Daniela Szymańska
Ryc. Model i główne składowe inteligentnego miasta (Szymańska, 2023:94)
Miasto jest wytworem człowieka. Akt jego tworzenia zaczął się z chwilą powstania pierwszych cywilizacji i trwa jako nieodłączna część historii ludzkości. Miasto jest tworem człowieka, płodem jego rozumu, pracy i woli. W mieście rodzą się i stąd rozprzestrzeniają nowe idee. Główne miasta nazywa się często duchowymi pracowniami ludzkości, twórczymi laboratoriami.
Miasto staje się środowiskiem życia coraz większej liczby ludności świata, a także miejscem koncentracji różnorodnych form działalności człowieka. W 2006 roku po raz pierwszy w dziejach ludzkości liczba ludności miast przekroczyła liczbę mieszkańców wsi.
W skali globalnej cały czas obserwuje się zarówno wzrost liczby miast, jak i wzrost liczby ludności w miastach. W XIX wieku zaczął się gwałtowny proces koncentracji ludności w miastach, którego kontynuację i skutki obserwowaliśmy przez cały XX wiek, jak i obecnie – na początku XXI wieku. Zwłaszcza drugą połowę XX wieku można określić jako „pęd do miast”. Ziemia stała się planetą miast, zwłaszcza miast dużych, a proces urbanizacji jest jednym z najbardziej uderzających przejawów współczesnej cywilizacji.
Tempo wzrostu liczby miast i ludności miejskiej, szczególnie tempo wzrostu miast dużych (intensywnie zwiększające się w ostatnich dziesięcioleciach), znacznie przewyższało i przewyższa tempo ogólnego wzrostu liczby ludności kuli ziemskiej w ogóle, znanego jako „eksplozja demograficzna”. O ile w latach 1800–1850 liczba ludności wzrosła o 30%, o tyle w latach 1950–2022 powiększyła się z 2,52 mld do nieco ponad 8 mld, a zatem ponad trzykrotnie, natomiast liczba ludności miejskiej w tym samym okresie wzrosła ponad sześciokrotnie, z 733 mln do 4,56 mld, co stanowi 57% mieszkańców naszej Planety. Z tego wynika, że ludność ta jest „wchłaniana” przez miasta. W większości krajów świata wzrasta liczba miast i udział ludności miejskiej. Szacuje się, że w 2030 roku udział mieszkańców miast w zaludnieniu naszej planety zwiększy się do 60% (w 1950 roku było to 30%).
Na podstawie analiz światowych tendencji oraz opracowań i prognoz ekspertów możemy zaryzykować twierdzenie, że miasta są przyszłością ziemskiej cywilizacji. Stąd też problematyka zrównoważonego rozwoju miast, zmniejszenia negatywnego wpływu działalności człowieka na środowisko, podniesienia jego efektywności gospodarczej w wykorzystaniu zasobów naturalnych w celu poprawy jakości życia mieszkańców miast i poprawy kondycji ekologicznej naszej planety przykuwa uwagę światowej społeczności, uczonych, polityków, przywódców różnych kościołów, włodarzy miast i mediów.
Wszystkie dyskusje, jakie toczą się wokół miast, w tym i na światowych forach miejskich – World Urban Forum (WUF), na których co dwa lata począwszy od 2002 roku (pierwsze WUF odbyło się w Nairobi w 2002 roku, ostanie w Katowicach w 2022 roku) zbierają się przedstawiciele nauki, polityki, mediów, samorządowcy, przedstawiciele różnych organizacji (np. Cities Alliance), mają na celu podniesienie świadomości przedstawicieli magistratów, mieszkańców, polityków, strategów, planistów w zakresie wdrażania zrównoważonej urbanizacji. Debaty, wymiana doświadczeń i praktyk mają zwiększyć koordynację i współpracę między różnymi podmiotami dla rozwoju i wdrażania zrównoważonej urbanizacji.
Najważniejszymi wyzwaniami dla współczesnego świata są: zagrożenie atomowe, terroryzm, wojny, głód, ocieplenie klimatu, zanieczyszczenie środowiska naturalnego, kryzys ekologiczny oraz wzrost miast. W tym kontekście kluczowymi sprawami dla społeczności światowej, polityków oraz władz stają się m.in. zwiększanie efektywności energetycznej i redukcja emisji gazów cieplarnianych, ograniczenie nadmiernego transportu prywatnego, poprawa w zakresie dostępności i oszczędności wody oraz dostępności zasobów słodkiej wody, utylizacja i zarządzanie odpadami, gospodarka wodno-ściekowa oraz wiele innych.
W rozwiązywaniu i łagodzeniu tych wyzwań i problemów pomaga wdrażanie idei i koncepcji inteligentnych miast (smart cities). Nie jest to jedyne rozwiązanie, ale chyba jedno z najlepszych. Na światowych forach miejskich mówi się o degradacji środowiska naturalnego, o negatywnych tendencjach zmian klimatycznych i pogarszaniu się jakości życia na naszej planecie, ale co najważniejsze wskazuje się kierunki działań, by osiągnąć równowagę ekologiczną i zapewnić zrównoważony rozwój miast. Na przykład na ostatnim World Urban Forum (WUF11 w 2022 r.) w Katowicach dyskutowano o przyszłości i rozwoju miast. Uczestniczyło w nim ponad 10 tys. osób ze 174 państw i ponad 6 tys. osób, które brały udział online. Dzięki temu WUF było dostępne niemal w każdym zakątku świata.
Nie chcę by Czytelnicy „Forum” odnieśli wrażenie, że koncentracja ludności w miastach i fenomen urbanizacji mają tylko negatywne konsekwencje. Wyraźnie należy podkreślić, że w urbanizacji zdecydowanie przeważają aspekty pozytywne. Jednakże należy cały czas dążyć do tego, by negatywne konsekwencje niwelować, czemu służy między innymi wdrażanie idei inteligentnego miasta (smart city).
Powyższy rysunek wskazuje na wieloaspektowość rozumienia idei smart city i co za tym idzie na różnorodność koncepcji wdrożeniowych. Doświadczenia wielu miast europejskich, amerykańskich, azjatyckich, australijskich i afrykańskich (omawiam je w książce Inteligentne miasta) w zakresie wdrażania koncepcji inteligentnych miast pokazują, jak można przyczyniać się do zmniejszania presji na środowisko naturalne, wpłynąć na poprawę warunków życia (zielone technologie, efektywność energetyczna, proekologiczne rozwiązania transportowe, odnawialne źródła energii, gospodarka odpadami, ekologiczne rozwiązania budowlane i wiele innych). Nie sposób wymienić tu wszystkich miast, które wdrażają idee smart city, zwrócę jednakże uwagę na kilka zaskakujących przykładów.
Przykładem w zakresie zmniejszania zużycia energii i działań proekologicznych jest jedna z londyńskich dyskotek Bar Surya, która jest zasilana przez panele słoneczne i turbiny wiatrowe. Dyskotekę tę zbudowano, wykorzystując jedynie surowce pochodzące z odzysku: drewno, szkło, butelki oraz różne elementy metalowe. Ściany wykonano ze starych telefonów komórkowych, a na wyposażenie dyskoteki składają się stoliki zrobione z gazet, ceramiczne wanny pełniące funkcje sof itd., a podłoga w klubie zasila klimatyzację. Takie rozwiązanie uzyskano dzięki wykorzystaniu zjawiska piezoelektryczności (generowania potencjału elektrycznego przez niektóre kryształy poddawane mechanicznemu ściskaniu lub rozciąganiu, czyli w tym przypadku podczas tańca). Umieszczone pod podłogą kryształy poruszają się przy każdym kroku, co pozwala wygenerować 60% energii potrzebnej do prowadzenia klubu.
W Londynie są także inne zadziwiające rozwiązania proekologiczne, bowiem tuż przed igrzyskami olimpijskimi w 2009 roku zainstalowano przed centrum handlowym Westfield Stratford City pierwsze płyty chodnikowe, po których wystarczy po prostu chodzić, by wytwarzały energię elektryczną. Zdaniem wielu ekspertów jedna płyta chodnikowa na zatłoczonej ulicy jest w stanie przyjąć do około 50 tys. kroków dziennie. Fakt ten wykorzystała firma PaveGen Systems i stworzyła płyty zdolne do przetwarzania marnowanej codziennie energii kinetycznej w elektryczność. Płyta pod naciskiem ludzkiej stopy nieznacznie się ugina, absorbując tym samym energię kinetyczną i jest w stanie wytworzyć w ciągu godziny 2,1 watów elektryczności. Energia ta jest następnie magazynowana przez baterie polimerowo-litowe i dystrybuowana do pobliskich lamp ulicznych, tablic informacyjnych, reklam i innych elementów miejskiej infrastruktury wymagających prądu. Wyliczono, że wystarczy pięć rozmieszczonych wzdłuż ruchliwego deptaka płyt, by oświetlić jeden przystanek autobusowy przez całą noc. Nie tylko sama idea płyt jest „zielona”. Co ważne, płyty wykonano z wykorzystaniem materiałów pochodzących z recyklingu (np. z gumy ze starych opon). Zapewne takie rozwiązania mogą być stosowane w innych dużych i ruchliwych miastach świata. Planuje się, że systemy PaveGen będą powszechnie wykorzystywane w gęsto zaludnionych centrach miast, stacjach metra i na korytarzach szkolnych do zasilania urządzeń sieci publicznej, takich jak oświetlenie, podświetlane mapy ulic i reklamy.
Wspomnijmy tu także o innych, nieraz bardzo zaskakujących proekologicznych rozwiązaniach transportowych − o autobusach jeżdżących na paliwie (biogazie – biometanie) produkowanym m.in. z ludzkich odchodów. Pojazdy napędzane gazem nie są nowością, jeżdżą po drogach już od dawna, ale zasilanie „takim gazem” to szokująca nowość. Angielska firma Bath Bus Company wypuściła do eksploatacji autobusy jeżdżące na gazie produkowanym z ludzkich odchodów i odpadów żywnościowych. Autobusy kursują na trasie od lotniska w Bristolu do Bath City Center. Miesięcznie przewożą około 10 tys. pasażerów. Bio-Bus, zwany pieszczotliwie „bus poo”, zabiera jednorazowo 40 osób i na jednym zbiorniku gazu umieszczonym na dachu może podróżować do 300 km, co odpowiada rocznej produkcji odchodów od około 5 osób. Według doniesień BBC roczne odchody i odpady żywnościowe od jednej osoby wystarczają na 37 mil (60 km; BBC News, 2014). Autobus emituje około 30% mniej dwutlenku węgla niż w przypadku konwencjonalnych pojazdów na tradycyjne paliwo, przez co jest bardziej proekologiczny i przyjazny dla środowiska naturalnego.
Obecnie w Wielkiej Brytanii pojazdy zasilane gazem odgrywają niezwykle ważną rolę w zakresie poprawy jakości powietrza w miastach brytyjskich, jednakże Bio-Bus ma nad nimi przewagę, bowiem faktycznie zasilany jest przez mieszkańców miasta i okolicy. I są to stale odnawiające się zasoby. Działania te wpisują się w dążenia do ogólnej poprawy jakości powietrza, a miasto Bristol i okoliczne miejscowości oraz lotnisko nadal będą koncentrować się na potencjale tego paliwa.
Najlepszym przykładem inteligentnego miasta na świecie jest Wiedeń, w którym wdraża się ideę smart city wielotorowo we wszystkich aspektach działalności człowieka, m.in. także zazieleniając miasto. Wiedeń jest jedną z najbardziej zielonych metropolii na świecie. Z analizy zdjęć lotniczych wynika, że ponad 50% przestrzeni miasta to obszary zielone. Statystycznie na jednego mieszkańca przypada 120 m2 zieleni. Odsetek ten stale rośnie dzięki sadzeniu nowych drzew i finansowaniu projektów green up, wspomagających zazielenianie dziedzińców i fasad budynków, przyczyniając się do dobrego mikroklimatu.
Warto także dodać, że istotna z punktu widzenia wdrażania idei smart city, w tym zrównoważonej urbanizacji oraz prośrodowiskowych i proekologicznych działań, jest także polityka danego kraju w kwestii zapewnienia czystości ulic w miastach i walki ze zużytym plastikiem. Trzydzieści pięć spośród 54 krajów afrykańskich albo uchwaliło ustawę zakazującą stosowania tworzyw sztucznych jednorazowego użytku i wdrożyło ją, albo uchwaliło ustawę z zamiarem wdrożenia. Kontynent afrykański w walce z jednorazowym plastikiem, w porównaniu z resztą świata, jest liderem i radzi sobie dobrze (aczkolwiek nie we wszystkich krajach afrykańskich tę walkę podjęto). Jako pierwsza całkowity zakaz plastikowych toreb i opakowań wprowadziła w 2003 roku Republika Południowej Afryki, dalej w 2005 roku Erytrea, później kolejne 32 państwa. Ostatnio w 2020 roku dołączył do nich Senegal.
Rwanda jest „świecącą gwiazdą” na kontynencie afrykańskim (ale i na świecie), bowiem w 2008 roku wprowadziła ogólnokrajowy całkowity zakaz produkcji, sprzedaży, importu i używania plastikowych toreb. Następnie w 2019 r. jako pierwszy kraj w Afryce wprowadziła całkowity zakaz stosowania wszystkich wyrobów z tworzyw sztucznych jednorazowego użytku. Rwanda prowadzi bardzo radykalną (dającą wspaniałe efekty) politykę walki z plastikiem. Podróżujący do Rwandy napotykają podobne ograniczenia jak ci, którzy udają się do Tanzanii czy Kenii, gdyż do tego kraju nie wolno wwozić plastikowych toreb na zakupy.
Generalnie mówiąc o inteligentnych miastach, należy rozpatrywać istniejące miasta w kontekście ich transformacji w smart city, która dokonuje się w różnych aspektach i na różnych płaszczyznach. Oczywiście miasta starają się wdrażać kompleksowo wszystkie koncepcje smart cities, jednakże jest to bardzo trudne. Zależy im na wielopłaszczyznowych rozwiązaniach, tzn. optymalnych warunkach życia dla ludności i rozwoju działalności gospodarczej, szeroko stosowanych innowacyjnych rozwiązaniach wykorzystujących ICT w zarządzaniu miastem i zarządzaniu ruchem transportowym, a ponadto na rozwiązaniach proekologicznych dbających o jakość środowiska, wprowadzających zasadę zero emisji (zero emissions) i zero odpadów (zero waste) oraz ekologicznych w zakresie zużycia wody, energii i innych zasobów naszej planety.
Podsumowując, należy pokreślić, że szerzenie idei i wdrażanie koncepcji inteligentnych miast jest koniecznym wyzwaniem XXI wieku, bowiem niezależnie od tego, gdzie pracujemy i gdzie mieszkamy, wszyscy w mniejszym lub większym stopniu jesteśmy zainteresowani jakością środowiska, harmonijnym rozwojem miast, racjonalnym rozplanowaniem sieci transportowej, redukcją odpadów, niekontrolowaną ekspansją miast na tereny wiejskie, redukcją zanieczyszczeń powietrza w miastach i innymi podobnymi problemami. W obecnych czasach poprzez większy udział publiczny w procesie stanowienia o mieście coraz częściej mamy możliwość wpływania na decyzje, które będą oddziaływały na sposób rozwoju miast w przyszłości, uwzględniający przesłanie, jakie wynika z wdrażania idei inteligentnych miast.
Przykłady niektórych miast świadczą o tym, że można podjąć te wyzwania (jeśli nie kompleksowo, to chociaż częściowo) i im sprostać. Nie zawsze musi to wynikać z inicjatywy odgórnej, czasem wystarczą działania oddolne wypływające od społeczności lokalnych. Nie musi to być również kosztowna inwestycja, wystarczy np. wprowadzić mechanizmy sprawnego zarządzania miastem, zbudować ścieżki rowerowe i wypożyczalnię rowerów, udrożnić transport, stworzyć parking, polepszyć dostęp do służby zdrowia, usprawnić gospodarkę wodno-ściekową, wprowadzić optymalną gospodarkę i zarządzanie odpadami. Należy oczywiście pamiętać, że idea tworzenia inteligentnych miast ma podstawowe znaczenie, ale ważne jest również, by zrozumieć, że do ich powstania możemy przyczynić się sami.
Do odniesienia sukcesu przez miasta i osiągnięcia zrównoważonego i zintegrowanego rozwoju potrzebne są nie tylko najnowsze technologie (często bardzo drogie), ale też innowacyjne i kreatywne społeczności, wizje włodarzy miast i społeczników. Gra o miasto powinna wychodzić poza standardowe myślenie (out of the box) i odbywać się w sposób zintegrowany, uwzględniający wszystkie aspekty życia w mieście. To powinna być gra nie jednym palcem, ale wieloma, by wybrzmiały wszystkie akordy (sprawy, które winniśmy rozwiązać). Należy równocześnie pamiętać, że wiele można osiągnąć, ukierunkowując politykę miejską i ulepszając to, co już jest chociażby poprzez kształtowanie świadomości ekologicznej, a także nowelizację prawa budowlanego, która wymusi większą sprawność energetyczną budynków (np. w wyniku poprawy izolacji) oraz odpowiednią kolorystykę budynków i dachów, ich zazielenianie.
Wszystkie działania, nawet te pojedyncze, są bardzo wskazane. Nie zawsze też trzeba budować nowe kosztowne miasta; miast mamy dużo na naszej planecie. Budowa nowych miast ekologicznych, supernowoczesnych to jedna z dróg rozwoju miast przyszłości. Jednakże bardziej wskazana i skuteczniejsza jest modernizacja i przekształcanie już istniejących miast w ośrodki bardziej przyjazne dla środowiska i mniej kosztowne dla mieszkańców. Niejednokrotnie wystarczy je unowocześnić, poprawić ich rozplanowanie, by stały się bardziej przewietrzone. Wznosząc nowe budynki, orientować je w sposób optymalny do stron świata, zoptymalizować transport miejski, zadrzewić nowe przestrzenie, by miasta były bardziej ekologiczne i zmniejszyły swą presję na środowisko. Czasem trzeba uruchomić wyobraźnię i kreatywność, stosując zasadę out of the box. Potencjał inteligentnego miasta tkwi w jego mieszkańcach, władzach, podmiotach gospodarczych i ich współuczestniczącym, odpowiedzialnym rozwiązywaniu problemów i wdrażaniu idei inteligentnych miast.
Inteligentne miasto to nie – jak niektórzy sądzą – miasto naszpikowane systemami ICT, mocno usieciowione, ale jest to miasto, które szeroko rozumie ideę smart city, angażując w nią społeczność, władzę, podmioty gospodarcze, włączając w nią rozwiązania ekologiczne, dbałość o środowisko naturalne, optymalne planowanie, zarządzanie i wiele innych elementów.
Z prognoz wynika, że w 2050 roku w miastach będzie mieszkało 68% ludności naszej planety, a miasta cały czas kumulują swój społeczny i gospodarczy potencjał, demonstrują zadziwiającą żywotność i umiejętność życia w zmieniającej się rzeczywistości, umiejętność rozwiązywania wielu problemów społecznych, ekologicznych, gospodarczych i innych. Nie ma do tej pory żadnej zadowalającej możliwości zastąpienia miast inną formą osadnictwa. Dlatego powinniśmy dbać o to, by życie w miastach było zdrowe, przyjazne i wygodne, nie powinniśmy niszczyć środowiska naturalnego, zaśmiecać naszego globu i postępować nieetycznie wobec środowiska i innych mieszkańców planety. W działania te wpisuje się koncepcja zrównoważonej urbanizacji z wdrażaniem idei inteligentnych miast, w różnych płaszczyznach działalności człowieka w mieście (którą należy szeroko wdrażać i propagować).
Największym zadaniem, które czeka mieszkańców i władze miast, jest zatem praca nad poprawą materii istniejących miast. Idea inteligentnych miast to szansa i wyzwanie, jakie stawia przed ludzkością i całą planetą XXI wiek. Jest to istotne, tym bardziej że stale powiększa się liczba mieszkańców miast, wzrasta liczba miast i wielkich metropolii. Już w roku 2050, jak przewidują szacunki, prawie 68% ludności świata będzie mieszkać w miastach, co może znacznie pogorszyć (jeśli nie wdrożymy różnych programów uwzględniających zrównoważony i zintegrowany rozwój, w tym ideę i koncepcję inteligentnych miast) stan środowiska naturalnego i komfort życia.
Przed ludzkością stoją ogromne, nowe wyzwania, ale działania nowo powstałych miast i modernizacje już istniejących napawają optymizmem. Ponadto ludność, zarówno w krajach rozwiniętych, jak i rozwijających się oraz słabo rozwiniętych, ma „kreatywną moc” tworzenia coraz to nowszych technologii i rozwiązań w celu optymalizacji życia w miastach i ich funkcjonowania w przestrzeni. Często mówi się wręcz, że bogactwo myśli i kreatywności rodzi się właśnie w miastach. Miasta na całym świecie przyciągają ludność, której zbiorowy wysiłek warunkuje postęp i owocuje wielkimi osiągnięciami. Nie należy walczyć z miastem jako zjawiskiem cywilizacyjnym, ale trzeba podjąć walkę z problemami, jakie niesie ze sobą urbanizacja. Miasta dowodzą, że potrafią rozwiązywać te problemy.
Nie należy też ograniczać pojęcia smart city do jednego aspektu życia i działalności w mieście. Dobrze, że się pojawiła idea i przykuwa uwagę społeczności światowej (tak jak kiedyś ekorozwój czy eco-city, garden city, green city, innovative city), jest rozwojowa i nie ma punktu końcowego. Bez względu na to jak ją nazwiemy, ważne jest, że chcemy ją wdrażać. Wiele miast zareagowało na to wyzwanie i stara się ją wdrażać, dając przykłady konkretnych rozwiązań.
Należy uczynić wszystko, by życie w miastach (dziś i w przyszłości) było czystsze, zdrowsze, tańsze i wygodniejsze, z jak najmniejszą presją na środowisko. Czy to osiągniemy, zależy tylko od nas. Powstają więc projekty nowoczesnych miast przyszłości oraz plany modernizacji już istniejących, w których nie będzie zanieczyszczeń przemysłowych, dzikich wysypisk śmieci, brudnej wody w kranach czy starych, dymiących samochodów. W nowoczesnych miastach będzie sprawny i wydajny transport, miejsca na rekreację, w których będzie cicho i wygodnie. Są to nie tylko wizje, ale także już realnie wdrożone projekty. Niestety nadal nie jest ich zbyt wiele i większość mieszkańców miast doświadcza pozytywnych i negatywnych skutków galopującego procesu urbanizacji i ogromnej presji na środowisko. Naszym moralnym obowiązkiem jest uczynić wszystko, by poprawiać różnymi działaniami (w tym i wdrażając ideę smart city) jakość życia na naszej planecie oraz zadbać, by Ziemia była dla nas habitatem, o który powinnyśmy walczyć już teraz, by nie było za późno na odwrócenie negatywnych konsekwencji naszych działań. Niezależnie od tego gdzie pracujemy i mieszkamy, pod jaką szerokością geograficzną, wszyscy w mniejszym lub większym stopniu możemy mieć wpływ na zrównoważony i zintegrowany rozwój miast i urbanizację. Dlatego pamiętać należy, że wdrażanie idei smart city powinno służyć dobrym celom społecznym i zapewniać bezpieczeństwo naszej planecie, że idea ta nie powinna być wdrażana dla samej idei, ale dla konkretnych działań i poprawy jakości życia społecznego i gospodarczego oraz kondycji „zdrowotnej” naszej planety.
W artykule wykorzystano fragmenty książki Danieli Szymańskiej pt. Inteligentne miasta, Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2023.
Prof. dr hab. Daniela Szymańska, Katedra Studiów Miejskich i Rozwoju Regionalnego, Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu
