Smart city, come si evolvono le città grazie all’economia circolare

L’economia circolare, quella che punta al riuso e al riciclo di materiali (e non solo), può essere applicata  con risultati positivi agli edifici e alle strutture all’interno delle città, contribuendo così a farle diventare vere e proprie smart city. Lo rileva Guglielmo Carra, Materials Consulting Lead Europe & Digital Transformation Lead Italy di Arup,  società internazionale di progettazione, ingegneria, pianificazione, design e consulenza specialistica presente in America, Australia, Asia orintale ed Europa con progetti  finanziati in più di 160 paesi. Questo il suo intervento per il Report Re-Think dell’organizzazione Tondo. 

Tra la Shangai degli anni ’90 e quella di pochi anni fa c’è una differenza netta: lo sviluppo della città negli ultimi 20 anni è stato impressionante. È la  tendenza che si evidenzia in diversi contesti urbani dell’Asia, dell’Africa, del Centro e Sud America, e anche in Europa. Si stima che entro il 2050, circa il 70% della popolazione mondiale vivrà all’interno delle città. Questo vuol dire che ogni settimana sarà costruita una città da 1,6 milioni di abitanti.

La città è un luogo accentratore di persone, ma anche di risorse che vengono tipicamente prodotte fuori da essa e trasportate nella città per essere consumate in una logica prevalentemente lineare.

Questo cambiamento avrà un forte impatto sul settore delle costruzioni, che già, allo stato attuale, consuma il 60% delle risorse e a causa del quale viene emesso il 40% di CO2. I margini di miglioramento sono possibili dato che il settore delle costruzioni è quello meno automatizzato in assoluto, perciò anche il meno efficiente: la produttività di un’ora lavorata è equivalente a quella del 1946.

La soluzione a tutto questo si potrebbe trovare nell’economia circolare, nell’ottica di valorizzare i processi e le risorse utilizzati, non fermandosi nella progettazione all’uso dell’edificio, ma anche definendo cosa accadrà in conseguenza dei materiali e delle risorse utilizzati per la sua costruzione. L’economia circolare diventa così parte attiva nello sviluppo della smart city.

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Economia circolare: come applicarla alla smart city

Per esempio i progetti di ARUP si muovono attorno a 4 aree tematiche:

1. la rigenerazione del capitale naturale, ossia trasformare la città da un luogo che fagocita le risorse a uno dove le risorse sono prodotte e rigenerate;
2. la creazione di processi aperti e condivisi, con lo sviluppo e l’attuazione di processi collaborativi e la promozione di azioni e processi di filiera;
3. la progettazione flessibile, quindi la capacità di anticipare le necessità future sia in fase di design sia di esecuzione;
4. l’implementazione di tecnologie digitali, per aumentare l’efficienza di processi, prodotti e servizi.

Partendo dalla prima area tematica, cioè la rigenerazione del capitale naturale, c’è l’esigenza di immaginarci e dirigerci verso la creazione di “città vive”, con un’inversione del concetto stesso di città, da luogo di consumo di risorse a luogo di produzione per il suo sostentamento. Un esempio in questo senso potrebbe essere il “Bosco Verticale” realizzato a Milano, a cui ARUP ha collaborato come progettista, che pur non avendo questo obiettivo specifico si pone verso questa direttrice. Tale cambiamento ci porta a definire gli edifici non solo come sistemi tecnologici ma anche come elementi naturali.

Sempre in questa prospettiva una delle attività che sta portando avanti ARUP è quella di capire come progettare gli edifici ed, in generale, gli spazi urbani per favorire e sviluppare il cosiddetto “urban bio-loop”, ossia un ciclo chiuso fatto di risorse tecnologiche e naturali che vengono prodotte e consumate all’interno della stessa città.

In questo approccio è necessario definire aree specifiche all’interno della città dove si possano sviluppare e processare risorse naturali per ottenere dei prodotti di vario tipo, utilizzati anche, in alcuni casi, dal settore delle costruzioni. Ad esempio i nostri edifici possono diventare delle piccole fabbriche delle risorse stesse, come l’edificio BIQ di Amburgo dove la facciata è composta da bio-reattori che fanno crescere delle alghe al loro interno. Raccolte, diventano bio-massa che essiccata e bruciata produce energia per il fabbisogno dell’edificio stesso.

Altro tema molto importante, è quello di pensare a come utilizzare i materiali di cui necessitiamo tramite processi aperti, condivisi e circolari. Un esempio in questo ambito è quello della Circular House a Londra, sviluppata da Arup, che dimostra come un edificio può divenire il luogo in cui le risorse vengono temporaneamente aggregate per poi, tramite sistemi tecnologici, essere decomposte e ritornare così al produttore per essere riutilizzate. Si tratta di un sistema di logistica inversa che nasce dall’idea che lo smantellare possa essere l’origine per la costruzione di un nuovo edificio. L’obiettivo della Circular House era appunto di dimostrare che i materiali utilizzati per una costruzione mantengono un valore nel tempo e che tale valore potrebbe essere monetizzato dal proprietario dell’edificio invece di pagare una ditta per prelevare e smaltire questi materiali.

Altro esempio lo troviamo ad Amsterdam, dove la struttura temporanea sviluppata da ARUP chiamata People’s Pavillion è stata costruita esclusivamente con materiale cosiddetto di scarto, con ha una facciata composta da piastrelle di ceramica completamente riciclate tenute assieme da elementi strutturali anche essi derivanti da materiali di riciclo. L’intera struttura, anche in questo caso, è stata sviluppata con una logica modulare che permette lo smontaggio e la ri-assegnazione dei materiali per altre funzioni. Per questi motivi è fondamentale avere in mente la flessibilità già in fase progettuale.

Ed è qui che entra in gioco il digitale. Arup si sta muovendo verso la robotica di cantiere. Ad esempio, al Salone del Mobile 2018 è stata presentata una casa modulare completamente stampata in 3D da un robot estremamente veloce che ha impiegato solo 48 ore a costruire un’abitazione di 100 mq. Oltre al vantaggio in termini di tempo, il robot è attento all’uso di materiali, che vengono impiegati solo dove risultano necessari. Terminato l’evento, essendo composta da elementi modulari, la casa è stata smontata per trovare nuova sede a Bergamo. Un altro esempio è quello del ponte stampato in 3D MX3D Bridge di Amsterdam, dove il materiale utilizzato è stato l’acciaio e non il cemento come nel caso della Circular House di Milano. In questo modo è stato possibile sviluppare il ponte direttamente nella factory, ottimizzando i tempi e lo spostamento dei materiali: il ponte sarà trasportato nel luogo destinato solo quando sarà finalizzato.

Il digitale è utilizzato nella progettazione delle infrastrutture, o utilizzando le immagini provenienti da Google Street View o collezionando i dati forniti dalle autorità locali. Si possono sfruttare strumenti nuovi come la realtà virtuale e la realtà aumentata, con cui è possibile monitorare in tempo reale come i dati vengono utilizzati e aggregati assieme. Come mettere in pratica tutto questo ed implementare un modello circolare? Non si tratta solo di implementazione tecnologica, ma di avere una visione comune da parte di tutti i protagonisti della filiera produttiva per un cambiamento che ricopra gli ambiti più rilevanti, cambiando i modelli di business, il modo di progettare, di produrre i nostri edifici e dei materiali utilizzati. Significa anche cambiare i nostri modelli logistici, riprogettando la mobilità, ma anche i modelli di uso dei nostri edifici, implementando modelli di sharing degli spazi per ottimizzare l’utilizzo degli asset.