全球近三分之二的人口是城市居民。城市化通常與生活水平的提高、更好的就業機會以及獲得醫療保健等關鍵服務的機會相關,但它與快速的工業化交織在一起,給環境資源帶來了巨大壓力。
這種不受約束地持續集中發展對生態系統造成了嚴重的后果;事實上,盡管城市只占用了3%的土地,但卻消耗了世界70%以上的能源。
傳統的基礎設施已經無法持續地滿足快速增長的需求,這意味著向依靠可再生能源的智能城市的轉型對于未來的穩定至關重要。
但幸運的是,許多進步的領導人已經認識到與我們的復合增長相關的退化,并開始實施替代城市規劃藍圖。通過整合設計思想、有機材料和相關設備的原理,工程師和城市規劃人員正在設計創新機制來避免進一步的破壞。
這些所謂的“智能城市”依賴于整合先進技術、物聯網(IoT)和GIS軟件的應用來將海量大數據進行情景化、實用化。
這篇文章將更深入地挖掘城市的一些進步倡議,未來的設計思想,以及世界各地的最佳實踐。
日本
就所有方面來說,日本幾乎一直都是最好的。在每一個追求中,政府已經開始強調可再生能源的采用,轉向成為一個碳中立的國家。
在福島第一核電站事故之后,日本承諾最早在2020年對所有新的公共建筑實施零碳足跡計劃。他們最近還實現了一種新型的風力渦輪機結構-稱為風透鏡-它能把發電量放大三倍。這種結構對日本的拓撲結構特別有用,日本的空間通常很短,但近海海洋邊界相對較大。
日本還通過了一項為電網購買自產電力的新法律,以及一項在點對點能源交易區塊鏈初創企業Power Ledger和日本初創企業共享能源之間的試點計劃。顯示出對去中心化的能源市場的新關注。
他們甚至將這種碳中立的思想注入即將到來的東京奧運會。眾所周知,奧運會是一項極具破壞性、污染嚴重和能源密集型的活動,它從未將可持續性置于其優先事項的首位。
但按照典型的日本風格,他們決定將技術和服務提升到一個新的水平,并承諾完全通過可再生資源為整個活動提供能源。從體育場館到奧運村,所有奧運設施都將使用可再生能源。
他他們現在甚至還在建造太陽能公路——直接嵌在道路上的太陽能電池板——來為2020年奧運會提供部分電力。無司機出租車和機器人翻譯被引進,他們甚至正在用從舊手機上收集的貴金屬制作獎牌。
韓國松島
將一個工業空間改造成“綠色”是難以想像的復雜——更不用說成本——雖然我們必須關注這些計劃,但未來真正的城市是那些從零開始構想的城市。
松島國際商務區 —在韓國首都首爾附近建造的一座造價350億美元的智能城市,正在為城市發展設定新的基準。它配備了數據傳感器,可以持續地收集和分析可持續發展度量信息,比如城市的水、能源和交通狀況,為可持續基礎設施的未來開創了一個新的先例。
該市與科技公司和政府機構合作,制定了復雜的彈性和災害管理計劃,并成為第一個獲得LEED認證的城市——在能源、交通、垃圾和水資源等環保表現方面受到贊譽。
松島城市恢復戰略的一些關鍵特征是:集中的空氣垃圾處理系統消除了垃圾收集和分類的需要。低U值窗戶用于建筑物以及LED燈、水冷式空調系統和太陽能,使每棟建筑的能耗降低了30%。
這個城市自動將飲用水和生活用水分開,后者被循環利用,用于灌溉、工業、公共廁所和街道清潔。25公里長的自行車道,寬闊的步行道,40%的綠色空間,無處不在的電動汽車充電站在城市景觀鼓勵清潔交通。
阿聯酋馬斯達爾城
另一個面向未來的低碳城市開發項目是阿布扎比馬斯達爾市,它計劃成為世界上最可持續的生態城市;它的目標是完全使用可再生能源,排放幾乎為零廢物。這個城市利用自然存在的東西——盛行的風和跳動的太陽——來加速技術,最終適應快速的城市化。
該項目旨在建設一個真正自給自足的城市,擁有無車城市景觀,無人駕駛電動汽車,回歸馬車時代。多奇怪啊!
該項目計劃容納約5萬人和1500家企業,專門從事人類已知的幾乎所有環保活動。每家每戶的屋頂都安裝了太陽能電池板,這樣一來,與普通家庭相比,節水35%,節電72%。食物是通過垂直農業裝置收獲的,這些裝置建在舊的海運集裝箱內,采用水培方法,完全自動化,不需要人工干預。他們的供水系統每天從空氣中抽取15加侖的水,使用的是只需要很少維護的太陽能系統,所有的水都在循環利用。該項目將于2020年完成,請繼續關注這個項目。
摩洛哥
由于電氣化基礎設施有限和缺乏投資,非洲大陸在追趕清潔能源潮流方面行動遲緩。然而,這一切都在改變。2017年上半年,非洲各地的可再生能源項目投資2.36億美元,重點是利用該地區充足的陽光進行太陽能發電項目。
離網太陽能在農村低收入地區特別有用,它通常是給這些地區帶來電氣化的最快、最具成本效益的方式,因為它不需要大量的基礎設施投資,可以相對較快地安裝。
到2020年,摩洛哥將實現42%的可再生能源的目標,使其成為世界上最有雄心的國家之一,由于他們大膽開發了Noor Ouarzazate綜合設施,他們已經步入正軌。不可否認,他們是該地區清潔能源的領導者,他們計劃為整個阿拉伯世界和非洲地區提供可再生能源。
這些完成后,Noor Quarzazate將成為世界上最大的太陽能濃縮農場——相當于3500個足球場那么大!它的發電量足以滿足像布拉格這樣大小的城市,或者是馬拉喀什的兩倍的電力,有超過100萬戶家庭,這是太陽能領域的一個游戲規則改變者。
利用撒哈拉沙漠近365天的日照,這座綜合設施累計發電580兆瓦,避免了超過76萬噸的大氣碳排放。這種創新的面板和存儲設計使用曲面反射鏡將輻射集中到流體熱管中,這些流體熱管被直接送到一個動力單元,在那里能量將被儲存起來供以后使用。為我們熟悉的太陽能間歇性挑戰提供解決方案。
切爾諾貝利(Chernobyl)
幾十年來,重新利用城市(或廢棄)空間已成為反主流文化的主要內容。但現在這個概念開始成為主流,即使是最不可預測的空間也要重新設計。
切爾諾貝利——上世紀80年代的核爆炸將烏克蘭北部大部分地區變成了一片放射性荒地——正經歷著一場大規模太陽能發電廠的重新設計。
由于在接下來的24000年里,周圍1000平方英里的土地不能被人類安全占領,而且已經有了高壓電網基礎設施,這次改造是對非耕地的最佳利用。
這座清潔能源發電站的發電量約為100兆瓦,其發電量幾乎相當于其前身核能發電廠發電量的三分之一,足以為2 000多戶家庭供電。于2018年底投入使用,政府計劃將其規模擴大200倍。這是對無用空間多好的利用啊!
Seasteading
十年前,硅谷重量級人物Peter Thiel與他人共同創建了海洋斯坦丁研究所(Seasteading Institute),旨在創建世界上首座浮動城市。這個概念原本是一個自由意志主義的烏托邦,繞過功能失調的社會的政治堡壘,但現在,它已經轉變為一種現實的解決方案,以應對威脅沿海城市的氣候變化引起的海平面上升。
2018年5月,該研究所與法屬波利尼西亞政府合作啟動了一個試點項目,旨在建設一個擁有300套住房的島嶼。雖然目前被擱置,但這座城市計劃在2022年之前在獨立治理下運行,通過首次發行自己的加密貨幣瓦永(Varyon)籌集資金。島上的概念以太陽能電池板和風力渦輪機等可再生技術為特色,并將通過自助養殖種植大量食物。
雖然這個項目已遇到了廣大群眾的反對,但Seasteading的概念可能在不久的將來被采用。該研究所聲稱,如果加以適當利用,海洋水產養殖有可能滿足人類對糧食和能源日益增長的需求,并加快城市和新社會在海洋邊界上的到來。
隨著新浪潮能源技術、漂浮太陽能、海水空調、材料科學、藻類食品和燃料、海水淡化和海洋教育為目的的創新中心的發展,這些漂浮城市可能還有發展。
來源: 區塊網
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