖЕНИЕ: Quantumrun

Инфраструктура 3.0, възстановяване на утрешните мегаполиси: Бъдещето на градовете P6

Дейвид Тал, издател, футурист
@DavidTalПише
LinkedIn

вт., 09 г. - 15:2020 ч

200,000 XNUMX души мигрират всеки ден в градове по целия свят. почти 70 процента от света ще живеят в градове до 2050 г., по-близо до 90 процента в Северна Америка и Европа.

Проблемът?

Нашите градове не са проектирани да поемат бързия поток от хора, които сега се заселват в рамките на техните регионални кодове. Ключовата инфраструктура, от която голяма част от нашите градове зависят, за да поддържат нарастващото си население, е изградена до голяма степен преди 50 до 100 години. Нещо повече, нашите градове са построени за напълно различен климат и не са добре пригодени за екстремните климатични събития, случващи се днес, и това ще продължи да се случва през следващите десетилетия, тъй като изменението на климата се засилва.

Като цяло, за да оцелеят нашите градове – нашите домове – и да растат през следващия четвърт век, те трябва да бъдат възстановени по-силни и по-устойчиви. В хода на тази заключителна глава от нашата поредица „Бъдещето на градовете“ ще изследваме методите и тенденциите, водещи до прераждането на нашите градове.

Рушаща се инфраструктура навсякъде около нас

В Ню Йорк (данни за 2015 г.) има повече от 200 училища, построени преди 1920-те години на миналия век, и над 1,000 мили водопроводи и 160 моста, които са на повече от 100 години. От тези мостове проучване от 2012 г. установи, че 47 са структурно недостатъчни и критични за счупване. Основната система за сигнализиране на метрото в Ню Йорк надхвърля 50-годишния си полезен живот. Ако цялата тази гнилост съществува в един от най-богатите градове в света, какво можете да предположите за състоянието на ремонта във вашия град?

Най-общо казано, инфраструктурата, открита в повечето градове днес, е построена за 20-ти век; сега предизвикателството се състои в това как да обновим или заменим тази инфраструктура за 21-ви век. Това няма да е лесен подвиг. Списъкът с необходимите ремонти за постигането на тази цел е дълъг. За перспектива 75 процента от инфраструктурата, която ще бъде изградена до 2050 г., не съществува днес.

И не само в развития свят липсва инфраструктура; може да се твърди, че нуждата е още по-належаща в развиващия се свят. Пътища, магистрали, високоскоростни железници, телекомуникации, водопроводни и канализационни системи, някои региони в Африка и Азия се нуждаят от работи.

Според докладва от Navigant Research, през 2013 г. световният сграден фонд възлиза на 138.2 милиарда m2, от които 73% са жилищни сгради. Този брой ще нарасне до 171.3 милиарда m2 през следващите 10 години, разширявайки се с общ годишен темп на растеж от малко над два процента - голяма част от този ръст ще се случи в Китай, където 2 милиарда m2 жилищни и търговски сгради се добавят годишно.

Като цяло, 65 процента от глобалния ръст на строителството за следващото десетилетие ще се случи в нововъзникващите пазари, с най-малко $1 трилион годишни инвестиции, необходими за преодоляване на разликата с развития свят.

Нови инструменти за възстановяване и подмяна на инфраструктура

Точно като сградите, нашата бъдеща инфраструктура ще се възползва много от иновациите в строителството, описани за първи път в глава трета от тази серия. Тези иновации включват използването на:

Усъвършенствани сглобяеми строителни компоненти, които позволяват на строителните работници да изграждат конструкции, подобно на използването на части от Лего.
Роботизирани строителни работници, които увеличават (и в някои случаи заместват) работата на човешки строителни работници, подобрявайки безопасността на работното място, скоростта на строителството, точността и цялостното качество.
3D принтери в строителен мащаб, които ще прилагат процеса на производство на добавки за изграждане на домове и сгради в реален размер чрез изливане на цимент слой по слой по фино контролиран начин.
Алеаторна архитектура— строителна техника в далечно бъдеще — която позволява на архитектите да се съсредоточат върху дизайна и формата на крайния строителен продукт и след това да накарат роботи да излеят структурата в съществуване, използвайки специално проектирани строителни вещества.

От страна на материалите иновациите ще включват напредък в строителния бетон и пластмаси, които имат уникални свойства. Такива иновации включват нов бетон за пътища, т.е невероятно пропусклива, позволявайки на водата да преминава точно през него, за да се избегнат екстремни наводнения или хлъзгави пътни условия. Друг пример е бетонът, който може самолечение от пукнатини, причинени от околната среда или от земетресения.

Как ще финансираме цялата тази нова инфраструктура?

Ясно е, че трябва да поправим и подменим нашата инфраструктура. Щастливи сме, че следващите две десетилетия ще видим въвеждането на различни нови строителни инструменти и материали. Но как правителствата ще платят за цялата тази нова инфраструктура? И като се има предвид настоящият поляризиран политически климат, как правителствата ще приемат огромните бюджети, необходими, за да намалят изоставането в нашата инфраструктура?

Най-общо казано, проблемът не е в намирането на парите. Правителствата могат да печатат пари по желание, ако смятат, че това ще е от полза за достатъчно гласоподаватели. Поради тази причина еднократните инфраструктурни проекти се превърнаха в моркова, който политиците размахват пред избирателите преди повечето предизборни кампании. Настоящите и претендентите често се състезават кой ще финансира най-новите мостове, магистрали, училища и системи на метрото, като често пренебрегват споменаването на прости ремонти на съществуваща инфраструктура. (По правило създаването на нова инфраструктура привлича повече гласове, отколкото коригирането на съществуваща инфраструктура или невидима инфраструктура, като канализация и водопровод.)

Това статукво е причината, поради която единственият начин за цялостно подобряване на нашия национален инфраструктурен дефицит е да се повиши нивото на обществена осведоменост относно проблема и стремежът на обществото (гняв и вили) да направи нещо по въпроса. Но докато това се случи, този процес на обновяване ще остане в най-добрия случай на части до края на 2020 г. – това е моментът, когато ще се появят редица външни тенденции, които ще стимулират значително търсенето на инфраструктурно строителство.

Първо, правителствата в развития свят ще започнат да изпитват рекордни нива на безработица, до голяма степен поради растежа на автоматизацията. Както е обяснено в нашия Бъдеще на работата сериите, усъвършенстваният изкуствен интелект и роботиката все повече ще заменят човешкия труд в широк спектър от дисциплини и индустрии.

Второ, все по-тежки климатични модели и събития ще се появят поради изменението на климата, както е посочено в нашия Бъдещето на изменението на климата серия. И както ще обсъдим по-нататък по-долу, екстремното време ще доведе до повреда на нашата съществуваща инфраструктура с много по-бързи темпове, отколкото са подготвени повечето общини.

За да се справят с тези двойни предизвикателства, отчаяните правителства най-накрая ще се обърнат към изпитаната и истинска стратегия за работа – развитие на инфраструктурата – с огромни торби с пари. В зависимост от държавата тези пари могат да дойдат просто чрез ново данъчно облагане, нови държавни облигации, нови финансови споразумения (описани по-късно) и все повече от публично-частни партньорства. Независимо от цената, правителствата ще я платят – както за потушаване на обществените вълнения от широкоразпространената безработица, така и за изграждане на устойчива на климата инфраструктура за следващото поколение.

Всъщност до 2030 г., когато ерата на автоматизацията на труда се ускорява, големите инфраструктурни проекти може да представляват една от последните големи инициативи, финансирани от правителството, които могат да създадат стотици хиляди работни места, които не подлежат на износ, за кратък период от време.

Защита на нашите градове от климата

До 2040-те години на миналия век екстремните климатични модели и събития ще натоварят нашата градска инфраструктура до нейните граници. Регионите, които страдат от екстремни горещини, могат да се сблъскат с тежки коловози по пътищата си, повишено задръстване поради широкоразпространени повреди на гуми, опасно изкривяване на железопътните релси и претоварване на енергийните системи от включени климатици.

Регионите с умерени валежи може да изпитат увеличаване на активността на бури и торнадо. Проливните дъждове ще причинят претоварени канализационни мрежи, което ще доведе до милиарди щети от наводнения. През зимата в тези райони може да има внезапни и големи снеговалежи, измерени във футове до метри.

А за тези населени центрове, разположени по крайбрежието или в ниско разположени райони, като района на залива Чесапийк в САЩ или по-голямата част от Южен Бангладеш или градове като Шанхай и Банкок, тези места могат да претърпят екстремни бурни вълни. И ако морското равнище се повиши по-бързо от очакваното, това също може да причини масивна миграция на климатични бежанци от тези засегнати райони във вътрешността.

Като оставим настрана всички тези сценарии за края на света, честно е да отбележим, че нашите градове и инфраструктура са отчасти виновни за всичко това.

Бъдещето е зелената инфраструктура

47 процента от глобалните емисии на парникови газове идват от нашите сгради и инфраструктура; те също така консумират 49 процента от световната енергия. Голяма част от тези емисии и потребление на енергия са изцяло избегнати отпадъци, които съществуват поради липса на финансиране за широкомащабна поддръжка на сгради и инфраструктура. Те съществуват и поради структурна неефективност от остарелите строителни стандарти, преобладаващи през 1920-те и 50-те години на миналия век, когато са построени повечето от нашите съществуващи сгради и инфраструктура.

Настоящото състояние обаче предоставя възможност. А докладва от Националната лаборатория за възобновяема енергия на правителството на САЩ изчисли, че ако националният фонд от сгради бъде преоборудван с помощта на най-новите енергийно ефективни технологии и строителни кодекси, това може да намали потреблението на енергия в сградите с 60 процента. Освен това, ако слънчевите панели и слънчеви прозорци бяха добавени към тези сгради, така че те да могат да произвеждат голяма част или цялата си собствена енергия, това намаляване на енергията може да се увеличи до 88 процента. Междувременно проучване на Програмата на ООН за околната среда установи, че подобни инициативи, ако бъдат приложени в световен мащаб, биха могли да намалят нивата на емисиите и да постигнат енергийни спестявания от над 30 процента.

Разбира се, нищо от това не би било евтино. Прилагането на подобренията на инфраструктурата, необходими за постигане на тези цели за намаляване на енергията, ще струва приблизително 4 трилиона долара за 40 години само в САЩ (100 милиарда долара годишно). Но от друга страна, дългосрочните спестявания на енергия от тези инвестиции ще се равняват на 6.5 трилиона долара (165 милиарда долара годишно). Ако приемем, че инвестициите се финансират чрез генерираните бъдещи енергийни спестявания, това обновяване на инфраструктурата представлява впечатляваща възвръщаемост на инвестицията.

Всъщност този вид финансиране, т.нар Споразумения за споделени спестявания, където оборудването се инсталира и след това се заплаща от крайния потребител чрез спестяванията на енергия, генерирани от споменатото оборудване, е това, което движи жилищния соларен бум в голяма част от Северна Америка и Европа. Компании като Ameresco, SunPower Corp. и SolarCity, свързана с Илон Мъск, са използвали тези споразумения за финансиране, за да помогнат на хиляди собственици на частни домове да излязат от мрежата и да намалят сметките си за електричество. по същия начин, Зелени ипотеки е подобен инструмент за финансиране, който позволява на банки и други кредитни компании да предлагат по-ниски лихвени проценти за фирми и собственици на жилища, които инсталират слънчеви панели.

Трилиони, за да направите повече трилиони

В световен мащаб се очаква нашият глобален дефицит на инфраструктура да достигне $15-20 трилиона до 2030 г. Но както споменахме по-рано, този дефицит представлява огромна възможност, тъй като затварянето на тази празнина може да създаде до 100 милиона нови работни места и генериране на 6 трилиона долара годишно в нова икономическа дейност.

Ето защо проактивните правителства, които модернизират съществуващи сгради и заменят остарялата инфраструктура, не само ще позиционират своя пазар на труда и градовете да процъфтяват в 21-ви век, но ще го направят, използвайки много по-малко енергия и допринасяйки за много по-малко въглеродни емисии в нашата среда. Като цяло инвестирането в инфраструктура е победа по всички точки, но ще са необходими значителна обществена ангажираност и политическа воля, за да се случи.