Умный город — не просто футуристическая концепция в урбанистике, основанная на технологических девайсах и интеллектуальных системах. Прежде всего, это отношение каждого жителя к своему образу жизни — потреблению продуктов, обращению с мусором, расходу электроэнергии и воды. В Амстердаме правительство и бизнес активно строят совместные модели, в которых у любого продукта есть вторая жизнь — пластиковые бутылки превращаются в уличные скамейки, дождевая вода — в пиво, а старые дома в источники металла для инструментов. «Хайтек» посетил Global City Hackathon в Нижнем Новгороде и записал лекцию экс-руководителя департамента безотходного города муниципалитета Амстердама и городских инноваций в Smart City Амстердам Сладьяны Миятович о развитии экономики замкнутого цикла в столице Нидерландов, повторном использовании любых ресурсов и вовлечении горожан в экологические программы.
Умный город — это концепция информационных и коммуникационных технологий для управления городским имуществом. Но на данный момент многие из профессионалов, работающих в этой области, добавляют к этому определению необходимость сделать город экологичным, развить в нем экономику замкнутого цикла и вовлечь в процессы управления и улучшения города его жителей.
Этот подход можно увидеть на примере городов-лидеров. В Амстердаме на полученные от выброшенного пластикового мусора «монеты» можно поесть в ресторане, после чего отдохнуть на напечатанной на 3D-принтере из мусора скамейке в парке. В Барселоне — один из самых высоких показателей предпринимательства в Европе и целая сеть фаблабов с 3D-принтерами и другими инструментами, которыми пользуются как начинающие бизнесмены, так и школьники. Лион превратился в доступный для всех категорий город благодаря стартапам для людей с ограниченными возможностями.
Как и зачем города добиваются таких результатов — об этом зарубежные эксперты, которые воплощают эти идеи в жизнь, рассказали на Global City Hackathon в Нижнем Новгороде. В одной статье рассказать о всех городах не получится, поэтому начнем с Амстердама.
Врезка
Сладьяна Миятович — экс-руководитель департамента безотходного города муниципалитета Амстердама и городских инноваций в Smart City Амстердам. Сейчас занимается вопросами безотходного города в коммерческих структурах.
Чем больше город — тем сложнее вопросы мобильности
Амстердам получил свое имя от названия реки Амстел и слова «дам», что в переводе означает — «дамба». Из небольшой рыбачьей деревни, какой Амстердам был в XII веке, город стал одним из наиболее значимых портов мира и крупным торговым центром. В Амстердаме сосредоточено около 50% оборота легкой промышленности Нидерландов, размещены предприятия промышленности и машиностроения, в городе занимаются огранкой и торговлей алмазами, активно развивается туризм.
При этом Амстердам — весьма компактный город. Его площадь — 219,5 кв. км, а плотность населения — 4 457 человек на квадратный километр. Для сравнения, площадь Нижнего Новгорода — около 410 кв. км, а плотность населения — чуть больше 3 тыс. человек на квадратный километр. Амстердам можно проехать на велосипеде всего за четверть часа. И его жители ценят такую мобильность, возможность добраться до любого объекта быстро и удобно.
Но город растет. Один из главных вызовов, который стоит перед Амстердамом, — это рост примерно на 12 тыс. человек в год. Сейчас в городе уже проживают более 825 тыс. человек. Вызов урбанизации испытывают на себе сейчас все города в мире. Всемирный экономический форум прогнозирует, что к 2050 году 68% населения планеты будут жить в городах.
Чтобы ответить на этот вызов, Амстердаму придется построить 50 тыс. домов к 2025 году. А чтобы при этом обеспечить устойчивое развитие, важно искать новые решения в области умного города, нужен новый способ мышления.
Рост приводит к новым проблемам: чем больше город, тем сложнее вопросы мобильности и тем больше он будет производить мусора. Если уже сейчас есть проблемы с мусором, то что будет через несколько десятков лет, когда город увеличится вдвое? Чтобы реализовать стратегию умного города, в Амстердаме работают более 6 600 стартапов, корпораций и других участников.
Экономика замкнутого цикла
Традиционная (линейная) экономика использует следующий подход к ресурсам: создание, использование и захоронение отходов. В результате мы имеем мусорные полигоны, выброшенные на свалку батарейки и мусорные острова в океанах.
В Голландии на уровне государства стоит стратегическая цель: стать к 2050 году страной с экономикой замкнутого цикла. Про это знают и компании, и горожане, и институты. Все работают над созданием новой экономической системы в стране.
Экономика замкнутого цикла, или циклическая экономика — это экономика, основанная на возобновлении ресурсов. Она концентрируется на продуктах и услугах, которые минимизируют отходы и другие виды загрязнений. Этот тип экономики рассматривается как часть Четвертой промышленной революции: при данном подходе повысится рациональность пользования ресурсами, в том числе природными, экономика станет прозрачной, а ее развитие — быстрым и системным.
Чтобы запустить такой масштабный процесс, в Амстердаме сначала решили понять, что происходит в городе. Для этого провели исследование, чтобы определить существующие линейные бизнес-модели — какие потоки мусора поступают в город и что он экспортирует.
Вот что показало исследование. Чаще всего говорят о домашнем или бытовом мусоре. Но в Амстердаме на него приходится всего 18% всего отходов, а остальные 82% производят компании и промышленный сектор. Поэтому важно было работать с компаниями.
В городе начали искать бизнес-модели, которые способны помочь экономике замкнутого цикла. То же исследование показало, что главные производители мусора в городе — производители продуктов питания и строительные компании. Как совместить эти бизнес-модели? Они способны взаимодополнять друг друга. Например, органический мусор используется для получения биогаза, а также для производства биопластика. Продукты и услуги должны минимизировать отходы, вредные выбросы и другие виды загрязнений.
Для получения биогаза компания на фабрике Orgaworld Greenmills используют анаэробное компостирование. С 2010 года фабрика переработала 120 тыс. т пищевых отходов. Их собирают в специальные резервуары, внутри которых происходит процесс анаэробного сбраживания — этой работе помогают микроорганизмы. Результатом становится биогаз, который затем превращают в пар, тепло или энергию. Часть использует сама компания, а часть она отдает в энергосеть. Остаточные продукты от этого процесса становятся высококачественным удобрением.
От малого — к большему, или Разведка боем
В Нидерландах за год проходят 800 фестивалей. Они приносят стране 700 млн евро. И они же могут стать местом для тестирования новых подходов, новых бизнес-моделей — где еще их тестировать, как не в месте концентрации десятков тысяч человек?
В Амстердаме ежегодно проходит фестиваль DGTL. Его организаторы тестируют новые решения по работе с отходами, а к 2020 году DGTL хочет стать первым фестивалем с экономикой замкнутого цикла.
Что DGTL делает, чтобы стать фестивалем с экономикой замкнутого цикла:
- Электричество для фестиваля получают с помощью солнечных панелей.
- Гости не бросают пластиковые стаканы на пол, а отдают их на переработку и получают за это ECO Coin. Сейчас монеты оцифрованы, отправляются на счет гостя по браслету. Отдыхающие получают скидку на напитки или на покупку сувениров.
- Пластиковый мусор прямо на месте переплавляли в скейтборды.
- Еда на фестивале — исключительно вегетарианская из-за влияния мясной промышленности на экологию. Поставляется местными производителями.
- На следующем фестивале будет использована биоразлагаемая посуда — стаканы, ножи, вилки, тарелки — и вместе с пищевыми отходами за 24 часа она будет отправляться обратно фермерам.
- Мочу перерабатывают для получения фосфатов, нужных для выращивания растений в DGTL Greenhouse.
Отходы
Если говорить о работе с мусором, то существуют следующие сценарии:
- Захоронение на полигоне.
- Сжигание с целью получения энергии.
- Переработка.
- Обновление или перепрофилирование.
Власти Амстердама способствуют появлению проектов, связанных с третьим и четвертым направлениями. Но используется и сжигание мусора, чтобы в домах и ресторанах была теплая вода: этим занимается компания AEB, которая с помощью собственной технологии превращает разные виды мусора в энергию или сырье, обеспечивая при этом низкое количество выбросов в атмосферу. Ежегодно компания вырабатывает 1 млн МВт электричества, которого достаточно для обслуживания 320 тыс. домохозяйств, а также 600 тыс. ГДж тепла для подогрева водопроводной воды и обогрева домов.
Врезка
Мусор разделяют на несколько категорий, отдельно выделяют органический мусор, отдельно — крупный мусор вроде мебели, которая затем может быть использована студентами или теми, у кого не хватает денег на новую. Вторую жизнь можно дать и одежде, отдав ее в один из местных секонд-хендов. Для разных категорий предусмотрены отдельные точки. Для жителей города все бесплатно, а компании платят сбор.
Песочница на набережной
Район De Ceuvel на набережной Амстердама решил заняться устойчивым развитием и замкнуть ряд цепочек, чтобы создать экономику замкнутого цикла в отдельно взятой локации.
Каждая лодка на набережной оснащена компостным туалетом. При этом туалеты не спускают с помощью воды, чтобы сократить потребление воды и производить компост. Поскольку использование человеческих фекалий сопряжено с риском, сделанные из них удобрения проверяют на различные параметры — металлы, патогены и остатки медицинских препаратов.
В лодках установлен теплообменник приточно-вытяжной вентиляции. Теплый воздух, который покидает помещение, возвращается обратно. Это позволяет экономить электрическую энергию и газ, используемые при отоплении.
Решение проблемы с упаковками для еды
80% пластикового мусора — это упаковки для еды. Все потому, что они одноразовые. Стартап Ozarka предлагает ресторанам и сервисам по готовке и доставке еды многоразовые упаковки. Иными словами, это просто контейнеры, которые сервисы арендуют по той же цене, что и отдали бы за одноразовую посуду. Бизнес-модель следующая:
- Ozarka доставляет контейнеры производителю.
- Производитель наполняет их в соответствии с заказом клиентов. Клиент оставляет депозит за упаковку.
- Клиент возвращает упаковку производителю и получает депозит обратно.
- Ozarka забирает контейнеры, моет и обрабатывает их.
- Контейнеры используются снова.
Экомонеты
В случае с жителями важно их вовлекать. Они должны получить что-то за то, что стали частью новой экономики. За каждый пакет мусора, отданный на переработку, горожане сначала получали пластиковые монетки, а затем — их эквивалент на счет в приложении. Эти монеты можно использовать в местных магазинах, на них можно купить продукты или поесть в ресторане. Так жители получают награду, одновременно это стимулирует локальную экономику.
Позже для приема мусора в городе установили контейнеры с QR-кодами: можно просто положить в контейнер пакет и отправить его фотографию, после чего получить монеты. Сейчас ECO coins уже вышли за пределы Амстердама и фестиваля DGTL — проекты запущены в L’Oreal и Booking.com.
Мебель из мусора
Но у всех возникает вопрос: что с мусором происходит потом? Многие считают, что сортированный мусор в итоге окажется на одной большой свалке. В Амстердаме решили показать горожанам, что именно из этого мусора получилось. С помощью 3D-печати из собранного пластика делают игровую мебель для детей и уличную мебель для города.
Этим занимается стартап The New Raw, расположенный в Роттердаме. Цель компании — доказать, что пластик — это не мусор и не должен им быть. Пластик — это новое сырье.
В Амстердаме вы можете купить обновленный смартфон или ноутбук. Если техника непригодна к использованию, это не значит, что ей пора на свалку. Некоторые компоненты можно снова пустить в ход, другие — отправить в переработку, добавить что-то новое и получить обновленный гаджет.
Этот подход открывает новые бизнес-модели. Важно думать о том, как сделать продукт, который легче починить. Как создать что-то в стиле LEGO. Ведь вы не плавите кубики LEGO, чтобы построить новый дом. И этот подход лучше, чем переработка или сжигание.
Пиво на дождевой воде
В Западной Европе нередки наводнения, вызванные дождями. Воде некуда уходить. Пивоваренная компания Hemelswater предложила решение этой проблемы — пиво.
Компания использует дождевую воду, собранную с крыши здания Volkshotel в Амстердаме. Название Code Blond отзывает к коду прогноза погоды, который означает сложные условия вроде шторма, снегопада и ливня в Голландии.
Из мочи — фосфаты
В Амстердаме на крышах некоторых домов растет трава. Таким зеленым крышам нужны удобрения, содержащие азот, калий и фосфор. Все эти вещества есть в человеческой моче. Поэтому в 2014 году компания Waternet, которая отвечает за канализацию в Амстердаме, запустила проект по сбору мочи для ее переработки и поставила писсуары на главной площади города.
После сбора моча фильтруется до тех пор, пока не останется только слизь. Затем из нее выпаривается природный зеленый газ. В него добавляют хлорид магния, в результате чего выпадает осадок из струвита — того самого фосфатного минерала, который и нужен. Струвит промывают и готовят к использованию в качестве удобрения.
Сейчас Waternet занимается этим на специальной фабрике, используя для этого канализационную воду.
Вторая жизнь старым гвоздям, болтам и арматуре
Поскольку городу предстоит расти и развиваться, некоторые здания когда-то придется снести. А в Амстердаме дома содержат тонны стали, меди, алюминия и свинца. Сталь — в высотных зданиях, медь — в кабелях, алюминий — в оконных рамках, золото — в телефонах. Проект PUMA (Prospecting the urban mines of Amsterdam) представляет город как «шахту» для добычи металлов. В Лейденском университете написали сценарии добычи металлов в городе, а Делфтский технический университет разработал метод определения содержания металлов в зданиях. Чтобы составить карту, показывающую наличие стали и и меди в зданиях, исследователям пришлось использовать существующие датасеты от компаний, а также обойти множество домов самостоятельно.
В будущем планы в BIM будут содержать всю эту информацию уже на этапе строительства — вплоть до того, какие болты использованы при строительстве здания и какое влияние на экологию они могут оказать. И тогда мы будем знать, как можно заново использовать материалы в конкретном здании и снова использовать их.
Совместное использование
Чтобы чем-то пользоваться, необязательно этим владеть. Особенно это касается транспорта. Неудобно таскать в метро самокат? Используй Samocat Sharing. Не хочешь платить налоги и тратиться на обслуживание автомобиля? На помощь приходят такси и каршеринговые сервисы.
Один из таких проектов в Амстердаме — Felyx E-Scooter. Нужно скачать приложение, найти ближайший электрический скутер и начать разъезжать по городу.
Инструменты умного города
Конечно, как и любой другой город, который хочет называться умным, Амстердам использует множество цифровых инструментов. Например, ультразвуковые датчики Clean Cap устанавливаются на все мусорные контейнеры и урны, чтобы в режиме реального времени сообщить об их переполненности. Такие датчики — часть киберфизической системы Clean City Networks (CCN). Эта система составляет оптимальные маршруты для мусоросборочных машин.
Но это — только инструменты. Самое главное — создание общего подхода к управлению ресурсами, экосистемы, которая помогает появляться новым проектам и стартапам (а их уже более 6,5 тыс.), и налаживание взаимодействия между жителями города, предпринимателями и властями.