Изменения в 21 — м веке будет определяться двумя основными факторами. К ним относятся сбои, вызванные быстро ускоряющимся технологическим прогрессом, и сбои, вызванные повышением глобальной температуры, а также воздействие на окружающую среду (также известное как изменение климата).
Эти факторы будут тянуть мир в противоположные стороны, причем одновременно. Повышение уровня моря, более жаркое лето, более влажные зимы, усиление наводнений, засухи, пандемии, опустынивание и сокращение запасов пресной воды, вероятно, приведут к разного рода нехватке, гуманитарным кризисам и повышению уровня смертности.
Между тем, технологические достижения в области возобновляемых источников энергии, термоядерной энергии, материаловедения, блокчейнов, интеллектуальных технологий, аддитивного производства (3D-печать), коммерческого освоения космоса и биотехнологий должны привести к новой эре изобилия с точки зрения энергии и богатства. , здоровье и новые ресурсы.
В эпоху, когда изменение климата и технологические изменения будут по существу конкурировать за контроль над нашим будущим, проблема будет заключаться в том, как использовать одно для решения другого. В целом, есть четыре области, где это действительно пригодится:
- Рост городских центров
- Машинное обучение и ИИ
- Децентрализация всего
- Устойчивые города
- Подъем морей и опускание береговых линий
Источник: Rogers Stirk Harbour & Partners
Рост городов
Как мы указывали во втором выпуске , прогнозируется значительный рост мирового населения к 2050 году. Фактически, согласно докладу « World Population Prospects 2019 », составленному Департаментом по экономическим и социальным вопросам Организации Объединенных Наций , глобальные списки будут учитывать примерно для 9,74 миллиарда человек к середине века.
Кроме того, согласно отчету Международного института окружающей среды и развития за 2020 год , к 2050 году примерно 68% населения будет проживать в городских центрах. Это составляет 6,6 миллиарда человек, или на 2,2 миллиарда больше, чем сегодня. Можно сказать, что почти весь прирост населения до 2050 года будет происходить в городах.
Это приведет к увеличению спроса на жилье, электричество, воду, продукты питания, основные услуги, образование, транспорт и медицинские услуги в этих местах. Инфраструктура и ресурсы, необходимые для удовлетворения этого спроса, создадут дополнительную нагрузку на окружающую среду, которая и без того подвергается серьезной нагрузке.
Расширение городов означает, что необходимо расчистить больше земель для строительства инфраструктуры, больше воды необходимо отвести для коммунальных нужд, больше электроэнергии необходимо производить и больше сельскохозяйственных земель необходимо отвести для выращивания продуктов питания.
К счастью, у всего этого роста есть свои плюсы. Хотя большее количество людей означает больше в плане потребностей, это также означает больше в плане производства. И если есть одна вещь, в которой города очень хороши, так это стимулирование инноваций, создание новых отраслей и культурное самовыражение — и все это посредством объединения людей.
В результате города в 2050 году будут построены (или перестроены), чтобы обеспечивать основные потребности своего населения способами, которые абсолютно должны быть устойчивыми. Это означает поиск способов делать больше с меньшими затратами, не говоря уже о том, чтобы максимально сократить отходы. Все это станет возможным благодаря искусству …
«Умная» жизнь
Идея «умных домов» стала действительно популярной в последнее десятилетие. Концепция основана на идее «смартфонов» и других подобных устройств, которые доступны везде, где есть подключение к Интернету. В случае умных домов человек будет иметь доступ ко всему в своем доме (бытовая техника, устройства, коммунальные услуги и т. Д.) Через Bluetooth и беспроводной Интернет.
В будущем это дойдет до того момента, когда « Интернет вещей » (IoT) станет реальностью. Эта концепция относится к тому, как цифровой мир и реальный мир переплетаются, как никогда раньше. С одной стороны, это будет зависеть от триллионов устройств, датчиков и геотегов, которые соединяют бесчисленные точки реального мира с Интернетом.
С другой стороны, опыт людей в реальном мире будет все больше опосредоваться посредством дополненной реальности , виртуальной реальности (AR / VR) и помощи искусственного интеллекта. Вдобавок ко всему, возможность общаться практически с кем угодно и со всем произведет революцию в нашем образе жизни. И, как ни странно, многие из нас уже знали об этом из-за недавней пандемии.
Во-первых, люди в 2050 году привыкнут к тому, что практически все будет доставлено к их порогу. Службы доставки «от двери до двери», вероятно, будут становиться все более автоматизированными и включать в себя умные автомобили, шаттлы, которые передвигаются по собственной дороге, и беспилотные летательные аппараты .
Точно так же почти все можно будет сделать, не выходя из дома, особенно когда дело доходит до работы. Домашние офисы с высокоскоростным Интернетом станут нормой, встречи будут виртуальными, а путешествия по делам или участие в конференциях будут в значительной степени неслыханными.
Даже образование будет проходить дома или в индивидуальных многоквартирных домах. Как и в случае дистанционного обучения, дети будут входить в виртуальные классы, где им помогают (с помощью учителя или искусственного интеллекта) проходить различные уроки. Тактильные ощущения дадут ощущение практического обучения, избавляя от необходимости физически находиться в классе.
К 2050 году прогнозируется также бурный рост использования бытовых роботов. Они могут принять форму мобильных устройств или приборов нового поколения, которые встраиваются непосредственно в комнату. Эти роботы будут иметь возможность обрабатывать все от регулярного технического обслуживания бытового , уборки , приготовления пищи и других подобных задач.
Более того, концепция «умного дома» достигнет буквальных масштабов. Бытовые «менеджеры» ИИ обязательно станут обычным явлением в домах будущего, подключены ко всем вашим устройствам, управляют вашими бытовыми роботами и вашей техникой и отслеживают ваши привычки, чтобы гарантировать, что вы остаетесь в рамках своего бюджета.
Распределенные системы
Еще одно интересное изменение — это способ распределения энергии, денег, товаров и услуг и даже политики и управления в ближайшие годы. В то время как промышленная революция привела к большей централизации работы и экономики, которые используются по сей день, мир завтрашнего дня будет почти полностью децентрализован.
Например, в предыдущем выпуске мы рассмотрели, как рост зависимости от возобновляемых источников энергии повлияет на мировую экономику. Учитывая, что большая часть спроса на электроэнергию по-прежнему будет поступать из городских центров, сдвиг будет заметен с точки зрения того, как и где вырабатывается электроэнергия. Короче говоря, энергетические проблемы будущего будут отходить от централизованных сетей и становиться более локализованными.
Сегодня инфраструктура для обеспечения электроэнергией (также известная как электрическая сеть) состоит из следующих связанных элементов:
— электростанции, расположенные вдали от густонаселенных районов, которые связаны
— электрические передатчики для передачи энергии на большие расстояния
— электрические подстанции, которые преобразуют напряжение с высокого уровня передачи на низкий уровень распределения
— распределительные трансформаторы в отдельные дома и строения
Термин «сеть» уместен, потому что электричество вырабатывается в центре, а затем направляется через сетевую сеть туда, где она необходима. Напротив, к 2050 году в городах будут распределенные электростанции, работающие на солнечной, ветровой, пьезоэлектрической , геотермальной энергии , биомассе и других «зеленых» источниках энергии .
Источник: Inhabitat
Эти локализованные центры будут обеспечивать электроэнергией конкретную территорию, а большие здания, вероятно, будут обеспечивать электроэнергией собственными силами, используя встроенные солнечные батареи, турбины и генераторы биотоплива. Однако электросети никуда не денутся, поскольку для развития термоядерной энергетики и реакторов Токамак по- прежнему потребуются распределительные центры и узлы.
Распространение беспроводного Интернета, спутникового Интернета и технологии блокчейн также означает, что люди могут подключаться в любом месте в любое время. В результате политика может больше походить на « собрания в ратуше », которые будут виртуальными мероприятиями, в которых сможет участвовать гораздо больше людей. Так же, как видеоконференции будут означать, что большая часть бизнеса ведется виртуально, местная политика также будет подвержен влиянию.
Зеленые мегаполисы
Из-за продолжающейся потери пахотных земель города также станут более зелеными зонами, где архитектура и экология объединяются во имя здорового образа жизни. Эта концепция, известная как « аркология », была придумана в 1969 году архитектором Паоло Солери , который предложил эту концепцию как средство решения проблемы разрастания городов и последующего разрушения зеленых насаждений.
В проектах с аркологией сельскохозяйственные операции и зеленые насаждения сосуществовали вместе с жилыми и коммерческими центрами, и пространство следовало использовать более творчески. В то время как большинство городов двумерны, с отдельными высотными зданиями, разбросанными по ландшафту (или сгруппированными в центральных деловых районах), аркологии трехмерны и встроены в окружающую среду.
Это мышление ожило с начала века благодаря обострению проблемы изменения климата. Сегодня существует бесчисленное множество архитектурных бюро и дизайнерских студий, которые специализируются на создании городских пространств, которые напоминают принципы аркологии или аналогичным образом регулируются теми же принципами эффективности и устойчивости.
Общие черты включают городское сельское хозяйство, где местные жители склонны к общественным садам, вертикальным фермам , гидропонике, фермам насекомых (с высоким содержанием белка!) И аквапонике (где растения и рыбы живут в симбиозе, и оба являются источником питательных веществ). Этим операциям будет оказана помощь наряду с разработкой генетически модифицированных организмов (ГМО) и микробной инженерией .
Чтобы предотвратить нагрузку на существующее водоснабжение, большая часть того, что необходимо для орошения, будет поступать за счет улавливания дождевой воды, повторного использования сточных вод и установок по рекуперации воды. Также можно с уверенностью сказать, что к 2050 году во многих домах и домах будут 3D-принтеры для пищевых продуктов, предназначенные для производства питательных блюд с учетом конкретных вкусов и диетических требований.
Еще одно недавнее нововведение — улавливание углерода , которое градостроители включают в современные планы городского развития в целях борьбы с изменением климата и загрязнением городов. В то время как листва всегда была средством очистки городского воздуха, в городах будущего может появиться большое количество искусственных деревьев , биореакторов и углеродопоглощающих конструкций, встроенных прямо в их фасады.
В качестве дополнительного бонуса углекислый газ, который очищается от воздуха, можно легко преобразовать в биотопливо с помощью биоэнергетики с технологией улавливания и хранения углерода (BECSS). Таким образом, здания, оборудованные устройствами для улавливания углерода, смогут производить биотопливо, возможно, в качестве резервного источника энергии, но также и в качестве местного источника топлива для транспортных средств, которые все еще работают на биодизеле.
Все это будет питаться от ряда возобновляемых источников энергии, таких как вышеупомянутые солнечные батареи, вертикальные ветряные турбины , пьезоэлектрические поверхности и технология теплообмена (ради контроля климата). Каждое здание, состоящее из нескольких жилых домов, скорее всего, будет собственным хозяйством, электростанцией и заправочной станцией, обеспечивающими предметы первой необходимости на местном уровне.
Кристальный остров: эта аркология была предложена Норманом Фостером, основателем архитектурной фирмы Foster and Partners . В соответствии со своим названием, Кристальный остров представлял собой высокую спиралевидную компрессионную структуру, которая казалась бы кристаллической. Вся конструкция будет обернута воздухопроницаемой «второй кожей», которая будет герметизирована зимой для предотвращения потери тепла и открыта летом для охлаждения интерьера.
Планируемая аркология должна была быть интегрирована в парк Нагатинская пойма в центре Москвы. Имея высоту 1476 футов (450 м) и занимая 27 миллионов футов (2,5 миллиона м²) площади, это было бы самое большое сооружение на Земле. Строительство было отложено в 2009 году из-за мирового экономического кризиса и с тех пор остается в подвешенном состоянии.
Масдар-Сити: названный в честь строящей его дизайнерской фирмы, Масдар-Сити — это запланированный проект города Абу-Даби в Объединенных Арабских Эмиратах. Город, также спроектированный компанией Foster and Partners, станет центром для компаний экологически чистой энергии, а также местом расположения штаб-квартиры Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA).
Основываясь на достижении углеродной нейтральности, Masdar питается от сочетания солнечной энергии и энергии ветра, а все освещение и вода контролируются датчиками движения для снижения потребления. Большая часть воды в городе — это дождевая вода или улавливается конденсаторами, и до 80% сточных вод будут переработаны и повторно использованы как можно больше раз.
По состоянию на 2016 год официальный сайт города сообщил, что в городе работает 2000 человек и что там проживает только 300 студентов. Однако ожидается, что расширение будет продолжаться до тех пор, пока он не достигнет запланированной мощности в 50 000 жителей, 1 500 предприятий и 60 000 рабочих, совершающих ежедневные поездки на работу.
Города на море
В эпоху изменения климата многие дизайнеры включили повышение уровня моря и потерю береговых линий в свои аркологические концепции. Уже предложен ряд конструкций, примеры которых включают:
Бостонская аркология: также известная как BOA , эта концепция устойчивой мегаструктуры в Бостонской гавани была задумана Кевином Шопфером. В этом городе, спроектированном в форме прямоугольника с пересекающимися структурами внутри, будет проживать 15 000 человек, включая отели, офисы, торговые площади, музеи и мэрию.
В соответствии со стандартами Leadership in Energy and Environment Design (LEED), он будет получать энергию из комбинации солнечной, ветровой и других возобновляемых источников энергии и будет служить расширением города, не увеличивая воздействие на окружающую среду из-за разрастания городов.
Harvest City: Землетрясение на Гаити 2010 года осталось 250.000 людей погибли, 300000 людей получили ранение, и около 1,5 миллиона людей остались без крова. В ответ Шопфер (в сотрудничестве с Tangram 3DS ) задумал Harvest City , плавучий комплекс, состоящий из привязных плавучих модулей — 2 мили (3,2 км) в диаметре — у побережья Порт-о-Пренса, Гаити.
Город сможет вместить 30 000 жителей в четырех общинах, 2/3 посвященных сельскому хозяйству, 1/3 легкой промышленности, все из которых будут связаны системой линейных каналов. Весь город будет плавать и закрепиться на дне океана, что значительно снизит его уязвимость перед тектоникой плит и землетрясениями.
Lilypad City: эта концепция парящего города, также известная как Lilypad , была предложена Винсентом Каллебо. По сути, Каллебаут ожидал, что повышение уровня моря и исчезновение береговых линий вызовут новое явление, известное как «климатические беженцы». Поскольку в этом столетии прибрежные города погружаются в океан, людей необходимо будет переселить в новые помещения.
Отсюда возникла концепция Lilypad — полностью самодостаточного плавучего города, способного вместить до 50 000 человек. Электроэнергия будет обеспечиваться за счет сочетания солнечной энергии, ветра, приливов и биомассы, в то время как вся конструкция способна поглощать CO2 из атмосферы через внешнюю оболочку из диоксида титана.
New Orleans Arcology Habitat: Расположенный на побережье Нового Орлеана, где пустеет реки Миссисипи в Мексиканском заливе, то NOAH концепция была еще одна конструкция , предложенная Кевин Schopfer (тот же архитектор , который придумал БОА). Дизайн был во многом вдохновлен ураганом Катрина и пониманием того, что повторяющиеся штормы в регионе будут только усугубляться.
«Первая задача — преодолеть как физический, так и психологический ущерб от повторяющихся суровых погодных условий», — писали они . «Хотя повторное заселение уже началось, необходимость обеспечить стабильную и безопасную среду имеет первостепенное значение для долгосрочного восстановления и экономического благополучия Нового Орлеана».
Этот треугольный город сможет вместить до 50 000 жителей Нового Орлеана в 20 000 жилых единиц, каждая из которых имеет площадь 1100 футов² (100 м²). Чтобы обеспечить жизнеспособность индустрии туризма, у него также будет до трех отелей (по 200 номеров в каждой), 1500 единиц таймшера и три казино.
Shimizu Mega-City Pyramid: Эта мегаструктура (также известная как Пирамида TRY 2004 ) была предложена Shimizu Corporation в 2004 году как решение проблемы перенаселения Токио. Вдохновленный Великой пирамидой в Гизе, эта структура будет построена в Токийском заливе, ее высота будет 6575 футов (более 2000 м), и в ней будет проживать 1 миллион человек.
Однако конструкция полностью зависит от доступности в будущем суперматериалов (таких как углеродные нанотрубки). Это связано с весом пирамиды, которая будет самой большой из когда-либо построенных конструкций и превышает допустимые нагрузки существующих строительных материалов. Хотя первоначальный план предполагал начать строительство к 2030 году, Симидзу по-прежнему был полон решимости завершить его к 2110 году.
Резюме
По мере развития 21 века мир будет вынужден страдать от двух основных противоположных явлений. Технологическое развитие будет продолжать ускоряться, что окажет серьезное влияние на то, как мы живем, работаем, играем и даже едим. В то же время изменение климата будет усиливаться, вызывая серьезные нарушения в самых естественных системах, от которых зависит выживание людей.
К счастью, в этом беспорядке противоречий есть и положительная сторона. Хотя приливы и усиление засухи, штормов, лесных пожаров и т. д. будут гуманитарным кошмаром, они также заставят нас искать решения. И хотя быстрое развитие технологий будет постоянным источником стресса, оно также приведет к появлению инноваций, направленных на решение экологических проблем.
Это будет странное время, когда весь мир окажется между выживанием и процветанием, дефицитом и изобилием, рецессией и ростом. Тем не менее, потенциал для позитивных изменений есть и может привести к совершенно новой эре лучшей жизни и устойчивости.