Orașele închise au devenit o prescurtare narativă pentru așezările futuriste din science fiction. Acestea sunt habitate autonome, care încorporează toate infrastructurile esențiale, inclusiv generarea de energie, producția de alimente, gestionarea deșeurilor și apa.
Orașele futuriste pe care le vedem în filmele science fiction sunt frecvent descrise ca niște structuri atotcuprinzătoare și autonome, dar cât de fezabilă este construcția unei astfel de clădiri colosale, de dimensiunea unui oraș?
Megalopolisurile futuriste, un nou concept arhitectural
Conceptul de arcologie – un termen care combină arhitectura și ecologia – a fost propus de arhitectul Paolo Soleri în 1969, care a încercat să combine construcția cu filozofia ecologică. Un an mai târziu, Soleri a început să lucreze la Arcosanti, un oraș experimental din America, prin care a demonstrat conceptele sale.
Conceptele lui Soleri au inspirat science-fiction, cu o viziune a orașelor futuriste: habitate monolitice în care populația trăiește și lucrează fără a părăsi vreodată clădirea. Printre exemplele cinematografice se numără clădirile înalte masive din Dredd (bazat pe personajul de benzi desenate Judecătorul Dredd) și Skyscraper, deși nu se oferă prea multe detalii despre modul în care acestea funcționează, relatează BBC.
La rândul său, science fiction-ul ar putea să fi inspirat unele variante din lumea reală. The Line, propus de Arabia Saudită, este prezentat ca un oraș inteligent masiv care ar putea găzdui nouă milioane de oameni într-o singură clădire cu o lățime de 200 de metri, care se întinde pe o distanță de 170 km și o înălțime de 500 de metri. The Line ar fi alimentat cu energie solară și turbine eoliene, dar nu ar fi complet autosuficient, deoarece locuitorii ar avea nevoie de alimente și alte provizii, care ar trebui să fie furnizate din surse externe.
Unele structuri similare cu arcologiile există deja. De exemplu, bazele de cercetare din Antarctica sunt comunități relativ autosuficiente, mai ales din cauza distanței la care se află. De asemenea, protecția mediului înconjurător face ca acestea să fie autonome. Stația McMurdo oferă locuințe pentru aproximativ 3.000 de cercetători și personal de sprijin. Cu toate acestea, stația are nevoie în continuare de provizii semnificative de alimente și combustibil în fiecare an.
Alte structuri care sunt concepute pentru a fi cât mai autonome și autosuficiente posibil includ portavioane, submarine nucleare și platforme petroliere. Acestea dispun de toate zonele de locuit și de lucru necesare pentru echipaj, deși pentru o utilizare pe termen scurt. Un portavion trebuie să fie realimentat la câteva săptămâni, în timp ce un submarin nuclear poate rămâne sub apă până la patru luni. Cu toate acestea, niciunul dintre acestea nu este un loc deosebit de plăcut pentru a trăi. Submarinele, în special, sunt înghesuite și închise, camerele de dormit pot fi împărțite, iar echipajului i se prescriu suplimente de vitamina D din cauza lipsei de lumină naturală.
The Line, orașul ce se va întinde pe o distanță de peste 170 km în Arabia Saudită (Sursa: Neom)
Ce condiții trebuie să îndeplinească noile construcții
Este cu adevărat posibilă construcția acestor orașe futuriste? Dimensiunile unei astfel de structuri ar necesita fundații masive pentru a-i susține greutatea. „Se poate construi aproape orice, în limita rațiunii”, spune inginerul structural Monika Anszperger de la BSP Consulting. „Efortul ar fi masive, dar nimic nu este irealizabil. Doar că va costa mai mult să construiești fundațiile pentru ea”.
Cea mai mare provocare cauzată de înălțimea unei clădiri este efectul vântului. Încărcarea vântului este puțin îngrijorătoare pentru o casă obișnuită; dar turnurile colosale, cum ar fi Burj Khalifa din Dubai, trebuie să ia în considerare fluxul de vânt și vârtejurile rezultate. Un vortex este efectul cauzat de vântul care lovește suprafața unei clădiri, creând o zonă de presiune scăzută pe partea opusă, apoi se învârte în jurul acesteia pentru a o umple. Această acțiune vortex este cea care face ca clădirile înalte să se balanseze în timpul vânturilor puternice.
Efectele oscilațiilor pot varia de la mișcări ușoare ale clădirii, până la prăbușirea structurii. Podul Tacoma Narrows Bridge din Washington s-a prăbușit în 1940 din cauza vânturilor puternice care au indus oscilații de frecvență din ce în ce mai mare (mișcări rapide) pe pod, până la punctul în care podul s-a rupt în bucăți. Efectele vârtejurilor pot fi atenuate prin utilizarea unui amortizor de masă reglat (un dispozitiv de reducere a vibrațiilor) pentru a diminua mișcarea, precum și prin proiectarea structurii pentru a întrerupe fluxul de vânt.
„O modalitate de a atenua vortexurile este de a schimba forma clădirii pe măsură ce aceasta se ridică”, spune Adrian Smith, arhitectul multor clădiri foarte înalte din lume, inclusiv al Burj Khalifa. „Dacă nu schimbi forma clădirii, acel vortex are posibilitatea de a se construi pe sine și de a crea valuri de mișcare. Acestea se sincronizează cu structura clădirii și provoacă o prăbușire progresivă.”
Proiectele precum The Line imaginează o populație fericită să trăiască și să lucreze sub același acoperiș (Sursa: Andriy Onufriyenko/Getty Images)
O altă provocare cheie este generarea de energie. Tehnologiile de energie regenerabilă, cum ar fi panourile solare și turbinele eoliene, ar putea fi montate cu ușurință în exteriorul unei arcologii, dar este puțin probabil să ofere o soluție completă de energie pe cont propriu. Deoarece acestea ar fi eficiente doar în anumite momente, vor fi necesare sisteme de generare de energie de rezervă și de stocare a energiei pentru situațiile în care există un deficit.
Reactoarele nucleare reprezintă o posibilă soluție alternativă de generare a energiei. Reactoarele modulare de mici dimensiuni (SMR), versiuni miniaturizate construite în fabrică ale reactoarelor nucleare avansate, sunt surse de energie compacte și eficiente. SMR-urile pretind că prezintă anumite avantaje față de reactoarele mari, în ceea ce privește siguranța sporită și prevenirea proliferării materialelor nucleare. Cu toate acestea, ca în cazul tuturor reactoarelor de fisiune, prelucrarea și depozitarea deșeurilor nucleare reprezintă o provocare. Alternativ, reactoarele de fuziune ar fi mai sigure și ar furniza forme de energie mai puțin poluante, însă proiectele actuale nu sunt nici compacte (unul dintre ele, Iter, ar trebui să cântărească 23,000 de tone), nici viabile din punct de vedere financiar, deoarece niciunul nu a produs încă mai multă energie decât utilizează.
Producția de alimente trebuie, de asemenea, să fie luată în considerare. Agricultura convențională ar fi impracticabilă în interiorul unei clădiri. Ar putea fi utilizate ferme hidroponice verticale, care ar oferi, de asemenea, o formă naturală de reciclare a aerului. Cu toate acestea, iluminatul necesar ar crește cererea de energie, iar constrângerile de spațiu ar putea face dificilă producerea de alimente suficiente.
Nu toată lumea vede un viitor pentru clădirile înalte
Arcologia descrisă în romanul „Cuțitul de apă” al lui Paolo Bacigalupi folosea o serie de iazuri de filtrare pentru a recicla apa, ceea ce este plauzibil. Cu toate acestea, pierderile sunt inevitabile în orice sistem de reciclare. Stația Spațială Internațională (ISS) reciclează aproximativ 17,3 litri de apă în fiecare zi, inclusiv urina și transpirația, dar are totuși nevoie de rezerve regulate de apă proaspătă la câteva luni.
Nu toată lumea vede un viitor pentru clădirile înalte. În 2021, China a interzis construcțiile noi cu o înălțime mai mare de 500 m și a impus restricții severe pentru clădirile de peste 250 m.
Cu toate acestea, populația în creștere a Pământului trebuie să fie găzduită. Extinderea continuă a orașelor pe orizontală, prin construirea de noi terenuri, nu este sustenabilă la nesfârșit. Acest lucru întărește argumentul pentru a crește în sus, creând orașe verticale. „Orașele se extind masiv, trecând de la un milion la 10 milioane de locuitori”, spune Antony Wood, director al departamentului de clădiri înalte și urbanism vertical de la Illinois Institute of Technology și președinte al Consiliului pentru clădiri înalte și habitat urban. „Nu pot merge pe orizontală, pentru că este nesustenabil, din punct de vedere al consumului de teren și al energiei necesare pentru construirea și funcționarea orașului orizontal. Se va merge pe verticală.”
Va duce accesul la natură și la lumină la o divizare a claselor sociale în aceste așezări futuriste? (Sursa: Yuichiro Chino/Getty Images)
În loc de blocuri turn independente, clădirile ar putea fi interconectate cu poduri de pământ, creând spații verzi între ele. Cu toate acestea, dacă se construiește din ce în ce mai sus, cu o rețea de poduri de pământ, se riscă să se umbrească nivelurile inferioare, ceea ce face ca nivelurile superioare să fie din ce în ce mai dorite, ceea ce duce la un sistem ierarhic structurat.
„Văd orașele extinzându-se pe verticală în apropierea zonelor de tranzit și cu siguranță le văd extinzându-se și pe orizontală”, spune Smith.
Este dificil de văzut cum acest tip de super-construcții ar putea deveni viabile, din punct de vedere economic, în viitorul apropiat.
Pe măsură ce efectele schimbărilor climatice devin din ce în ce mai evidente, materialele din care sunt construite orașele s-ar putea schimba. Emisiile de carbon din industria cimentului le depășesc pe cele din sectorul aviației. Un material de construcție alternativ ar putea fi lemnul de masă: un produs de inginerie creat din panouri de lemn stratificat care sunt legate între ele. „Cantitatea de energie necesară pentru a produce lemn de masă este o fracțiune din cea necesară pentru a produce aceleași materiale din oțel sau beton”, spune Wood.
Deși construirea unei arcologii este teoretic posibilă, cel puțin din punct de vedere structural, ar necesita o inginerie inventivă pentru a asigura că sistemele necesare de generare a energiei, de producție de alimente și de recuperare a deșeurilor sunt durabile. Criticii spun că este dificil de văzut cum ar putea fi făcute arcologiile viabile din punct de vedere economic în viitorul apropiat. Există, de asemenea, argumentul că nu ar fi plăcut să trăiești permanent într-o zonă închisă, deși este reconfortant să știi că acest lucru este posibil, în cazul în care un eveniment apocaliptic ar face lumea exterioară nelocuibilă.
„Nu aș spune niciodată că ceva nu poate fi construit”, conchide Anszperger. „Poate fi construit, dar trebuie să existe o viziune și o nevoie pentru asta”.
