Przyszłość dzieje się teraz, a jej areną są nasze miasta. Zaawansowane technologie cyfrowe wykorzystujące sztuczną inteligencję czy też błękitno-zielona infrastruktura tworzą fundament dla inteligentnych miast przyszłości, przyśpieszając zieloną transformację.

W obliczu nasilających się wyzwań, takich jak wzrost emisji dwutlenku węgla, niedobór wody oraz zmiany klimatycznych, koncepcja inteligentnego miasta jawi się jako odpowiedź na potrzeby zielonej transformacji. Fundament zielonej transformacji miast stanowi systemowa integracja rozwiązań cyfrowych z planowaniem przestrzennym, co prowadzi do powstania synergicznego ekosystemu obejmującego OZE, zrównoważoną mobilność oraz błękitno-zieloną infrastrukturę.

Należy jednak odnotować, że proces wdrażania koncepcji wywołuje dyskusje i głosy krytyki, które uwidaczniają zagrożenia płynące z takiej transformacji, zwłaszcza w odniesieniu do koncepcji 15-minutowego miasta.

 Cyfryzacja to podstawa

Analiza roli inteligentnego miasta w ramach zielonego transformacji przestrzeni miejskich wskazuje, że jego kluczową funkcją jest działanie jako integrator. Przedstawione stanowisko znajduje potwierdzenie w raporcie opublikowanym przez KPMG. Podstawą dla realizacji funkcji integrującej jest zaawansowana infrastruktura cyfrowa. Tworzy ją zespół technologii obejmujący Internet rzeczy (IoT), sztuczną inteligencję (AI) oraz analitykę dużych zbiorów danych, które łącznie pełnią rolę centralnego systemu operacyjnego dla ekosystemu miejskiego.

Dowody na skuteczność omawianego modelu zostały przedstawione w badaniach opublikowanych w „Smart Cities”. Wykazano w nich związek wskazujący na okoliczność, że polityki miejskie oparte na sztucznej inteligencji prowadzą do znaczącej optymalizacji w alokacji zasobów.

Co więcej, zgodnie z analizą Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD), niezbędna jest zmiana w ramach inteligentnych struktur miejskich, aby przyspieszyć realizację zerowego zużycia energii netto. W praktyce, proaktywne zarządzanie oparte na AI przekłada się na wymierne korzyści, takie jak znaczne obniżenie zużycia energii poprzez optymalizację transportu i efektywności energetycznej budynków.

AI w miejskiej dżungli

Tradycyjny, scentralizowany model zasilania oparty na paliwach kopalnych ustępuje miejsca bardziej zdywersyfikowanemu systemowi energetycznemu. Inteligentne sieci stanowią centralny element zielonej transformacji, ułatwiając dwukierunkową komunikację między dostawcami i konsumentami oraz umożliwiając płynną integrację źródeł energii. Dla przykładu, integracja fotowoltaiki z infrastrukturą miejską – od fasad budynków po stacje ładowania – jest przykładem systemowego połączenia technologii energii odnawialnej z fizyczną formą miasta. Jednym z dowodów zastosowania technologii stanowi realizacja firmy ML System, zastosowała fasadę wentylowaną z paneli fotowoltaicznych. Fasada spełnia podwójną funkcję – produkuje energię elektryczną na potrzeby budynku, jednocześnie będąc nowoczesnych wykończeniem elewacji.

 Ekrany akustyczne również mogą generować energię

Fotowoltaiczne ekrany akustyczne chroniąc przed hałasem komunikacyjnym, mogą również produkować czystą energię. Pilotażową instalację tego typu w Polsce zrealizowała firma Alfa Bond Kohlhauer w Lidzbarku Warmińskim dla firmy Polmlek/Fortuna, zaś ekrany generują 5,52 Kw mocy.

Inteligentne zarządzanie odpadami stanowi kolejny przykład wykorzystania nowoczesnych technologii wspierających realizację koncepcji inteligentnego miasta. W Sopocie zainstalowano inteligentne kosze na śmieci. Ich obecność pozwala nie tylko na optymalizację logistyki, ale także na zbieranie danych o tym, które lokalizacje są najintensywniej użytkowane.

Błękitno-zielona infrastruktura

Inteligentne miasto musi wyjść poza cyfryzację transportu i energetyki, dokonując dalszej integracji technologicznej z błękitno-zieloną infrastrukturą. Inteligentne systemy – czujniki wilgotności gleby, prognozy pogody, inteligentne systemy nawadniania – mogą wspierać retencję wody deszczowej w miastach. Docelowo digitalizacja gospodarki wodnej zmniejsza ryzyko podtopień i odciąża systemy kanalizacyjne.

Rola inteligentnych technologii nie kończy się na kontrolowaniu obiegu wody. Może służyć w monitorowaniu temperatury i efektywnym zarządzaniu zielenią miejską w celu obniżenia temperatury w mieście, czyli walką z tzw. wyspami ciepła. Co więcej, dane zebrane przez drony czy też naziemne czujniki (np. akustyczne, monitorujące obecność ptaków czy owadów) mogą być analizowane przez algorytmy sztucznej inteligencji w celu oceny stanu zdrowia ekosystemów miejskich. Wśród przykładów można wskazać m.in. projekt BirdNET, który wykorzystuje sztuczną inteligencję do identyfikacji ptaków na podstawie głosu.

 Transport inaczej

Transformacja w inteligentne miasto jest nierozerwalnie połączona z ewolucją mobilności, napędzaną przez synergię dwóch trendów technologicznych.

Z jednej strony Inteligentne Systemy Transportowe (Intelligent Transportation System – ITS) minimalizują zatory i emisje poprzez dynamiczne zarządzanie ruchem. Z drugiej strony, ekosystem uzupełniają platformy MaaS (Mobility-as-a-Service – mobilność jako usługa), które integrują opcje transportu publicznego i współdzielonego. Wspólnym celem jest zwiększenie atrakcyjności zrównoważonych podróży.

Co istotne, wspomniane platformy pełnią podwójną funkcję. Z jednej strony podnoszą komfort użytkowników, z drugiej zaś dostarczają niezbędnych do optymalizacji sieci transportowej w oparciu o rzeczywiste potrzeby. Rozwój transportu elektrycznego napędza wykorzystanie fotowoltaiki w miastach. Stacje i huby do ładowania pojazdów coraz powszechniej czerpią zasilanie z energii słonecznej, która jest produkowana lokalnie, w miejscu świadczenia usługi ładowania.

Przykładem mogą być huby ładowania powstałe we współpracy sieci Auchan i firmy Elocity w Rumi i Sopocie.

„Obserwując rozwój polskiego rynku e-mobility, widzimy, że użytkownicy aut elektrycznych doceniają różnorodne formy rozliczania za ładowanie” – zaznacza Adrian Nocuń, CEO Elocity. „Te zastosowane w Rumi to nie tylko wygoda dla kierowców, ale także doskonałe uzupełnienie innowacyjności hubu, który jest pierwszą tego typu konstrukcją w Polsce. Wpisuje się przy tym w trend destination charging, czyli ładowania przy okazji codziennych czynności i w pełni korzysta z zielonej energii” – dodaje Nocuń.

15-minutowe miasto to nie bajka

Koncepcja „miasta 15-minutowego”, opracowana przez prof. Carlosa Moreno, postuluje reorganizację struktury miejskiej. Jej fundamentalnym założeniem jest model, w którym wszystkie niezbędne usługi i udogodnienia, obejmujące sferę zawodową, handlową, zdrowotną, edukacyjną i rekreacyjną, są dostępne dla mieszkańców w promieniu 15-minutowego spaceru/jazdy rowerem.

W teorii, koncepcja miasta 15-minutowego prezentuje wizję zrównoważonego i skoncentrowanego na społeczności lokalnej rozwoju urbanistycznego. Głównymi celami przyświecającymi takiemu modelowi są podniesienie jakości życia oraz redukcja zależności od transportu samochodowego. To, co jawi się jako krok naprzód w drodze ku zielonej transformacji, ma również swoje bolączki.

„Pomimo celu, jakim jest zmniejszenie natężenia ruchu, jedną z obaw związanych z 15-minutowym modelem miasta jest wpływ, jaki może on mieć na zatory komunikacyjne” – stwierdza analiza opublikowana przez University of the Built Environment.

 Realizacja idei 15-minutowego miasta niesie ze sobą szereg kontrowersji. Krytycy ostrzegają, że tworzenie enklaw dla pieszych może doprowadzić do paraliżu głównych arterii komunikacyjnych, na które zostanie przeniesiony ruch samochodowy, co szczególnie dotknie dojeżdżających z przedmieść. Jak wskazuje „The Guardian”, faworyzowanie pieszych może prowadzić do wykluczenia komunikacyjnego osób o ograniczonej mobilności.

Jednak najgłębsze obawy budzi potencjalna utrata prywatności – narzędzia takie jak filtry ruchu czy monitoring, przedstawiane jako instrumenty ułatwiające zarządzanie miastem, mogą w rzeczywistości stać się narzędziami kontroli, ograniczającymi swobodę przemieszczania się pod pretekstem dbałości o środowisko.

Nie od razu Kraków zbudowano

Skuteczna realizacja zielonej transformacji miast jest uwarunkowana odpowiednim zastosowaniem nowoczesnych technologii. Nie powinny one być celem samym w sobie, lecz funkcjonować jako narzędzia wspierające tworzenie spójnego ekosystemu. Zielona transformacja miast powinna integrować odnawialne źródła energii, zrównoważone formy transportu oraz rozwiniętą infrastrukturę ekologiczną przy wsparciu technologii cyfrowych.

Deloitte zauważa, że istotnym wyzwaniem w procesie kompleksowej transformacji w kierunku inteligentnych miast jest kwestia finansowania. Wymaga ona opracowania modeli, które umożliwią efektywne łączenie inwestycji ze środków publicznych z zaangażowaniem kapitału prywatnego. Ale na pieniądzach się nie kończy.

Powodzenie i szerokie wdrożenie koncepcji inteligentnych miast jest w dużej mierze uzależnione od zdolności do sprostania złożonym wyzwaniom w trzech głównych obszarach: zarządzania, finansowania oraz uwzględnienia potrzeb mieszkańców.

To mieszkańcy, będący użytkownikami przestrzeni najlepiej wiedzą, czego potrzebują, przy czym to właśnie ich głos niejednokrotnie jest pomijany przez decydentów zamkniętych w ratuszowych murach.