Quantumrun

Ofbyldingskredyt: Quantumrun

Ynfrastruktuer 3.0, de megasteden fan moarn wer opbouwe: Future of Cities P6

David Tal, útjouwer, Futurist
@DavidTalwrites
LinkedIn

Di, 09/15/2020 - 08:56

200,000 minsken migrearje deistich nei stêden oer de hiele wrâld. Omtrint 70 prosint fan 'e wrâld sil yn 2050 yn stêden wenje, tichterby 90 prosint yn Noard-Amearika en Jeropa.

It probleem?

Us stêden wiene net ûntworpen om de rappe ynstream fan minsken dy't no yn har gebietskoades nei wenjen setten, te foldwaan. Wichtige ynfrastruktuer wêrfan in protte fan ús stêden ôfhinklik binne om har groeiende befolking te stypjen waard foar in grut part boud 50 oant 100 jier lyn. Boppedat binne ús stêden boud foar in folslein oar klimaat en net goed oanpast foar de ekstreme klimaateveneminten dy't hjoeddedei barre, en dat sil de kommende desennia trochgean as de klimaatferoaring yntinsiver wurdt.

Oer it algemien, foar ús stêden - ús huzen - om te oerlibjen en te groeien yn 'e folgjende fjirde ieu, moatte se sterker en duorsumer opboud wurde. Yn 'e rin fan dit ôfslutende haadstik fan ús Future of Cities-searje sille wy de metoaden en trends ferkenne dy't de werberte fan ús stêden driuwe.

Ynfrastruktuer brokkelt oeral om ús hinne

Yn New York City (sifers fan 2015) binne d'r mear as 200 skoallen boud foar de 1920's en mear as 1,000 kilometer oan wetterliedingen en 160 brêgen dy't mear as 100 jier âld binne. Fan dy brêgen, in stúdzje út 2012 die bliken dat 47 wiene sawol struktureel tekoart en breuk kritysk. NY's metro-haadline-sinjaalsysteem is mear as syn 50-jierrige libbensdoer. As al dizze rot bestiet yn ien fan 'e rykste stêden fan' e wrâld, wat kinne jo oannimme oer de steat fan reparaasje yn jo stêd?

Algemien sprutsen, de ynfrastruktuer fûn yn de measte stêden hjoed waard boud foar de 20e ieu; no leit de útdaging yn hoe't wy dizze ynfrastruktuer foar de 21e ieu opknappe of ferfange. Dit sil gjin maklike feat wêze. De list fan reparaasjes nedich om dit doel te berikken is lang. Foar perspektyf bestiet 75 persint fan 'e ynfrastruktuer dy't yn 2050 sil wêze hjoed net.

En it is net allinnich yn 'e ûntwikkele wrâld dêr't ynfrastruktuer ûntbrekt; men kin stelle dat de need noch mear driuwt op 'e ûntwikkeljende wrâld. Diken, snelwegen, hege snelheidspoar, telekommunikaasje, sanitair en rioelsystemen, guon regio's yn Afrika en Aazje hawwe de wurken nedich.

Neffens in melde troch Navigant Research, yn 2013, bedroech de wrâldwide boufoarried 138.2 miljard m2, wêrfan 73% yn wengebouwen. Dit oantal sil de kommende 171.3 jier groeie nei 2 miljard m10, útwreidzje mei in gearstalde jierlikse groei fan krekt mear as twa prosint - in protte fan dizze groei sil barre yn Sina wêr't 2 miljard m2 fan wen- en kommersjele gebouwen jierliks wurdt tafoege.

Yn 't algemien sil 65 prosint fan' e wrâldwide bougroei foar de kommende desennia barre yn opkommende merken, mei op syn minst $ 1 trillion yn jierlikse ynvestearrings dy't nedich binne om it gat mei de ûntwikkele wrâld te oerbrêgjen.

Nije ark om ynfrastruktuer opnij op te bouwen en te ferfangen

Krekt as gebouwen sil ús takomstige ynfrastruktuer in protte profitearje fan de bou-ynnovaasjes earst beskreaun yn haadstik trije fan dizze rige. Dizze ynnovaasjes omfetsje it gebrûk fan:

Avansearre prefabrikeare boukomponinten wêrtroch bouwarbeiders struktueren kinne bouwe lykas it brûken fan Lego-stikken.
Robotyske bouwarbeiders dy't it wurk fan minsklike bouwarbeiders fergrutsje (en yn guon gefallen ferfangt), ferbetterjen fan wurkplakfeiligens, bousnelheid, krektens en algemiene kwaliteit.
Konstruksje-skaal 3D-printers dy't it additive fabrikaazjeproses sille tapasse om libbensgrutte huzen en gebouwen te bouwen troch sement laach foar laach op in fyn kontrolearre manier út te skinen.
Aleatory arsjitektuer- in fiere takomstige boutechnyk - wêrmei arsjitekten har rjochtsje kinne op it ûntwerp en de foarm fan it definitive bouprodukt en dan robots de struktuer yn bestean litte litte mei help fan oanpaste boustoffen.

Oan 'e materialenkant sille ynnovaasjes foarútgong omfetsje yn beton en plestik fan bouwkwaliteit dy't unike eigenskippen hawwe. Sokke ynnovaasjes befetsje in nij beton foar diken dat wol verbazingwekkend permeabel, wêrtroch wetter der trochhinne kin om ekstreme oerstreamingen of glêde dykomstannichheden te foarkommen. In oar foarbyld is beton dat kin genêze harsels fan skuorren feroarsake troch it miljeu of troch ierdbevings.

Hoe sille wy al dizze nije ynfrastruktuer finansiere?

It is dúdlik dat wy ús ynfrastruktuer moatte reparearje en ferfange. Wy binne gelokkich dat de kommende twa desennia de yntroduksje sille sjen fan in ferskaat oan nije bou ark en materialen. Mar hoe sille oerheden betelje foar al dizze nije ynfrastruktuer? En sjoen it hjoeddeistige, polarisearre politike klimaat, hoe sille oerheden de gigantyske budzjetten trochjaan dy't nedich binne om in dûk te meitsjen yn ús ynfrastruktuerefterstân?

Yn 't algemien is it finen fan it jild net it probleem. Oerheden kinne jild printsje as se fine dat it genôch kiezers profitearje sil. It is om dizze reden ienmalige ynfrastruktuerprojekten binne wurden dat de wortelpolitisy foar kiezers bungelje foar de measte ferkiezingskampanjes. Oanwêzigen en útdagers konkurrearje faak oer wa't de nijste brêgen, snelwegen, skoallen en metrosystemen sil finansiere, en negearje faaks de fermelding fan ienfâldige reparaasjes oan besteande ynfrastruktuer. (Yn 'e regel lûkt it meitsjen fan nije ynfrastruktuer mear stimmen dan it reparearjen fan besteande ynfrastruktuer of ûnsichtbere ynfrastruktuer, lykas riolearring en wetterliedingen.)

Dizze status quo is de reden wêrom't de ienige manier om ús nasjonale ynfrastruktuerdefizit wiidweidich te ferbetterjen is it nivo fan it publyk bewustwêzen oer it probleem te ferheegjen en de driuw fan it publyk (lilkens en pitchforks) om der wat oan te dwaan. Mar oant dat bart, sil dit fernijingsproses op syn bêst stikje bliuwe oant de lette 2020's - dit is wannear't in oantal eksterne trends sille ferskine, dy't de fraach nei ynfrastruktuerbou op in grutte manier driuwt.

Earst sille regearingen yn 'e ûntwikkele wrâld begjinne rekordsifers fan wurkleazens te belibjen, foar in grut part troch de groei fan automatisearring. As útlein yn ús Takomst fan it wurk rige, avansearre keunstmjittige yntelliginsje en robotika sille hieltyd mear ferfange minsklike arbeid yn in breed skala oan dissiplines en yndustry.

Twadder sille troch klimaatferoaring hieltyd slimmer klimaatpatroanen en eveneminten foarkomme, lykas yn ús sketst Takomst fan klimaatferoaring searje. En sa't wy hjirûnder fierder sille beprate, sil ekstreem waar derfoar soargje dat ús besteande ynfrastruktuer yn in folle flugger tempo mislearret as de measte gemeenten har klear binne.

Om dizze dûbele útdagings oan te pakken, sille wanhopige regearingen úteinlik wende nei de beproefde en wirklike make-work-strategy - ynfrastruktuerûntwikkeling - mei enoarme sekken mei jild. Ofhinklik fan it lân kin dit jild gewoan komme troch nije belestingen, nije oerheidsobligaasjes, nije finansieringsarranzjeminten (letter beskreaun) en hieltyd mear út publike-private gearwurkingsferbannen. Nettsjinsteande de kosten, sille oerheden it betelje - sawol om iepenbiere ûnrêst fan wiidferspraat wurkleazens te simmerjen as om klimaatbestindige ynfrastruktuer te bouwen foar de folgjende generaasje.

Yn feite, troch de 2030's, as it tiidrek fan wurkautomatisearring fersnelt, kinne grutte ynfrastruktuerprojekten ien fan 'e lêste grutte regearing finansierde inisjativen fertsjintwurdigje dy't yn in koarte perioade hûnderttûzenen net-eksportbere banen kinne oanmeitsje.

Klimaatbestindich ús stêden

Tsjin de 2040's sille ekstreme klimaatpatroanen en eveneminten ús stedske ynfrastruktuer oant har limiten beklamje. Regio's dy't lije oan ekstreme waarmte koenen serieuze rutting fan har wegen sjen, tanommen ferkearscongestie fanwege wiidferspraat bannenfalen, gefaarlike warping fan spoarspoaren, en machtsystemen dy't oerladen binne fan airconditioners dy't op blast binne.

Regio's dy't matige delslach ûnderfine kinne in ferheging fan stoarm- en tornadoaktiviteit ûnderfine. Swiere reinen sille oerbelaste rioelliedingen liede ta miljarden oan oerstreamingsskea. Yn 'e winter koene dizze gebieten hommelse en grutte sniefallen sjen, mjitten yn fuotten oant meters.

En foar dy befolke sintra dy't lâns de kust of leechlizzende gebieten sitte, lykas it Chesapeake Bay-gebiet yn 'e FS of it grutste part fan súdlik Bangladesh of stêden lykas Shanghai en Bangkok, kinne dizze plakken ekstreme stoarmfloeden ûnderfine. En soe de seespegel hurder omheech gean as ferwachte, dan kin it ek massale migraasjes fan klimaatflechtlingen út dizze troffen gebieten yn it binnenlân feroarsaakje.

Al dizze doomsday-senario's ôfsjoen, is it earlik op te merken dat ús stêden en ynfrastruktuer foar in part de skuld binne foar dit alles.

De takomst is griene ynfrastruktuer

47 prosint fan de globale broeikasgassen útstjit komt út ús gebouwen en ynfrastruktuer; se konsumearje ek 49 prosint fan 'e enerzjy fan' e wrâld. In protte fan dizze útstjit en enerzjyferbrûk is folslein te foarkommen ôffal dat bestiet troch in gebrek oan finansiering foar grutskalich ûnderhâld en ynfrastruktuer. Se besteane ek troch strukturele ineffisjinsjes fan 'e ferâldere bounoarmen dy't yn' e jierren 1920-50 foarkommen, doe't de measte fan ús besteande gebouwen en ynfrastruktuer waarden boud.

Dizze hjoeddeistige steat biedt lykwols in kâns. IN melde troch it Nasjonaal Laboratorium foar Renewable Energy fan 'e Amerikaanske regearing berekkene dat as de naasje syn stock fan gebouwen waard retrofitted mei help fan de nijste enerzjysunige technologyen en gebou koades, it koe ferminderje gebou enerzjy gebrûk mei 60 prosint. Boppedat, as sinnepanielen en sinnefensters waarden tafoege oan dizze gebouwen sadat se harren eigen macht produsearje koenen, dy enerzjyreduksje koe ta 88 prosint. Underwilens fûn in stúdzje fan it Miljeuprogramma fan 'e Feriene Naasjes dat ferlykbere inisjativen, as wrâldwiid ymplementearre, útstjitsifers kinne besunigje en enerzjybesparring fan mear dan 30 prosint berikke kinne.

Fansels soe neat fan dit goedkeap wêze. It ymplementearjen fan de ynfrastruktuerferbetterings dy't nedich binne om dizze enerzjyreduksjedoelen te berikken, soe sawat $ 4 trillion kostje oer 40 jier allinich yn 'e FS ($ 100 miljard per jier). Mar oan 'e oare kant soe de enerzjybesparring op lange termyn fan dizze ynvestearrings gelyk wêze oan $ 6.5 trillion ($ 165 miljard per jier). Oannommen dat de ynvestearrings wurde finansierd troch de takomstige enerzjybesparring dy't generearre wurdt, fertsjintwurdiget dizze ynfrastruktuerfernijing in yndrukwekkend rendemint op ynvestearring.

Yn feite, dit soarte fan finansiering, neamd Shared Savings oerienkomsten, dêr't apparatuer wurdt ynstallearre en dan betelle troch de ein-brûker troch de enerzjybesparring opwekt troch neamd apparatuer, is wat driuwt de wenning sinne-boom yn in protte fan Noard-Amearika en Europa. Bedriuwen lykas Ameresco, SunPower Corp., en Elon Musk oansletten SolarCity hawwe dizze finansieringsôfspraken brûkt om tûzenen partikuliere hûseigners fan it net te helpen en har elektrisiteitsrekken te ferleegjen. Likegoed, Griene Hypotheken is in soartgelikense finansieringsark wêrmei banken en oare lienbedriuwen legere rintetariven kinne oanbiede foar bedriuwen en hûseigners dy't sinnepanielen ynstallearje.

Trillions om mear trillions te meitsjen

Wrâldwiid wurdt ferwachte dat ús wrâldwide tekoart yn ynfrastruktuer $ 15-20 trillion sil berikke yn 2030. Mar lykas earder neamd, fertsjintwurdiget dit tekoart in enoarme kâns as it sluten fan dit gat koe meitsje oant 100 miljoen nije banen en generearje $ 6 trillion yn it jier yn nije ekonomyske aktiviteit.

Dit is de reden wêrom't proaktive oerheden dy't besteande gebouwen retrofitearje en ferâldere ynfrastruktuer ferfange, har arbeidsmerk en stêden net allinich sille positionearje om yn 'e 21e ieu te bloeien, mar dat dogge mei folle minder enerzjy en folle minder koalstofútstjit bydrage oan ús omjouwing. Oer it algemien is ynvestearjen yn ynfrastruktuer in winst op alle punten, mar it sil wichtige publike belutsenens en politike wil nimme om it te meitsjen.