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Infraestrutura 3.0, reconstruindo as megacidades de amanhã: Futuro das Cidades P6

David Tal, editor, futurista
@DavidTalWrites
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Ter, 09 / 15 / 2020 - 08: 56

200,000 pessoas migram para cidades diariamente ao redor do mundo. Por pouco 70% do mundo viverão em cidades até 2050, perto de 90% na América do Norte e Europa.

O problema?

Nossas cidades não foram projetadas para acomodar o rápido afluxo de pessoas que agora se instalam em seus códigos de área. A infraestrutura-chave da qual grande parte de nossas cidades depende para sustentar sua crescente população foi construída em grande parte há 50 a 100 anos. Além disso, nossas cidades foram construídas para um clima totalmente diferente e não bem ajustado para os eventos climáticos extremos que acontecem hoje, e isso continuará a acontecer nas próximas décadas à medida que as mudanças climáticas se intensificam.

No geral, para que nossas cidades – nossas casas – sobrevivam e cresçam no próximo quarto de século, elas precisam ser reconstruídas mais fortes e de forma mais sustentável. Ao longo deste capítulo final de nossa série O Futuro das Cidades, exploraremos os métodos e tendências que impulsionam o renascimento de nossas cidades.

Infraestrutura desmoronando ao nosso redor

Na cidade de Nova York (dados de 2015), existem mais de 200 escolas construídas antes da década de 1920 e mais de 1,000 quilômetros de adutoras e 160 pontes com mais de 100 anos. Dessas pontes, um estudo de 2012 descobriu que 47 eram estruturalmente deficientes e críticos para fraturas. O sistema de sinalização da linha principal do metrô de NY está ultrapassando sua vida útil de 50 anos. Se toda essa podridão existe em uma das cidades mais ricas do mundo, o que você pode supor sobre o estado de conservação da sua cidade?

De um modo geral, a infraestrutura encontrada na maioria das cidades hoje foi construída para o século XX; agora o desafio está em como vamos reformar ou substituir essa infraestrutura para o século 20. Isso não será tarefa fácil. A lista de reparos necessários para atingir esse objetivo é longa. Em termos de perspectiva, 21% da infraestrutura que estará em funcionamento até 75 não existe hoje.

E não é apenas no mundo desenvolvido que falta infraestrutura; pode-se argumentar que a necessidade é ainda mais urgente no mundo em desenvolvimento. Estradas, rodovias, ferrovias de alta velocidade, telecomunicações, encanamento e sistemas de esgoto, algumas regiões da África e da Ásia precisam das obras.

De acordo com uma Denunciar pela Navigant Research, em 2013, o parque imobiliário mundial totalizou 138.2 bilhões de m2, dos quais 73% em edifícios residenciais. Esse número crescerá para 171.3 bilhões de m2 nos próximos 10 anos, expandindo a uma taxa de crescimento anual composta de pouco mais de dois por cento – grande parte desse crescimento acontecerá na China, onde 2 bilhões de m2 de estoque de edifícios residenciais e comerciais estão sendo adicionados anualmente.

No geral, 65% do crescimento global da construção para a próxima década acontecerá em mercados emergentes, com pelo menos US$ 1 trilhão em investimentos anuais necessários para preencher a lacuna com o mundo desenvolvido.

Novas ferramentas para reconstruir e substituir a infraestrutura

Assim como os edifícios, nossa futura infraestrutura se beneficiará muito das inovações de construção descritas pela primeira vez em capítulo três desta série. Essas inovações incluem o uso de:

Componentes de construção pré-fabricados avançados que permitem que os trabalhadores da construção construam estruturas semelhantes às peças de Lego.
Trabalhadores de construção robóticos que aumentam (e, em alguns casos, substituem) o trabalho de trabalhadores humanos da construção, melhorando a segurança no local de trabalho, velocidade de construção, precisão e qualidade geral.
Impressoras 3D em escala de construção que aplicarão o processo de manufatura aditiva para construir casas e edifícios em tamanho real, derramando cimento camada por camada de maneira finamente controlada.
Arquitetura aleatória— uma técnica de construção de um futuro distante — que permite que os arquitetos se concentrem no projeto e na forma do produto final da construção e, em seguida, façam com que robôs criem a estrutura usando substâncias de construção projetadas sob medida.

Do lado dos materiais, as inovações incluirão avanços em concreto e plásticos para construção que possuem propriedades únicas. Tais inovações incluem um novo concreto para estradas que é incrivelmente permeável, permitindo que a água passe por ele para evitar inundações extremas ou condições de estrada escorregadias. Outro exemplo é o concreto que pode curar-se de rachaduras causadas pelo ambiente ou por terremotos.

Como vamos financiar toda essa nova infraestrutura?

Está claro que precisamos consertar e substituir nossa infraestrutura. Temos sorte de que as próximas duas décadas verão a introdução de uma variedade de novas ferramentas e materiais de construção. Mas como os governos vão pagar por toda essa nova infraestrutura? E dado o clima político atual e polarizado, como os governos vão aprovar os orçamentos gigantescos necessários para reduzir nossa carteira de infraestrutura?

De um modo geral, encontrar o dinheiro não é o problema. Os governos podem imprimir dinheiro à vontade se acharem que isso beneficiará eleitores suficientes. É por essa razão que projetos pontuais de infraestrutura se tornaram a cenoura que os políticos balançam na frente dos eleitores antes da maioria das campanhas eleitorais. Incumbentes e desafiantes muitas vezes competem sobre quem financiará as mais novas pontes, rodovias, escolas e sistemas de metrô, muitas vezes ignorando a menção de reparos simples na infraestrutura existente. (Como regra, criar novas infraestruturas atrai mais votos do que consertar infraestruturas existentes ou infraestruturas invisíveis, como redes de esgoto e água.)

Esse status quo é o motivo pelo qual a única maneira de melhorar de forma abrangente nosso déficit de infraestrutura nacional é aumentar o nível de conscientização pública sobre o problema e a motivação do público (raiva e forcados) para fazer algo a respeito. Mas até que isso aconteça, esse processo de renovação permanecerá fragmentado, na melhor das hipóteses, até o final da década de 2020 – é quando várias tendências externas surgirão, impulsionando a demanda por construção de infraestrutura em grande escala.

Primeiro, os governos em todo o mundo desenvolvido começarão a experimentar taxas recordes de desemprego, em grande parte devido ao crescimento da automação. Conforme explicado em nosso Futuro do trabalho série, inteligência artificial avançada e robótica vão substituir cada vez mais o trabalho humano em uma ampla gama de disciplinas e indústrias.

Em segundo lugar, padrões e eventos climáticos cada vez mais severos ocorrerão devido às mudanças climáticas, conforme descrito em nosso Futuro das Mudanças Climáticas Series. E, como discutiremos mais adiante, o clima extremo fará com que nossa infraestrutura existente falhe em um ritmo muito mais rápido do que a maioria dos municípios está preparada.

Para enfrentar esses desafios duplos, governos desesperados finalmente se voltarão para a estratégia de trabalho comprovada – desenvolvimento de infraestrutura – com enormes bolsas de dinheiro. Dependendo do país, esse dinheiro pode vir simplesmente por meio de novos impostos, novos títulos do governo, novos arranjos de financiamento (descritos mais adiante) e cada vez mais de parcerias público-privadas. Independentemente do custo, os governos pagarão – tanto para acalmar a agitação pública do desemprego generalizado quanto para construir infraestrutura à prova de clima para a próxima geração.

De fato, na década de 2030, à medida que a era da automação do trabalho se acelera, grandes projetos de infraestrutura podem representar uma das últimas grandes iniciativas financiadas pelo governo que podem criar centenas de milhares de empregos não exportáveis em um curto período de tempo.

Tornando nossas cidades à prova de clima

Na década de 2040, padrões e eventos climáticos extremos irão forçar a infraestrutura da nossa cidade até o limite. As regiões que sofrem com o calor extremo podem ver sulcos severos em suas estradas, aumento do congestionamento do tráfego devido à falha generalizada dos pneus, empenamento perigoso das ferrovias e sistemas de energia sobrecarregados por causa dos aparelhos de ar condicionado.

Regiões que experimentam precipitação moderada podem experimentar um aumento na atividade de tempestades e tornados. As fortes chuvas causarão sobrecarga nas redes de esgoto, causando bilhões em danos causados por inundações. Durante o inverno, essas áreas podem ver nevascas repentinas e consideráveis, medidas em pés a metros.

E para os centros povoados que ficam ao longo da costa ou áreas baixas, como a área da Baía de Chesapeake nos EUA ou a maior parte do sul de Bangladesh ou cidades como Xangai e Bangkok, esses lugares podem sofrer tempestades extremas. E se o nível do mar subir mais rápido do que o esperado, isso também pode causar migrações em massa de refugiados climáticos dessas áreas afetadas para o interior.

Deixando todos esses cenários apocalípticos à parte, é justo notar que nossas cidades e infraestrutura são parcialmente culpadas por tudo isso.

O futuro é infraestrutura verde

47% das emissões globais de gases de efeito estufa vêm de nossos edifícios e infraestrutura; eles também consomem 49% da energia do mundo. Grande parte dessas emissões e consumo de energia são resíduos totalmente evitáveis que existem devido à falta de financiamento para construção em larga escala e manutenção de infraestrutura. Eles também existem devido a ineficiências estruturais dos padrões de construção desatualizados predominantes nas décadas de 1920-50, quando a maioria de nossos edifícios e infraestrutura existentes foram construídos.

No entanto, este estado atual apresenta uma oportunidade. UMA Denunciar pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável do governo dos EUA calculou que, se o estoque de edifícios do país fosse adaptado usando as mais recentes tecnologias de eficiência energética e códigos de construção, poderia reduzir o uso de energia em 60%. Além disso, se os painéis solares e janelas solares foram adicionados a esses edifícios para que pudessem produzir grande parte ou toda a sua própria energia, essa redução de energia poderia aumentar para 88%. Enquanto isso, um estudo do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente descobriu que iniciativas semelhantes, se implementadas em todo o mundo, podem reduzir as taxas de emissão e alcançar uma economia de energia de mais de 30%.

Claro, nada disso seria barato. A implementação das melhorias de infraestrutura necessárias para atingir essas metas de redução de energia custaria cerca de US$ 4 trilhões em 40 anos somente nos EUA (US$ 100 bilhões por ano). Mas, por outro lado, a economia de energia a longo prazo desses investimentos seria igual a US$ 6.5 trilhões (US$ 165 bilhões por ano). Assumindo que os investimentos são financiados através das futuras economias de energia geradas, esta renovação da infraestrutura representa um retorno impressionante do investimento.

Na verdade, esse tipo de financiamento, denominado Acordos de Poupança Compartilhada, onde o equipamento é instalado e pago pelo usuário final por meio da economia de energia gerada por esse equipamento, é o que está impulsionando o boom solar residencial em grande parte da América do Norte e da Europa. Empresas como Ameresco, SunPower Corp. e SolarCity, afiliadas a Elon Musk, usaram esses acordos de financiamento para ajudar milhares de proprietários particulares a saírem da rede e reduzirem suas contas de eletricidade. Da mesma maneira, Hipotecas verdes é uma ferramenta de financiamento semelhante que permite que bancos e outras empresas de crédito ofereçam taxas de juros mais baixas para empresas e proprietários que instalam painéis solares.

Trilhões para fazer mais trilhões

Em todo o mundo, espera-se que nosso déficit de infraestrutura global atinja US$ 15-20 trilhões até 2030. Mas, como mencionado anteriormente, esse déficit representa uma enorme oportunidade, pois fechar essa lacuna poderia criar até 100 milhões de novos empregos e gerar US$ 6 trilhões por ano em novas atividades econômicas.

É por isso que governos proativos que modernizam edifícios existentes e substituem infraestruturas antigas não apenas posicionarão seu mercado de trabalho e cidades para prosperar no século 21, mas também o farão usando muito menos energia e contribuindo com muito menos emissões de carbono para o meio ambiente. No geral, investir em infraestrutura é uma vitória em todos os pontos, mas será necessário um engajamento público significativo e vontade política para que isso aconteça.