पायाभूत सुविधा 3.0, उद्याच्या मेगासिटीजची पुनर्बांधणी: शहरांचे भविष्य P6

जगभरातील दररोज 200,000 लोक शहरांमध्ये स्थलांतर करतात. जवळपास 70 टक्के 2050 पर्यंत जगातील 90 टक्के उत्तर अमेरिका आणि युरोपमध्ये शहरांमध्ये राहतील. 

समस्या? 

आमची शहरे आता त्यांच्या क्षेत्र कोडमध्ये स्थायिक होणाऱ्या लोकांच्या जलद ओघाला सामावून घेण्यासाठी डिझाइन केलेली नव्हती. आपल्या वाढत्या लोकसंख्येला आधार देण्यासाठी आपली बरीच शहरे ज्यावर अवलंबून आहेत अशा प्रमुख पायाभूत सुविधा 50 ते 100 वर्षांपूर्वी तयार केल्या गेल्या होत्या. शिवाय, आमची शहरे पूर्णपणे भिन्न हवामानासाठी बांधली गेली होती आणि आज घडत असलेल्या अत्यंत हवामानाच्या घटनांशी जुळवून घेतलेली नाही, आणि हवामान बदलाची तीव्रता वाढत असताना येत्या काही दशकांमध्ये ते घडत राहील. 

एकंदरीत, आमची शहरे—आमची घरे—पुढच्या चतुर्थांश शतकात टिकून राहण्यासाठी आणि वाढण्यासाठी, त्यांची पुनर्बांधणी अधिक मजबूत आणि अधिक शाश्वत करणे आवश्यक आहे. आमच्या फ्यूचर ऑफ सिटीज मालिकेच्या या शेवटच्या अध्यायात, आम्ही आमच्या शहरांच्या पुनर्जन्माच्या पद्धती आणि ट्रेंड शोधू. 

आपल्या सभोवतालच्या पायाभूत सुविधांचा ऱ्हास होत आहे

न्यूयॉर्क शहरात (2015 आकडे), 200 च्या आधी बांधलेल्या 1920 हून अधिक शाळा आणि 1,000 मैलांपेक्षा जास्त पाण्याचे मेन आणि 160 पूल आहेत जे 100 वर्षांहून अधिक जुने आहेत. त्या पुलांपैकी, 2012 च्या अभ्यासात असे आढळून आले की 47 संरचनात्मकदृष्ट्या कमतरता आणि फ्रॅक्चर गंभीर आहेत. NY ची सबवे मेनलाइन सिग्नलिंग सिस्टीम 50 वर्षांची उपयुक्त आयुर्मान ओलांडत आहे. जर हे सर्व सड जगातील सर्वात श्रीमंत शहरांपैकी एकामध्ये अस्तित्वात असेल, तर तुमच्या शहरातील दुरुस्तीच्या स्थितीबद्दल तुम्ही काय गृहीत धरू शकता? 

सर्वसाधारणपणे, आज बहुतेक शहरांमध्ये आढळणारी पायाभूत सुविधा 20 व्या शतकासाठी बांधली गेली होती; आता 21 व्या शतकासाठी या पायाभूत सुविधांचे नूतनीकरण किंवा पुनर्स्थित कसे करायचे हे आव्हान आहे. हा सोपा पराक्रम नसेल. हे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या दुरुस्तीची यादी मोठी आहे. दृष्टीकोनातून, 75 पर्यंत 2050 टक्के पायाभूत सुविधा आज अस्तित्वात नाहीत. 

आणि हे केवळ विकसित जगातच नाही जेथे पायाभूत सुविधांचा अभाव आहे; कोणीही असा युक्तिवाद करू शकतो की विकसनशील जगाची गरज अधिक दाबत आहे. रस्ते, महामार्ग, हाय-स्पीड रेल्वे, दूरसंचार, प्लंबिंग आणि सांडपाणी व्यवस्था, आफ्रिका आणि आशियातील काही प्रदेशांना कामांची गरज आहे. 

त्यानुसार एक अहवाल नेविगंट रिसर्च द्वारे, 2013 मध्ये, जगभरातील इमारतींचा साठा एकूण 138.2 अब्ज m2 होता, ज्यापैकी 73% निवासी इमारतींमध्ये होता. ही संख्या पुढील 171.3 वर्षांमध्ये 2 अब्ज m10 पर्यंत वाढेल, केवळ दोन टक्क्यांहून अधिक चक्रवाढ वार्षिक वाढ दराने विस्तारित होईल—यापैकी बरीचशी वाढ चीनमध्ये होईल जिथे 2 अब्ज m2 निवासी आणि व्यावसायिक बांधकाम साठा दरवर्षी जोडला जात आहे.

एकंदरीत, पुढील दशकात 65 टक्के जागतिक बांधकाम वाढ उदयोन्मुख बाजारपेठांमध्ये होईल, ज्यामध्ये विकसित जगासोबतची दरी भरून काढण्यासाठी किमान $1 ट्रिलियन वार्षिक गुंतवणूक आवश्यक आहे. 

पायाभूत सुविधांची पुनर्बांधणी आणि पुनर्स्थित करण्यासाठी नवीन साधने

इमारतींप्रमाणेच, आमच्या भविष्यातील पायाभूत सुविधांना प्रथम वर्णन केलेल्या बांधकाम नवकल्पनांचा खूप फायदा होईल अध्याय तीन या मालिकेतील. या नवकल्पनांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे: 

• प्रगत प्रीफेब्रिकेटेड बिल्डिंग घटक जे बांधकाम कामगारांना लेगोच्या तुकड्यांप्रमाणे संरचना तयार करण्यास अनुमती देतात.
• रोबोटिक बांधकाम कामगार जे मानवी बांधकाम कामगारांचे काम वाढवतात (आणि काही प्रकरणांमध्ये बदलतात), कामाच्या ठिकाणी सुरक्षितता, बांधकाम गती, अचूकता आणि एकूण गुणवत्ता सुधारतात.
• कन्स्ट्रक्शन-स्केल 3D प्रिंटर जे बारीक नियंत्रित पद्धतीने सिमेंट थर-दर-लेयर ओतून जीवन-आकाराची घरे आणि इमारती बांधण्यासाठी अतिरिक्त उत्पादन प्रक्रिया लागू करतील.
• अॅलेटरी आर्किटेक्चरभविष्यातील बांधकाम तंत्र—जे वास्तुविशारदांना अंतिम बिल्डिंग उत्पादनाच्या डिझाइन आणि आकारावर लक्ष केंद्रित करण्यास अनुमती देते आणि नंतर सानुकूल डिझाइन केलेले बांधकाम पदार्थ वापरून यंत्रमानव संरचना अस्तित्वात आणतात. 

सामग्रीच्या बाजूने, नवकल्पनांमध्ये बांधकाम-श्रेणीतील काँक्रीट आणि अद्वितीय गुणधर्म असलेल्या प्लास्टिकमधील प्रगतीचा समावेश असेल. अशा नवकल्पनांमध्ये रस्त्यांसाठी नवीन काँक्रीटचा समावेश होतो आश्चर्यकारकपणे पारगम्यअत्यंत पूर किंवा निसरड्या रस्त्याची परिस्थिती टाळण्यासाठी पाणी त्यातून उजवीकडे जाऊ देते. दुसरे उदाहरण ठोस आहे जे करू शकते स्वतःला बरे करणे पर्यावरणामुळे किंवा भूकंपामुळे निर्माण झालेल्या भेगा. 

या सर्व नवीन पायाभूत सुविधांना आपण निधी कसा देणार आहोत?

हे स्पष्ट आहे की आम्हाला आमच्या पायाभूत सुविधांचे निराकरण आणि पुनर्स्थित करणे आवश्यक आहे. आम्ही भाग्यवान आहोत की पुढील दोन दशकांमध्ये विविध प्रकारच्या नवीन बांधकाम साधने आणि साहित्याचा परिचय पाहायला मिळेल. पण सरकार या सर्व नवीन पायाभूत सुविधांसाठी पैसे कसे देणार आहेत? आणि सध्याचे, ध्रुवीकरण झालेले राजकीय वातावरण पाहता, आमच्या पायाभूत सुविधांच्या अनुशेषाला आळा घालण्यासाठी आवश्यक असलेले मोठे बजेट सरकार कसे पास करणार आहेत? 

सर्वसाधारणपणे, पैसे शोधणे ही समस्या नाही. मतदान करणाऱ्या घटकांना पुरेसा फायदा होईल असे वाटल्यास सरकारे इच्छेनुसार पैसे छापू शकतात. याच कारणास्तव एकच पायाभूत सुविधांचे प्रकल्प हे बहुतेक निवडणुकीच्या प्रचाराआधी मतदारांसमोर राजकारण्यांचे गाजर लटकवणारे बनले आहेत. विद्यमान पायाभूत सुविधांच्या साध्या दुरुस्तीच्या उल्लेखाकडे दुर्लक्ष करून, नवीन पूल, महामार्ग, शाळा आणि भुयारी मार्गासाठी कोण निधी देईल यावर पदाधिकारी आणि आव्हानकर्ते सहसा स्पर्धा करतात. (नियमानुसार, सध्याच्या पायाभूत सुविधा किंवा गटार आणि पाण्याच्या वाहिन्यांसारख्या अदृश्य पायाभूत सुविधा निश्चित करण्यापेक्षा नवीन पायाभूत सुविधा निर्माण केल्याने अधिक मते मिळतात.)

या स्थितीमुळेच आमची राष्ट्रीय पायाभूत सुविधांची तूट सर्वसमावेशकपणे सुधारण्याचा एकमेव मार्ग म्हणजे या समस्येबद्दल जनजागृतीचा स्तर वाढवणे आणि त्याबद्दल काहीतरी करण्याची लोकांची मोहीम (राग आणि पिचफोर्क्स) वाढवणे. परंतु असे होईपर्यंत, ही नूतनीकरण प्रक्रिया 2020 च्या दशकाच्या उत्तरार्धापर्यंत तुकड्या तुकड्यांमध्ये राहील—यावेळी अनेक बाह्य ट्रेंड उदयास येतील, ज्यामुळे पायाभूत सुविधांच्या बांधकामाची मागणी मोठ्या प्रमाणात वाढेल. 

प्रथम, ऑटोमेशनच्या वाढीमुळे, सर्व विकसित जगातील सरकारांना बेरोजगारीच्या विक्रमी दरांचा अनुभव येऊ लागेल. आमच्या मध्ये स्पष्ट केल्याप्रमाणे कामाचे भविष्य मालिका, प्रगत कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि रोबोटिक्स विविध शाखा आणि उद्योगांमध्ये मानवी श्रमांची वाढत्या प्रमाणात जागा घेणार आहेत.

दुसरे, हवामानातील बदलामुळे वाढत्या तीव्र हवामानाचे स्वरूप आणि घटना घडतील, जसे की आपल्यामध्ये वर्णन केले आहे हवामान बदलाचे भविष्य मालिका आणि जसे आपण खाली चर्चा करू, अत्यंत हवामानामुळे आपल्या विद्यमान पायाभूत सुविधा बर्‍याच नगरपालिका तयार केल्या गेलेल्या वेगाने अयशस्वी होतील. 

या दुहेरी आव्हानांना सामोरे जाण्यासाठी, हताश सरकारे शेवटी प्रयत्नशील आणि खऱ्या मेक-वर्क धोरणाकडे वळतील-पायाभूत सुविधा विकास-प्रचंड रोख रकमेसह. देशानुसार, हा पैसा फक्त नवीन कर आकारणी, नवीन सरकारी रोखे, नवीन वित्तपुरवठा व्यवस्था (नंतर वर्णन) आणि सार्वजनिक-खाजगी भागीदारीतून वाढू शकतो. खर्च कितीही असो, सरकार ते भरेल—व्यापक बेरोजगारीतून सार्वजनिक अशांतता कमी करण्यासाठी आणि पुढील पिढीसाठी हवामान-पुरावा पायाभूत सुविधा निर्माण करण्यासाठी. 

खरेतर, 2030 च्या दशकापर्यंत, जसे वर्क ऑटोमेशनचे वय वाढत जाईल, भव्य पायाभूत सुविधा प्रकल्प हे शेवटच्या महान सरकारी अनुदानित उपक्रमांपैकी एक असू शकतात जे अल्प कालावधीत शेकडो हजारो गैर-निर्यातीय नोकर्‍या निर्माण करू शकतात. 

आमच्या शहरांना हवामान-प्रूफिंग

2040 पर्यंत, अत्यंत हवामानाचे नमुने आणि घटनांमुळे आपल्या शहराच्या पायाभूत सुविधांवर त्याच्या मर्यादेपर्यंत ताण येईल. अति उष्णतेने त्रस्त असलेल्या प्रदेशांमध्ये त्यांच्या रस्त्यांची तीव्र खडखडाट, टायर निकामी झाल्यामुळे वाढलेली वाहतूक कोंडी, रेल्वेमार्गाच्या रुळांची धोकादायक वळणे आणि एअर कंडिशनरमधून ओव्हरलोड झालेल्या पॉवर सिस्टीमचा स्फोट होऊ शकतो.  

ज्या प्रदेशात मध्यम पर्जन्यवृष्टी होत आहे त्यांना वादळ आणि तुफानी क्रियाकलाप वाढू शकतात. मुसळधार पावसामुळे ओव्हरलोड सीवर मेन होईल ज्यामुळे पुरामुळे कोट्यवधींचे नुकसान होईल. हिवाळ्यात, या भागात फूट ते मीटरमध्ये मोजले जाणारे अचानक आणि मोठे हिमवर्षाव दिसू शकतात. 

आणि त्या लोकसंख्येच्या केंद्रांसाठी जे समुद्रकिनार्यावर किंवा सखल भागात बसतात, जसे की यूएस मधील चेसापीक बे क्षेत्र किंवा बहुतेक दक्षिण बांगलादेश किंवा शांघाय आणि बँकॉक सारख्या शहरांमध्ये, या ठिकाणी प्रचंड वादळ येऊ शकते. आणि समुद्राची पातळी अपेक्षेपेक्षा जास्त वेगाने वाढली तर, यामुळे या प्रभावित क्षेत्रांतून हवामान निर्वासितांचे मोठ्या प्रमाणावर स्थलांतर होऊ शकते. 

या सर्व जगाचा शेवटचा दिवस बाजूला ठेवून, हे लक्षात घेणे योग्य आहे की या सर्वांसाठी आपली शहरे आणि पायाभूत सुविधा अंशतः जबाबदार आहेत. 

भविष्यात हरित पायाभूत सुविधा आहेत

47 टक्के जागतिक हरितगृह वायू उत्सर्जन आमच्या इमारती आणि पायाभूत सुविधांमधून होतात; ते जगातील 49 टक्के ऊर्जा देखील वापरतात. यापैकी बहुतेक उत्सर्जन आणि उर्जेचा वापर हा पूर्णपणे टाळता येण्याजोगा कचरा आहे जो मोठ्या प्रमाणावर इमारत आणि पायाभूत सुविधांच्या देखभालीसाठी निधीच्या कमतरतेमुळे अस्तित्वात आहे. ते 1920-50 च्या दशकात प्रचलित असलेल्या कालबाह्य बांधकाम मानकांच्या संरचनात्मक अकार्यक्षमतेमुळे देखील अस्तित्वात आहेत, जेव्हा आमच्या बहुतेक विद्यमान इमारती आणि पायाभूत सुविधा बांधल्या गेल्या होत्या. 

तथापि, ही सध्याची स्थिती एक संधी सादर करते. ए अहवाल यूएस सरकारच्या नॅशनल रिन्युएबल एनर्जी लॅबोरेटरीने असे गणले आहे की जर देशातील इमारतींचा साठा अत्याधुनिक ऊर्जा कार्यक्षम तंत्रज्ञान आणि बिल्डिंग कोड वापरून पुनर्निर्मित केला गेला तर ते 60 टक्क्यांनी इमारत ऊर्जा वापर कमी करू शकते. शिवाय, जर सौर पॅनेल आणि सौर खिडक्या या इमारतींमध्ये जोडले गेले जेणेकरून ते त्यांची बरीच किंवा सर्व शक्ती स्वतः तयार करू शकतील, ऊर्जा घट 88 टक्क्यांपर्यंत वाढू शकेल. दरम्यान, युनायटेड नेशन्स एन्व्हायर्नमेंट प्रोग्रामच्या अभ्यासात असे आढळून आले आहे की अशाच प्रकारचे उपक्रम जगभरात लागू केल्यास उत्सर्जन दर कमी होऊ शकतात आणि 30 टक्क्यांहून अधिक ऊर्जा बचत होऊ शकते. 

अर्थात, यापैकी काहीही स्वस्त होणार नाही. या ऊर्जा कपात लक्ष्यांपर्यंत पोहोचण्यासाठी आवश्यक असलेल्या पायाभूत सुविधांच्या सुधारणांची अंमलबजावणी करण्यासाठी एकट्या यूएसमध्ये 4 वर्षांमध्ये अंदाजे $40 ट्रिलियन खर्च येईल (प्रति वर्ष $100 अब्ज). पण उलटपक्षी, या गुंतवणुकीतून दीर्घकालीन ऊर्जा बचत $6.5 ट्रिलियन ($165 अब्ज प्रति वर्ष) इतकी होईल. गुंतवणुकीचे वित्तपुरवठा भविष्यात निर्माण होणार्‍या उर्जेच्या बचतीतून केला जातो असे गृहीत धरून, या पायाभूत सुविधांचे नूतनीकरण गुंतवणुकीवर प्रभावी परतावा दर्शवते. 

खरं तर, या प्रकारची वित्तपुरवठा, म्हणतात सामायिक बचत करार, जेथे उपकरणे स्थापित केली जातात आणि नंतर अंतिम वापरकर्त्याद्वारे सांगितलेल्या उपकरणांद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या उर्जेच्या बचतीद्वारे पैसे दिले जातात, ते उत्तर अमेरिका आणि युरोपमधील बहुतेक निवासी सौर तेजीला चालना देत आहे. Ameresco, SunPower Corp. आणि Elon Musk संलग्न SolarCity सारख्या कंपन्यांनी हजारो खाजगी घरमालकांना ग्रीडमधून बाहेर पडण्यासाठी आणि त्यांची वीज बिले कमी करण्यात मदत करण्यासाठी या वित्तपुरवठा करारांचा वापर केला आहे. त्याचप्रमाणे, हिरवे गहाण हे एक समान वित्तपुरवठा साधन आहे जे बँका आणि इतर कर्ज देणार्‍या कंपन्यांना सौर पॅनेल स्थापित करणार्‍या व्यवसायांसाठी आणि घरमालकांसाठी कमी व्याजदर देऊ करते.

ट्रिलियन्स अधिक ट्रिलियन्स बनवण्यासाठी

जगभरात, आमची जागतिक पायाभूत सुविधांची कमतरता 15 पर्यंत $20-2030 ट्रिलियनपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे. परंतु आधी सांगितल्याप्रमाणे, ही कमतरता एक मोठी संधी दर्शवते. हे अंतर बंद केल्याने निर्माण होऊ शकते 100 दशलक्ष नवीन नोकर्‍या आणि नवीन आर्थिक क्रियाकलापांमध्ये दरवर्षी $6 ट्रिलियनची निर्मिती.

म्हणूनच सध्याच्या इमारतींची पुनर्रचना करणारी आणि जुन्या पायाभूत सुविधांची जागा घेणारी सक्रिय सरकारे केवळ 21 व्या शतकात त्यांच्या श्रमिक बाजारपेठ आणि शहरांची भरभराट करणार नाहीत तर खूप कमी ऊर्जा वापरून आणि आपल्या वातावरणात कमी कार्बन उत्सर्जनात योगदान देतील. एकंदरीत, पायाभूत सुविधांमध्ये गुंतवणूक करणे हा सर्वच मुद्द्यांवर विजय आहे, परंतु ते होण्यासाठी महत्त्वपूर्ण सार्वजनिक सहभाग आणि राजकीय इच्छाशक्ती लागेल.

शहरांच्या मालिकेचे भविष्य

आमचे भविष्य शहरी आहे: शहरांचे भविष्य P1

उद्याच्या मेगासिटीजचे नियोजन: शहरांचे भविष्य P2

3D प्रिंटिंग आणि मॅग्लेव्हने बांधकामात क्रांती केल्यामुळे घरांच्या किमती घसरल्या: शहरांचे भविष्य P3    

ड्रायव्हरलेस कार उद्याच्या मेगासिटीज कसे बदलतील: शहरांचे भविष्य P4 

मालमत्ता कर बदलण्यासाठी घनता कर आणि गर्दीचा अंत: शहरांचे भविष्य P5