Miasta samowystarczalne – trend przyszłości czy kosztowna utopia?

Zeroemisyjne miasta powstają naprawdę. W Zjednoczonych Emiratach Arabskich, Chinach czy Arabii Saudyjskiej działają ośrodki, które zasilają się energią ze słońca i wiatru, oczyszczają ścieki w obiegu zamkniętym i hodują warzywa na dachach. Masdar, Xiong’an i The Line są samowystarczalne, przyjazne środowisku i gotowe na skutki zmian klimatu.

Chociaż miasta zajmują zaledwie kilka procent powierzchni Ziemi, odpowiadają za niemal 75 proc. światowego zużycia energii oraz 70 proc. emisji CO₂. Od 2007 roku więcej ludzi mieszka w miastach niż na wsiach – a ta liczba stale rośnie. ONZ przewiduje, że do 2050 roku zamieszka w nich 68 proc. populacji. 

To właśnie metropolie będą musiały zmierzyć się z wyzwaniami – kurczącymi się zasobami wody, rosnącym zapotrzebowaniem na energię czy ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi.

Dlatego potrzebujemy przestrzeni zaprojektowanych z myślą o cyrkularnym wykorzystaniu zasobów, odporności klimatycznej i niezależności energetycznej.

Warto, abyśmy zaczęli traktować je nie jako ciekawostkę, a konkretną odpowiedź na problemy, z którymi zmierzy się świat w kolejnych dekadach. W końcu – jak powiedział futurolog Buckminster Fuller – jesteśmy powołani, aby być architektami przyszłości, a nie jej ofiarami.

Miasta samowystarczalne, czyli jakie?

To ośrodki zaprojektowane tak, by działały, jak sprawny, zamknięty ekosystem – maksymalnie ograniczając zużycie zasobów i produkcję odpadów. Energia pochodzi w nich z lokalnych źródeł – fotowoltaiki, turbin wiatrowych czy biogazowni przetwarzających odpady organiczne. Inteligentne sieci (smart grids) na bieżąco bilansują zużycie prądu i magazynują nadwyżki.

Woda pochodzi z oczyszczanych ścieków i deszczówki. Transport? Głównie bezemisyjny dzięki wykorzystaniu np. autonomicznych pojazdów elektrycznych, metra, tramwajów, gęstej sieci ścieżek rowerowych.

Żywność w takich miastach nie pochodzi z drugiego końca świata – dostarczają ją lokalne wertykalne farmy, ogrody społecznościowe, hydroponiczne laboratoria czy zielone dachy. Całość spina inteligentna infrastruktura cyfrowa z czujnikami IoT m.in. monitorującymi jakość powietrza, ruch uliczny czy zużycie wody, a także z algorytmami sztucznej inteligencji dbającymi o to, by nic się nie marnowało, a działanie systemów było zoptymalizowane.

Przyszłość zaczyna się dziś

Samowystarczalne miasta budowane w różnych częściach świata dowodzą, że koncepcje zrównoważonego rozwoju i zeroemisyjności nie muszą pozostawać jedynie teorią. Mniej więcej od dwóch dekad powstają ośrodki miejskie, które łączą nowoczesne technologie z troską o środowisko.

Niektóre z nich, jak Masdar City, już realnie funkcjonują, inne – m.in.  Xiong’an New Area i The Line – są na zaawansowanym etapie realizacji. Na czele tego trendu stoją najbogatsze gospodarki świata, takie jak Zjednoczone Emiraty Arabskie czy Arabia Saudyjska, a także kraje najbardziej zaawansowane technologicznie, a więc Chiny, Japonia czy Korea Południowa. Przyjrzymy się bliżej ich ekologicznym projektom o światowej sławie.

Pierwsze miasto zeroemisyjne – Masdar City

To przykład na to, jak wizja może stać się rzeczywistością nawet w niesprzyjających pustynnych warunkach Zjednoczonych Emiratów Arabskich. To działające od 2006 roku w Abu Zabi miasto czerpie energię z własnych farm słonecznych, a innowacyjna instalacja Solar Tree generuje około 50 kWh dziennie.

Wykorzystuje zaawansowany recykling wody, oczyszczając ścieki i ponownie nawadniając tereny zielone. Transport opiera się na elektrycznych, bardzo cichych kapsułach poruszających się z prędkością 40 km/h po szynach magnetycznych. Miasto rozwija także rolnictwo miejskie – hydroponikę i miniszklarnię, co zmniejsza zależność od zewnętrznych dostaw. Budynki z cementu niskoemisyjnego i aluminium z recyklingu zużywają o 40 proc. mniej energii i wody niż standardowe.

Miasto od nowa – Xiong’an New Area

Ten ambitny projekt 5-milionowej chińskiej metropolii powstaje w prowincji Hebei od 2017 roku, aby odciążyć przeludniony Pekin. Miasto – podobnie jak Masdar – ma odznaczać się pełną neutralnością węglową dzięki wykorzystaniu wyłącznie odnawialnych źródeł energii (farm słonecznych i wiatrowych). Jego ukończenie planowane jest na 2035 rok.

Systemy big data, czujniki i narzędzie bazujące na AI monitorują ruch w czasie rzeczywistym, dostosowując przepływ pojazdów, a także optymalizują zużycie energii i wody. W mieście nie zabraknie rozległych tzw. zielonych korytarzy i parków, które pomagają obniżać temperaturę miasta i pochłaniają dwutlenek węgla.

Linearne miasto – The Line

Projekt The Line, ogłoszony w 2021 roku w Arabii Saudyjskiej, to ambitna próba stworzenia pionierskiego miasta rozciągającego się na długości 170 km. Pierwotne plany zakładały, że do 2045 roku będzie zamieszkane przez 9 milionów osób.

Obecnie projekt jest opóźniony i – jak mówią przekazy medialne – możliwe, że miasto powstanie na zaledwie kilku kilometrach wybrzeża Morza Czerwonego. Miasto ma działać wyłącznie w oparciu o energię odnawialną i całkowicie wyeliminować ruch samochodowy, zastępując go ultraszybkim systemem transportu opartego na sztucznej inteligencji. Dzięki liniowej strukturze i pionowej zabudowie The Line ma zminimalizować ingerencję w środowisko – aż 95 proc. terenu wokół miasta zostanie zachowane w stanie naturalnym jako rezerwat przyrody.

Inne miasta przyszłości warte uwagi to m.in. japońskie Fujisawa Sustainable Smart Town powiązane z Panasonic Corporation i Woven City budowane przez Toyotę, a także koreańskie Songdo w okolicy Seulu.

Zielone dzielnice zamiast futurystycznych metropolii?

Samowystarczalność to nie tylko domena nowych, budowanych od zera za ogromne środki metropolii przyszłości. Według prognoz Komisji Europejskiej dominującym trendem do 2040–2050 roku będzie modernizowanie istniejących miast i ich transformacja w kierunku neutralności klimatycznej, zamiast budowania od podstaw neo- czy ekoośrodków miejskich.

Takie innowacyjne projekty realizowane są już m.in. w Kopenhadze, Amsterdamie czy Berlinie. W perspektywie 15–25 lat powstaną ich setki – przynajmniej na Starym Kontynencie. Dlaczego? Większość miast w Unii Europejskiej będzie bowiem dążyć do neutralności klimatycznej zgodnie z celami Europejskiego Zielonego Ładu oraz zobowiązaniami wynikającymi z regulacji ESG czy polityk ONZ (UN-Habitat). Takie „zielone” dzielnice będą lokalnymi, samowystarczalnymi systemami bazującymi na odnawialnej energii, retencji wody, transporcie zeroemisyjnym oraz gospodarce cyrkularnej.

Samowystarczalne miasto – jak zacząć?

Choć wdrożenie OZE, smart grid i systemów wodnych wiąże się z wysokimi kosztami, wyzwaniami legislacyjnymi oraz trudnościami w skalowaniu – czyli przeniesieniu rozwiązań z małych dzielnic na całe duże miasta – warto podjąć to wyzwanie. Nagrodą za wysiłek mogą okazać się bowiem długoterminowe korzyści dla mieszkańców i samorządów. Jakie?

• Obniżenie rachunków za energię i wodę dzięki efektywnemu zarządzaniu zasobami i wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii.
  
  
• Zwiększona odporność miasta na kryzysy zewnętrzne, takie jak zmiany klimatyczne czy przerwy w dostawie mediów.
  
  
• Poprawa jakości życia mieszkańców poprzez dostęp do zielonych przestrzeni, czystszego powietrza i nowoczesnej infrastruktury transportowej.
  
  
• Tworzenie lokalnych miejsc pracy i klastrów innowacji, szczególnie w sektorach IT, agri-tech i energii odnawialnej.
  
  
• Rozwój nowych modeli biznesowych, takich jak wspólnoty energetyczne czy gospodarka cyrkularna.
  
  
• Możliwość testowania i skalowania innowacyjnych rozwiązań w lokalnych laboratoriach miejskich.

Biznes i samorządy powinny razem inwestować w zeroemisyjną infrastrukturę oraz inteligentne sieci energetyczne, wprowadzając innowacje etapami – na przykład poprzez pilotażowe, samowystarczalne dzielnice.

Ważną rolę odegrają firmy z sektorów IT, budowlanego, energetycznego oraz rolnictwa miejskiego (urban farming), które dostarczą nowoczesne technologie i wsparcie operacyjne, przyspieszając wdrożenie i skalowanie rozwiązań.