Quantumrun

KREDIT GAMBAR: Quantumrun

Infrastruktur 3.0, membina semula megacities esok: Masa Depan Bandar P6

David Tal, Penerbit, Futurist
@Davidtalwrites
LinkedIn

Sel, 09/15/2020 - 08:56

200,000 orang berhijrah ke bandar setiap hari di seluruh dunia. hampir Peratus 70 dunia akan tinggal di bandar menjelang 2050, hampir 90 peratus di Amerika Utara dan Eropah.

Masalah?

Bandar kami tidak direka bentuk untuk menampung kemasukan pesat orang yang kini menetap dalam kod kawasan mereka. Infrastruktur utama yang banyak bergantung kepada bandar kita untuk menyokong populasi mereka yang semakin meningkat sebahagian besarnya dibina 50 hingga 100 tahun yang lalu. Lebih-lebih lagi, bandar kita dibina untuk iklim yang sama sekali berbeza dan tidak disesuaikan dengan baik untuk peristiwa iklim ekstrem yang berlaku hari ini, dan itu akan terus berlaku dalam dekad akan datang apabila perubahan iklim semakin meningkat.

Secara keseluruhannya, untuk bandar kita—rumah kita—untuk terus hidup dan berkembang ke suku abad yang akan datang, ia perlu dibina semula dengan lebih kukuh dan lebih mampan. Sepanjang bab penutup siri Masa Depan Bandar kami ini, kami akan meneroka kaedah dan trend yang mendorong kelahiran semula bandar kami.

Infrastruktur runtuh di sekeliling kita

Di New York City (angka 2015), terdapat lebih daripada 200 sekolah dibina sebelum tahun 1920-an dan lebih 1,000 batu sesalur air dan 160 jambatan yang berusia lebih daripada 100 tahun. Daripada jambatan tersebut, kajian 2012 mendapati bahawa 47 adalah kekurangan struktur dan kritikal patah. Sistem isyarat talian utama kereta bawah tanah NY melebihi jangka hayat bergunanya selama 50 tahun. Jika semua reput ini wujud dalam salah satu bandar terkaya di dunia, apakah yang anda boleh andaikan tentang keadaan pembaikan dalam bandar anda?

Secara umumnya, infrastruktur yang terdapat di kebanyakan bandar hari ini dibina untuk abad ke-20; kini cabarannya terletak pada cara kita memperbaharui atau menggantikan infrastruktur ini untuk abad ke-21. Ini bukan sesuatu yang mudah. Senarai pembaikan yang diperlukan untuk mencapai matlamat ini adalah panjang. Untuk perspektif, 75 peratus daripada infrastruktur yang akan disediakan menjelang 2050 tidak wujud hari ini.

Dan ia bukan sahaja di dunia maju yang kekurangan infrastruktur; seseorang boleh berhujah bahawa keperluan itu lebih mendesak dunia membangun. Jalan raya, lebuh raya, rel berkelajuan tinggi, telekomunikasi, sistem paip dan kumbahan, beberapa wilayah di Afrika dan Asia memerlukan kerja-kerja tersebut.

Menurut melaporkan oleh Navigant Research, pada tahun 2013, stok bangunan di seluruh dunia berjumlah 138.2 bilion m2, di mana 73% adalah di bangunan kediaman. Jumlah ini akan meningkat kepada 171.3 bilion m2 dalam tempoh 10 tahun akan datang, berkembang pada kadar pertumbuhan tahunan kompaun lebih daripada dua peratus—kebanyakan pertumbuhan ini akan berlaku di China di mana 2 bilion m2 stok bangunan kediaman dan komersial ditambah setiap tahun.

Secara keseluruhan, 65 peratus pertumbuhan pembinaan global untuk dekad akan datang akan berlaku di pasaran baru muncul, dengan sekurang-kurangnya $1 trilion pelaburan tahunan diperlukan untuk merapatkan jurang dengan dunia maju.

Alat baharu untuk membina semula dan menggantikan infrastruktur

Sama seperti bangunan, infrastruktur masa depan kami akan mendapat manfaat yang besar daripada inovasi pembinaan yang pertama kali diterangkan dalam bab tiga siri ini. Inovasi ini termasuk penggunaan:

Komponen bangunan pasang siap lanjutan yang membolehkan pekerja binaan membina struktur seperti menggunakan kepingan Lego.
Pekerja binaan robotik yang menambah (dan dalam beberapa kes menggantikan) kerja pekerja binaan manusia, meningkatkan keselamatan tempat kerja, kelajuan pembinaan, ketepatan dan kualiti keseluruhan.
Pencetak 3D berskala pembinaan yang akan menggunakan proses pembuatan aditif untuk membina rumah dan bangunan bersaiz sebenar dengan menuangkan simen lapisan demi lapisan dalam cara yang dikawal dengan baik.
Seni bina Aleatory—teknik bangunan masa depan yang jauh—yang membolehkan arkitek menumpukan pada reka bentuk dan bentuk produk binaan akhir dan kemudian meminta robot mencurahkan struktur itu ke dalam wujud menggunakan bahan binaan yang direka khas.

Dari segi bahan, inovasi akan merangkumi kemajuan dalam konkrit gred pembinaan dan plastik yang mempunyai ciri unik. Inovasi tersebut termasuk konkrit baharu untuk jalan raya iaitu luar biasa telap, membolehkan air melaluinya terus untuk mengelakkan banjir yang melampau atau keadaan jalan licin. Contoh lain ialah konkrit yang boleh sembuh sendiri daripada retakan yang disebabkan oleh persekitaran atau oleh gempa bumi.

Bagaimanakah kita akan membiayai semua infrastruktur baharu ini?

Jelas sekali bahawa kami perlu membetulkan dan menggantikan infrastruktur kami. Kami bernasib baik dalam dua dekad akan datang akan melihat pengenalan pelbagai alat dan bahan pembinaan baharu. Tetapi bagaimanakah kerajaan akan membayar untuk semua infrastruktur baharu ini? Dan memandangkan iklim politik semasa yang terpolarisasi, bagaimanakah kerajaan akan meluluskan belanjawan besar yang diperlukan untuk mengurangkan infrastruktur kita yang tertunggak?

Secara umumnya, mencari wang itu bukan masalahnya. Kerajaan boleh mencetak wang sesuka hati jika mereka merasakan ia akan memberi manfaat kepada konstituen mengundi yang mencukupi. Itulah sebabnya projek infrastruktur sekali sahaja telah menjadi ahli politik lobak merah berjuntai di hadapan pengundi sebelum kebanyakan kempen pilihan raya. Penyandang dan pencabar sering bersaing untuk menentukan siapa yang akan membiayai jambatan, lebuh raya, sekolah dan sistem kereta api bawah tanah yang terbaharu, selalunya mengabaikan sebutan pembaikan mudah pada infrastruktur sedia ada. (Sebagai peraturan, mencipta infrastruktur baharu menarik lebih banyak undian daripada membaiki infrastruktur sedia ada atau infrastruktur yang tidak kelihatan, seperti pembetung dan sesalur air.)

Status quo inilah sebabnya satu-satunya cara untuk memperbaiki defisit infrastruktur negara kita secara menyeluruh ialah dengan meningkatkan tahap kesedaran orang ramai tentang isu itu dan dorongan orang ramai (kemarahan dan garpu rumput) untuk melakukan sesuatu mengenainya. Tetapi sehingga itu berlaku, proses pembaharuan ini akan kekal sedikit demi sedikit sehingga akhir 2020-an—inilah apabila beberapa arah aliran luaran akan muncul, memacu permintaan untuk pembinaan infrastruktur secara besar-besaran.

Pertama, kerajaan di seluruh dunia maju akan mula mengalami rekod kadar pengangguran, sebahagian besarnya disebabkan oleh pertumbuhan automasi. Seperti yang dijelaskan dalam kami Masa Depan Kerja siri, kecerdasan buatan termaju dan robotik akan semakin menggantikan tenaga kerja manusia dalam pelbagai disiplin dan industri.

Kedua, corak dan kejadian iklim yang semakin teruk akan berlaku akibat perubahan iklim, seperti yang digariskan dalam kami Masa Depan Perubahan Iklim siri. Dan seperti yang akan kita bincangkan lebih lanjut di bawah, cuaca ekstrem akan menyebabkan infrastruktur sedia ada kami gagal pada kadar yang jauh lebih pantas daripada kebanyakan majlis perbandaran disediakan.

Untuk menangani dua cabaran ini, kerajaan yang terdesak akhirnya akan beralih kepada strategi kerja yang telah dicuba dan benar—pembangunan infrastruktur—dengan beg wang tunai yang besar. Bergantung kepada negara, wang ini mungkin datang hanya melalui cukai baharu, bon kerajaan baharu, pengaturan pembiayaan baharu (diterangkan kemudian) dan semakin banyak daripada perkongsian awam-swasta. Tanpa mengira kos, kerajaan akan membayarnya—kedua-duanya untuk meredakan pergolakan awam daripada pengangguran yang berleluasa dan untuk membina infrastruktur kalis iklim untuk generasi akan datang.

Malah, menjelang 2030-an, apabila usia automasi kerja semakin pantas, projek infrastruktur besar mungkin mewakili salah satu inisiatif yang dibiayai kerajaan hebat terakhir yang boleh mewujudkan ratusan ribu pekerjaan tidak boleh dieksport dalam tempoh yang singkat.

Kalis iklim bandar kita

Menjelang 2040-an, corak dan peristiwa iklim yang melampau akan menekankan infrastruktur bandar kita kepada hadnya. Kawasan yang mengalami kepanasan melampau boleh menyaksikan laluan jalan raya mereka beralur teruk, kesesakan lalu lintas yang meningkat akibat kerosakan tayar yang meluas, landasan kereta api yang merbahaya melengkung, dan sistem kuasa yang terlebih muatan daripada penghawa dingin meledak.

Kawasan yang mengalami kerpasan sederhana boleh mengalami peningkatan dalam aktiviti ribut dan puting beliung. Hujan lebat akan menyebabkan saluran pembetung yang berlebihan membawa kepada kerosakan banjir berbilion-bilion. Semasa musim sejuk, kawasan ini boleh melihat salji yang turun secara tiba-tiba dan besar diukur dalam kaki hingga meter.

Dan bagi pusat berpenduduk yang terletak di sepanjang pantai atau kawasan rendah, seperti kawasan Teluk Chesapeake di AS atau sebahagian besar selatan Bangladesh atau bandar seperti Shanghai dan Bangkok, tempat ini boleh mengalami lonjakan ribut yang melampau. Dan sekiranya paras laut meningkat lebih cepat daripada jangkaan, ia juga boleh menyebabkan penghijrahan besar-besaran pelarian iklim dari kawasan yang terjejas ini ke pedalaman.

Semua senario kiamat ini diketepikan, wajar untuk diperhatikan bahawa bandar dan infrastruktur kita sebahagiannya harus dipersalahkan untuk semua ini.

Masa depan adalah infrastruktur hijau

47 peratus daripada pelepasan gas rumah hijau global datang daripada bangunan dan infrastruktur kami; mereka juga menggunakan 49 peratus daripada tenaga dunia. Kebanyakan pelepasan dan penggunaan tenaga ini adalah sisa yang boleh dielakkan sepenuhnya yang wujud disebabkan kekurangan dana untuk penyelenggaraan bangunan dan infrastruktur berskala luas. Ia juga wujud disebabkan oleh ketidakcekapan struktur daripada piawaian pembinaan lapuk yang lazim pada tahun 1920-50-an, apabila kebanyakan bangunan dan infrastruktur sedia ada kami dibina.

Walau bagaimanapun, keadaan sekarang ini memberi peluang. A melaporkan oleh Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan kerajaan AS mengira bahawa jika stok bangunan negara dipasang semula menggunakan teknologi cekap tenaga terkini dan kod bangunan, ia boleh mengurangkan penggunaan tenaga bangunan sebanyak 60 peratus. Lebih-lebih lagi, jika panel solar dan tingkap solar telah ditambahkan pada bangunan ini supaya mereka boleh menghasilkan banyak atau semua kuasa mereka sendiri, pengurangan tenaga boleh meningkat kepada 88 peratus. Sementara itu, kajian oleh Program Alam Sekitar Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu mendapati bahawa inisiatif serupa, jika dilaksanakan di seluruh dunia, boleh mengurangkan kadar pelepasan dan mencapai penjimatan tenaga lebih 30 peratus.

Sudah tentu, semua ini tidak akan murah. Melaksanakan penambahbaikan infrastruktur yang diperlukan untuk mencapai sasaran pengurangan tenaga ini akan menelan belanja kira-kira $4 trilion selama 40 tahun di AS sahaja ($100 bilion setahun). Tetapi sebaliknya, penjimatan tenaga jangka panjang daripada pelaburan ini akan menyamai $6.5 trilion ($165 bilion setahun). Dengan mengandaikan pelaburan dibiayai melalui penjimatan tenaga masa hadapan yang dijana, pembaharuan infrastruktur ini mewakili pulangan pelaburan yang mengagumkan.

Malah, pembiayaan seperti ini, dipanggil Perjanjian Simpanan Dikongsi, di mana peralatan dipasang dan kemudian dibayar oleh pengguna akhir melalui penjimatan tenaga yang dijana oleh peralatan tersebut, itulah yang mendorong ledakan solar kediaman di kebanyakan Amerika Utara dan Eropah. Syarikat seperti Ameresco, SunPower Corp., dan Elon Musk yang berafiliasi dengan SolarCity telah menggunakan perjanjian pembiayaan ini untuk membantu beribu-ribu pemilik rumah persendirian keluar dari grid dan menurunkan bil elektrik mereka. Begitu juga, Gadai Janji Hijau ialah alat pembiayaan serupa yang membolehkan bank dan syarikat pemberi pinjaman lain menawarkan kadar faedah yang lebih rendah untuk perniagaan dan pemilik rumah yang memasang panel solar.

Trilion untuk membuat lebih trilion

Di seluruh dunia, kekurangan infrastruktur global kami dijangka mencecah $15-20 trilion menjelang 2030. Tetapi seperti yang dinyatakan sebelum ini, kekurangan ini mewakili peluang besar kerana menutup jurang ini boleh mewujudkan sehingga 100 juta pekerjaan baharu dan menjana $6 trilion setahun dalam aktiviti ekonomi baharu.

Inilah sebabnya mengapa kerajaan proaktif yang mengubahsuai bangunan sedia ada dan menggantikan infrastruktur yang sudah tua bukan sahaja akan meletakkan pasaran buruh dan bandar mereka untuk berkembang maju pada abad ke-21 tetapi melakukannya dengan menggunakan tenaga yang jauh lebih sedikit dan menyumbang lebih sedikit pelepasan karbon ke dalam persekitaran kita. Secara keseluruhan, pelaburan dalam infrastruktur adalah satu kemenangan dalam semua mata, tetapi ia akan memerlukan penglibatan awam dan kemahuan politik yang ketara untuk merealisasikannya.