La verdadera Smart City - Parte 2.

Si nos ponemos a hablar de Smart City y no terminamos hablando de medio ambiente, el artículo que comenzamos el año pasado no tendría cabida en este blog, y nuestro repaso por este concepto quedaría más que incompleto.

En este punto, alguno de los que haya leído el anterior artículo preguntará: ¿y qué tiene que ver una Smart City con el medio ambiente?.... Pues bien, lo tiene que ver todo. El Medio Ambiente, de hecho, debería ser la piedra angular de la Smart City.

Foto del Skyline de Shanghai - Wikipedia
Nada ni nadie debería recibir el apelativo de “inteligente” (Smart) si no es capaz de hacer de su existencia algo sostenible y duradero, ni siquiera el ser humano.

Antes hemos comentado que una de las premisas esenciales de una Smart City es cubrir las necesidades y expectativas del ciudadano. Esto jamás se puede conseguir si la ciudad no garantiza la disponibilidad de recursos y un entorno de desarrollo compatible con la mejor calidad de vida de sus ciudadanos. Y esto supone:


  • Garantizar en todo momento la disponibilidad y calidad de los recursos que requiere el ciudadano. Estos formarán parte de las entradas o suministros a la ciudad, como pueden ser: un agua de calidad, un aire limpio, un abastecimiento de energía estable y suficiente, un suministro de alimentos de calidad, así como una distribución adecuada del resto de recursos necesarios (equipos, máquinas, materiales, vestimenta, etc).

  • Esta garantía pasa irremediablemente por la necesidad de que dichos consumos obedezcan en todo momento a un principio de sostenibilidad real. Sostenibilidad que no puede pasar por el agotamiento de recursos no renovables, aun cuando estos se importen del exterior, de fuentes “independientes” a la ciudad.

  • Disponer de medios y recursos para reducir y tratar los impactos ambientales generados en el uso de los anteriores recursos, que en la mayoría de las ocasiones terminan generando emisiones, vertidos y/o residuos, así como pérdidas de energía. Problemas ambientales que en la mayoría de las ocasiones repercuten sobre la calidad del entorno de la propia ciudad, o terminan exportándose al entorno más cercano a la misma.

Flujos ambientales de la Smart City (elaboración propia)

Si prestamos atención a los dos punto anteriores, y pensamos en las ciudades en las que habitamos, desde un punto de vista ambiental, nos daremos cuenta de que nuestras ciudades (algunas de las cuales ya han adoptado el nombre de Smart Cities)son realmente uno de los sistemas inventados por el hombre menos sostenibles del planeta, por lo que distarían y mucho de merecerse ese calificativo de “Smart”.


UN IMPACTO AMBIENTAL LLAMADO CIUDAD

Todos nosotros precisamos de un entorno en el que desarrollarnos y sobre el que ejercemos un impacto al consumir y agotar sus recursos. Este impacto básico es asumible por nuestro entorno mientras sea capaz de recuperar sus recursos y restaurar el equilibrio natural. Ahora bien, los problemas ambientales vienen de la mano de un impacto excesivo sobre los recursos de un entorno que no es capaz de asimilar el impacto generado y restaurar el equilibrio. Esto se suele dar cuando somos muchos los que estamos exigiendo recursos y medios a un entorno incapaz de proporcionarlos y de asimilar la presión que se ejerce sobre él.

A nadie escapará que este problema ambiental es más grave cuanto más densa es la concentración de individuos en un área concreta requiriendo al entorno un suministro de recursos constante. Y en la cúspide de la densificación de masas humanas se encuentran precisamente las ciudades, definidas por muchos como uno de los principales problemas ambientales en la actualidad.

El problema además se agrava, y alcanza un status global, si tenemos en cuenta que, según el World Urbanization Prospects de la ONU (WUP), el 54% de la población mundial ya vive en ciudades, alcanzando medias del 78,3% en países desarrollados (79,6% en España o incluso 81,6% en USA).

Pero el problema no queda sólo ahí, ya que la tendencia es creciente, y la población de ciudadanos no hace más que incrementarse con el tiempo, y hacerlo sobre unas ciudades pre-existentes que muchas veces se encuentran ya colapsadas. Tal y como se ve en el siguiente gráfico, la tendencia en el porcentaje de personas que viven ya en ciudades en todo el mundo es exponencial, y crece de forma proporcional al grado de desarrollo de la región. Además esta carga se produce sobre las ciudades ya existentes, incrementando cada vez más su tamaño de una forma descontrolada y llevándolas hacia esas megaestructuras que muchos denominan megaciudades (ciudades de más de 10 millones de habitantes).

Evolución del entorno urbano mundial

La concentración de semejantes densidades de población en espacios tan limitados es precisamente uno de los principales problemas de las Smart Cities actuales. Y no sólo desde el punto de vista organizativo y de gestión, sino también desde el punto de vista ambiental.

Con densidades que pueden ir desde los 5.200 hab/km2 de Madrid, hasta cifras como los 15.787 hab/km2 de Barcelona, pasando por densidades más habituales como los 6.220 hab/km2 de Tokyo o los 10.653 de New York, las ciudades son entes antropogénicos evidentemente deficitarios en cuanto a su capacidad de autosuministro y sostenimiento.

Si comparamos la superficie ocupada por habitante con la huella ecológica de sus ciudadanos, podremos darnos cuenta del grado de ausencia de sostenibilidad que tienen nuestras ciudades, y de cómo esta falta de compatibilidad con su entorno hace que se ejerza una presión exacerbada tanto sobre su propio ambiente como sobre su entorno exterior, extendiendo su impacto mucho más allá de sus fronteras.

Acudiendo al estudio del Ministerio de Agricultura de España podremos comprobar que, mientras que un ciudadano en Barcelona dispone de 63,3 m2 de superficie, requeriría más de mil veces esa superficie para que su entorno pudiese sostenerlo, con una huella ecológica de cerca de 6,3 Hectáreas (63.000 m2). Similar relación podemos encontrar para ciudadanos como los Madrileños, que disponen de 190 m2 de superficie, bastante más que un Barcelonés, pero aún extraordinariamente insuficiente si tenemos en cuenta que requieren de media de 6,5 Hectáreas (65.000 m2) para su subsistencia.

A este fenómeno de densificación de las poblaciones en las ciudades hay que añadir además la tendencia que experimentan todas las grandes urbes que en la actualidad hemos creado, a incrementar sustancialmente el grado de impacto ambiental que ejercen sus ciudadanos respecto a la media que cabría esperar para un habitante medio que no desarrolle su vida en un entorno urbano.

Así lo ponen de manifiesto estudios como el realizado por la Universidad de Toronto,donde se puede ver que las megaciudades actuales albergan al 6,7% de la población mundial, y sin embargo consumen el 9,3% de la electricidad y generan el 12,6% de los residuos.

El único ratio en el que bajan su consumo los ciudadanos de cualquier megaciudad, según este estudio, es en el de consumo de agua, que es de un 3%. El dato, no obstante, hay que cogerlo con precaución, ya que promedia el consumo de agua en agricultura (el mayor en la huella hídrica), algo que desvirtúa la cifra final.

Hay que tener en cuenta que el consumo de agua en agricultura en la ciudad es mínimo, consumiendo la mayoría de los recursos agrícolas del exterior. Es decir, realmente se trata de lo que podríamos denominar como un impacto diferido, derivando buena parte del consumo en agua asociado a los productos consumidos al medio rural, que provee luego de los recursos necesarios a la ciudad.

Estos impactos ambientales presentan además una potente correlación con factores como la superficie residencial bruta, que en casos como el de la energía eléctrica puede llegar incluso a un R2 de 0,93, o con factores como el PIB y el ratio de crecimiento, como es el caso de la generación de residuos, con una R2 de 0,87.


DIGAMOS QUE HABLO DE MADRID 

Fotografía del Skyline de Madrid - de Alberto Vizcaíno en Twitter (@alvizlo) Productor de Sostenibilidad

Llegados a este punto, un ejercicio interesante que no podía dejar de hacer, y que originalmente pretendía hacer en este post, es analizar el grado de cumplimiento de los principios básicos ambientales vistos al principio de este artículo, y que toda Smart City debería cumplir.

Y es que antes de ponernos a mejorar algo hay que analizar en profundidad qué está mal, cuales son los puntos fuertes y débiles, y dónde tenemos que mejorar. Y aquí cada ciudad es un mundo, y pocas son las recetas generales que se pueden aplicar universalmente obteniendo un verdadero éxito

El reto parecía interesante, así que, qué mejor que escoger el principal municipio “Smart” de España: Madrid. Por un lado por su entidad en cuanto a núcleo urbano, por otro porque es uno de mis favoritos, y además por la comodidad de contar con una enorme base de datos municipal de acceso público, espléndidamente organizada, y muy accesible (algo de egoísmo hay en esto, pues no me sobra el tiempo precisamente).

El resultado, un análisis que finalmente se quedaba muy grande para un sólo post, y que terminó formando parte de un post satélite con el mismo título de este apartado "Digamos que hablo de Madrid", colgado en el blog. Un post que además adelanté en su día en el Linkedin de una forma resumida y práctica, aprovechando el análisis realizado de las propuestas de Sostenibilidad 100% que lanzaba Decide Madrid a través de la web. Un post que estoy seguro que en cualquiera de sus versiones os dejará con la boca totalmente abierta al comprobar los resultados que arroja la gran capital.

Como resumen de los citados artículos, básicamente lo que podríamos decir es que la sostenibilidad de la ciudad de Madrid está gravemente comprometida, y que si hoy en día la ciudad persiste no es por su alto grado de inteligencia "Smart", sino porque se nutre de su entorno, generando un enorme impacto que va mucho más allá de sus fronteras, y que además crece sin ningún tipo de control ni sentido, malgastando, derrochando y agotando sus propios recursos y los de los demás. Y es que la ciudad de Madrid:


  • Consume por si sóla el 4,8% de la energía eléctrica a nivel nacional, con un consumo de 12,6 TWh durante el año 2015.

  • Necesita de cantidades ingentes de combustibles para subsistir. Por ejemplo, sólo en gas natural, consume el equivalente a 8 grandes buques metaneros, el equivalente al 2,5% nacional.

  • Precisa de más de 5.000 Tm al día de alimentos y bebidas para alimentar a su población, y su suministro trasciende las fronteras de la propia comunidad autónoma
  • Tiene un consumo de agua de 6.300 litros por segundo (y hablamos sólo del facturado). Esto equivale en la práctica a beberse un río como el Jarama que, de ser el único suministro de la ciudad, naceria en Peña Cebollera y moriría en la ciudad de Madrid.

  • Genera algo más de 1.200.000 Toneladas al año de residuos urbanos, lo que equivaldría en volúmen a llenar tres piscinas olímpicas y media al día, una invasión de basura que difícilmente es sostenible.

  • Vierte a cauce público más de 7.960 litros por segundo de aguas residuales al año, eso sí, tratadas en sus 8 estaciones de tratamiento de aguas, por lo que el Jarama más que desaparecer, renacería en Madrid de nuevo, aunque habría que ver en qué estado.

  • Contamina el aire de la ciudad, e incluso el del extrarradio de la misma, con toneladas de óxidos de nitrógeno y partículas, así como contaminantes secundarios como el ozono, que hacen que su atmósfera supere en diversas ocasiones los umbrales de información o alerta, así como los objetivos de calidad marcados para estos contaminantes.

¿Se puede denominar “Smart” a una ciudad que en su pulso diario fumiga a sus habitantes con toneladas de contaminantes atmosféricos?


HACIA LA CIUDAD SMART AMBIENTAL:

Como ya indicaba en el primer artículo del blog sobre la Smart City, no existe una fórmula mágica que al adoptarla convierta a una ciudad en inteligente. El hacerse “Smart” para una ciudad, también en el terreno ambiental, es un proceso evolutivo progresivo y complejo.

Ahora bien, desde el punto de vista ambiental, ¿Cómo convertimos una ciudad en Smart?.

Pues bien, la respuesta es bien sencilla: Haciéndola sostenible. Y la aplicación práctica de esto pasa por la más pura Economía Circular aplicada al ámbito urbano y sus flujos.

La práctica, sin embargo, aunque fácil de exponer por escrito, no es tan sencilla fuera del papel, y requiere de voluntad política, de concienciación social y participación ciudadana, así como de un equipo técnico de gestión del desarrollo urbano pluridisciplinar que sepa coordinar los esfuerzos para alcanzar cada una de las metas particulares de las que vamos a hablar a continuación.

El truco, al más puro estilo Houdini, estará en conseguir llevar a cabo con éxito y de forma coordinada las tres líneas de trabajo que requiere toda gran ciudad que quiera tender hacia el más puro comportamiento “Smart”:

A) La adquisición de recursos sostenible y, en la medida de lo posible, autosuficiente.

Nada puede ser sostenible si se nutre de recursos que no son renovables. Y el hecho de que estos recursos provengan de fuentes externas no exime del cumplimiento del primer precepto, ya que de lo contrario no estaríamos más que trasladando el impacto ambiental a otro entorno, un comportamiento que, además de no ser “Smart”, es bastante egoista.

De hecho, si lo pensamos bien, la sostenibilidad viene en parte también condicionada por la autosuficiencia y la capacidad de un entorno concreto por sostener la vida que contiene, y la extracción y aprovechamiento de recursos externos no deja de ser un impacto sobre el mismo, aunque estos sean renovables.

Partiendo de estos preceptos, es fácil comprender que para la Smart City del futuro resultará inconcebible que:


  • No se aprovechen las aguas pluviales recogidas de la escorrentía de cumbreras y zonas limpias, o incluso de la recogida en calles y viales, para su recirculación y uso ya sea en procesos de drenaje sostenible, para la conservación del entorno hídrico natural, o en usos y consumos propios de la ciudad.

  • No se aproveche el máximo de radiación solar recibida, en toda la superficie de la ciudad, utilizando los más modernos y diversos medios de generación integrados en los distintos elementos arquitectónicos, tanto para la autogeneración eléctrica (fotovoltaica) como para la generación de calor (termosolar). Medios ya hay, y la conocida como Integración Fotovoltáica en Edificios (BIPV) está a la orden del día, la progresiva bajada de precios cada vez es también más favorable, y salvo que los políticos lo pongan difícil con impuestos absurdos, la solución es factible y viable técnica y económicamente.

  • No se busque la integración de diversos tipos de energías renovables en la microescala, incluyendo aquellas menos clásicas del entorno urbano como la eólica, la geotérmica, etc., procurando una diversificación que favorezca siempre la máxima generación renovable integrada al propio entorno urbano.

  • No se tenga en cuenta la construcción bioclimática de los edificios y viviendas, de forma que su consumo de energía sea tendente a cero, o no se planifique la propia estructura urbana para el aprovechamiento de recursos naturales (encauzamiento eólico, orientación de cumbres, eliminación de sombras, etc).

  • No se disponga de centros para el almacenamiento de energía eléctrica que permitan el máximo aprovechamiento de los recursos renovables, incluso cuando estos no están disponibles. Existen medios para generar energía renovable más que de sobras, lo que hay que saber es cómo almacenarla para que esté disponible a demanda del consumidor. Nuevamente, las soluciones existen, sólo hay que favorecer su implementación.

  • No se planifique una reconstrucción y rehabilitación de su casco urbano más antiguo para que, respetando su esencia histórica, se adapte a los más estrictos requisitos de eficiencia energética y de consumo sostenible.

  • No exista la más moderna agricultura indoor, realizada en ambientes controlados. Una agricultura ecológica urbana e industrializada en la que no será necesario el aporte extraordinario de químicos innecesarios y se respetarán todas las componentes ambientales, recirculando todos los ciclos posibles.

  • No se exija a la entrada de recursos desde el exterior el cumplimiento de unos criterios de sostenibilidad y respeto por el entorno tanto o más estrictos que los establecidos para la propia ciudad, promoviendo el comercio justo entre el entorno urbano y el suministrador de sus recursos.

  • No se tengan en cuenta las opciones de reciclaje contempladas en el tercer epígrafe. Diseñadas para la recuperación de flujos de salida de la ciudad, adoptándolas como si fuesen medios propios de suministro tan válidos y necesarios como los recursos “vírgenes”, o incluso más.



B) El consumo de los recursos de una forma eficiente y sostenible.

Una Smart City que quiera ser sostenible vigilará el consumo de sus recursos y cuidará de los mismos, pues los verá como algo valioso y costoso de conseguir. Esto, sin embargo, no se podrá conseguir nunca sin:


  • Fomentar la participación ciudadana e involucrar a todos en la consecución de los objetivos de sostenibilidad.

  • Formar y concienciar a todos los habitantes de la ciudad para promover un uso responsable y eficiente de los recursos y de los servicios dispuestos, y una participación activa en la sostenibilidad del entorno urbano.

  • Establecer unos servicios coherentes y eficientes para cubrir con las suficientes garantías los requerimientos de sus ciudadanos, ofreciendo alternativas viables y realistas a las necesidades del mismo en ámbitos tan esenciales como la movilidad o la disponibilidad de recursos básicos.

  • Controlar y vigilar de una forma eficiente e inteligente los servicios que ofrece la ciudad al ciudadano y la distribución de recursos. En este punto, tan importante es promover un uso eficiente del recurso por parte del ciudadano, como reducir al mínimo irremediable las pérdidas en la distribución del mismo.

    Y es que, por poner un ejemplo, las ciudades pueden llegar a perder por fugas de agua entre un 7% y un 30% de agua, y eso contando con una mejora importante de las redes y en los sistemas de detección y control en los últimos años, imaginen lo que se perdía antes.

  • Diseñar las herramientas precisas que permitan al ciudadano un uso eficiente de los recursos y servicios ofrecidos, estableciendo marcos regulatorios que integren en todas sus facetas los criterios ambientales y de sostenibilidad que rigen la vida en la ciudad y el uso y consumo de recursos y servicios.

Y ojo, que en esta ocasión, además, las acciones si que están puestas en un cierto orden de ejecución y consecución. Un orden que es importante respetar si queremos garantizar una cierta probabilidad de éxito. Ya que es importante comenzar antes por la zanahoria que por el palo, fomentar la participación ciudadana a través de la concienciación y la formación, disponer de las herramientas que permitan el cumplimiento de los objetivos, y luego regular y controlar el uso de recursos y servicios.

C) La recuperación de flujos y su uso en los procesos de la ciudad.

El circuito abierto nunca ha sido un diseño inteligente, y mucho menos para un sistema complejo como una ciudad. El actual modelo abierto es quizás el más sencillo, sí, pero también el menos sostenible.

En la Smart City del futuro, nada se pierde, todo se transforma y aprovecha.

De esta forma, la Smart City del futuro tenderá al cierre de ciclos. En la Smart City Sostenible la palabra “residual” quedará desterrada del vocabulario. Ya no existirán materiales o energías residuales, sino flujos que no se sabe cómo aprovechar o reconvertir en el ciclo urbano, lo cual no dejará de ser un fracaso para el sistema y un reto de mejora continua.

Esto supone que la Smart City deberá garantizar:

  • La segregación adecuada de los distintos flujos materiales en origen de forma que sea mucho más fácil, económica y viable la recuperación de los mismos, siendo esta precisamente una de las problemáticas actuales en la generación de los residuos sólidos urbanos, y no sólo los domiciliarios.

  • Por ejemplo, no es lo mismo tirar una caja de ibuprofeno caducado, que separar medicamento, papel y cartón, y blíster en origen. En el primer escenario lo único rentable es, en la práctica, la trituración y el vertido, mientras que en el segundo, se podría reciclar el cartón y el papel, tratar el medicamento, e incluso buscar un potencial de recuperación del blíster separando aluminio y plástico.

    Hay que superar la barrera de los dos segundos a cambio del impacto de dos siglos, tenemos que acostumbrarnos al pequeño trabajo que nos supone segregar el residuo, asumiendo nuestra responsabilidad como consumidores, a cambio de evitar (y exigir que así se haga a nuestras autoridades) un impacto que durará siglos.

  • El aprovechamiento de cualquier tipo de energía que se genere en el mismo ritmo de la ciudad, buscando alternativas de generación mediante sistemas piezoeléctricos (asfaltos y pavimentos generadores), sistemas de recuperación de CO2, recuperación de energía en sistemas urbanos (frenos regenerativos metro), aprovechamiento de calores “residuales” de diversos procesos, como por ejemplo la recuperación del calor de hornos en la climatización de edificios aledaños, etc.

  • El aprovechamiento de los distintos flujos materiales que se generan en el uso de recursos de la ciudad, ya sea para su reciclado en procesos internos (materia orgánica y agricultura indoor) o para su destino exterior a sistemas de cierre de ciclo (potenciando los sistemas de devolución y retorno, reutilización, o en su defecto los de reciclaje).

  • En todo caso, tal y como he indicado, lo que estará descartado y aborrecido por la Smart city del futuro será la eliminación o el vertido de un residuo sin ni siquiera garantizar una mínima valorización. Este hecho será motivo siempre, de vergüenza y escarnio para la ciudad y sus ciudadanos del futuro... Hay mucho potencial detrás de los residuos y es un delito desaprovecharlo.

  • El rediseño de la actividad y el entorno urbano y de servicios, no sólo para que favorezcan una movilidad sostenible y un mínimo impacto atmosférico, sino también para que sean componentes activos en el tratamiento de la calidad del aire que respiramos, potenciando la implementación de islas fotocatalíticas, así como otros sistemas activos de tratamiento del aire y depuración del aire, corredores y cinturones verdes, sistemas de depuración integrados en el entorno urbano, etc.

  • El aprovechamiento de los flujos de agua residual, habida cuenta de que estos no son más que un recurso utilizado, agua, contaminado con sustancias que se arrastran con el mismo, y que en su mayor parte tienen un componente orgánico que en muchos casos serviría para su valorización material o incluso energética por muy diversos medios, tal y como ya quedó demostrado en su momento en este blog.



Comentarios

  1. Excelente, socializar con la población los proyectos sostenibles...
    Un afectuoso saludo,
    Ing. Carlos Erazo, MSc.
    CONSULTOR AMBIENTAL

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    1. Muchas gracias Carlos. Sinceramente creo que no es posible de ninguna otra forma, o por lo menos no sería sostenible en el largo plazo.

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