Poza siecią #OEES

Kacper Kępiński

26 lutego '20

Regen Villages

...

„Przestrzeń zmiany klimatu” to cykl artykułów poświęconych architektonicznym strategiom przystosowywania miast do kryzysu klimatycznego. Każdy z tekstów dotykać będzie innego zagadnienia lub funkcji, którą place, parki i ulice będą musiały pełnić w najbliższej przyszłości — od retencji wody, przez zapewnienie dostępu do żywności, po miejsca przygotowane na przyjęcie migrantów klimatycznych. Co dwa tygodnie przyjrzymy się konkretnym pomysłom projektantów i już wdrożonym rozwiązaniom na przekształcenie przestrzeni publicznych w bufor ograniczający negatywne skutki zmian pogodowych i stanowiący infrastrukturę kryzysu.

Partner cyklu

Poza siecią
(odcinek 2. cyklu pt. „Przestrzeń zmiany klimatu”)

Nasilające się, ekstremalne zjawiska pogodowe takie jak dotkliwe susze i powodzie, pożary i wichury, destabilizują nie tylko środowisko naturalne, lecz także zbudowane przez ludzi i służące na co dzień miastom systemy i infrastrukturę, bez których trudno wyobrazić sobie normalne funkcjonowanie. Mowa tu o sieci wodociągowej, dostępie do prądu i gazu, komunikacji publicznej czy gospodarce odpadami. W obliczu coraz częstszych sytuacji kryzysowych utrzymanie w pełnej sprawności istniejącej już infrastruktury będzie coraz trudniejsze.

Polska jako kraj, który zaraz po Belgii, jest najgorzej zaopatrzonym (per capita) w wodę państwem Unii Europejskiej, musi liczyć się z nadciągającymi utrudnieniami w funkcjonowaniu wodociągów, ale też przerwami w dostawie prądu z chłodzonych wodą elektrowni węglowych (ten problem wraca przy każdej fali letnich upałów już od kilku lat). Próbą odpowiedzi na problemy w funkcjonowaniu sieci w skali całego kraju lub miasta, są projekty budynków, dzielnic i całych miasteczek funkcjonujących w trybie off-grid, czyli poza siecią.

Głównym założeniem tego typu projektów jest zdolność do czasowego lub stałego funkcjonowania poza globalną siecią energetyczną czy wodociągową — jednostki różnej skali od budynku po dzielnice — projektowane są jako samowystarczalne, produkujące tyle energii ile same wykorzystują, gromadzące nadmiary na dni niedoboru i poddające wewnętrznemu recyklingowi jak największą część odpadów. Takie strategie mogą dotyczyć całościowo ujętego funkcjonowania miasta ze wszystkimi koniecznymi mediami, ale mogą również zabezpieczać jedną z kluczowych dla funkcjonowania człowieka dostaw — energii lub wody.

Na zapas

Jednym z bardziej dotkliwych efektów zmian klimatycznych jest susza i chroniczny niedobór wody na terenach miejskich. Dlatego tak ważne jest jej gromadzenie zawsze wtedy, gdy tylko jest to możliwe. Poza konwencjonalnymi zbiornikami na deszczówkę i retencyjnymi, możliwe są też rozwiązania w zakresie wykończenia budynków, które wspierają odpowiedzialną gospodarkę wodną.

Aquatecture

Aquatecture to zaprojektowany przez Studio Sway panel elewacyjny przeznaczony do gęstego środowiska miejskiego, w którym nie ma miejsca na rozległe zbiorniki na wodę. Stosować można go zarówno na budynkach nowych, jak i adaptowanych, według autorki sprawdzać ma się także jako instalacja wolnostojąca. Zadaniem paneli Aquatecture jest wyłapywanie wody na jak najwcześniejszym etapie, zanim ulegnie zanieczyszczeniu, a następnie jej magazynowanie i wykorzystywanie w przypadku suszy.

Aquatecture

Gdy wody brak

Magazynowanie wody wymaga jednak opadów. Aquatecture jest więc ciekawym pomysłem, ale projektowany dla obszarów dotkniętych suszą panel zbierający wodę, wydawać może się niezbyt priorytetowym rozwiązaniem do wdrożenia. Bardziej obiecujące są koncepcje produkcji wody, tam gdzie jej nie ma, z dostępnych na miejscu zasobów. Zamknięty w kontenerze generator energii i wody WEDEW (ang. Wood-To-Energy Deployable Emergency Water) to maszyna przetwarzająca biomasę na niezbędne dla człowieka zasoby, bez względu na warunki pogodowe. Twórcy przekonują, że instalacja pozwoliłaby na usamodzielnienie się narażonych na przerwy w dostawie wody i prądu społeczności oraz ograniczyła niestabilność infrastruktury narażonej na zjawiska atmosferyczne.

WEDEW w San Francisco Bay Area

Zasada działania WEDEW opiera się o gazyfikację biomasy, której produktem jest elektryczność, gorące wilgotne powietrze (z którego pozyskiwana jest później woda) oraz biowęgiel. Koszt produkcji energii z gazyfikacji to około 1/10 kosztów jakie generuje produkcja energii słonecznej z obszaru zbliżonego do powierzchni kontenera WEDEW. Paliwo z biomasy niezbędne do działania instalacji pozyskiwane może być z produktów ubocznych lokalnego rolnictwa i leśnictwa oraz klęsk żywiołowych (przetwarzanie powalonych drzew i zniszczonych plantacji).

Ekonomia dzielenia się

Łączącym się z brakiem stabilności odnawialnych źródeł energii problemem jest brak możliwości przewidywania dostaw prądu. Przejście od paliw kopalnych do zielonej energii wiąże się z przebudową całego systemu energetycznego, który wymagać będzie nie tylko przechowywania, lecz także użytkowania prądu w bardziej partnerski, wspólnotowy sposób. W systemie istnieć będzie wielu małych dostawców, którzy będą mogli dzielić się własnymi zasobami i korzystać z potencjału sąsiadów. Phi to sposób organizacji tej wymiany oparty o istniejące w środowisku internetowym modele P2P (peer-to-peer) gdzie funkcjonuje wielu równorzędnych dostawców i odbiorców. Na obecnym etapie aplikacja pozwala na symulowanie złożonych sieci energetycznych opartych o zdecentralizowane źródła czystej energii i indywidualnych odbiorców. Narzędzie pozwala na optymalne zaplanowanie sieci i inwestycji w niezbędną infrastrukturę, a wszystkie decyzje podejmowane są wspólnie przez przyszłych jej użytkowników/właścicieli. Tak zbudowana infrastruktura w założeniach ma uniezależnić lokalne społeczności od dużych koncernów energetycznych, pozwalając na przejście na całkowicie odnawialną energię bez obaw o stabilność dostaw prądu.

Phi - your interface to peer-to-peer energy

Nowe miejskie złoża

Jednak także w ramach istniejącej infrastruktury i klasycznych, scentralizowanych systemów, możliwe są innowacje, których wdrożenie pozwala na eksploatację zupełnie nowych typów „złóż” energii, dotąd będących jedynie skutkiem ubocznym innej działalności prowadzonej w mieście. Islington Council w Londynie wdrożył nowatorski system infrastruktury ciepłowniczej w dzielnicy, dla którego źródłem energii jest ciepło wytwarzane przez najstarszą głębinową linię metra na świecie.

Infografika — zasada działania systemu

W celu dostarczenia energii cieplnej do przeszło 1350 domów inżynierowie z firmy Ramboll zaproponowali wykorzystanie ciepła wydobywającego się przez szyb wentylacyjny metra zlokalizowany przy City Road, gdzie powietrze podgrzane do 18–28 stopni Celsjusza oddawane jest do atmosfery z opuszczonej stacji metra. Wykorzystano do tego pompy ciepła odpadowego, które podnoszą temperaturę do 80 stopni, a następnie rozprowadzają je po systemie ciepłowniczym dzielnicy. To niskoemisyjne źródło energii wpływa nie tylko na ograniczenie produkcji gazów cieplarnianych związanych z produkcją ciepła, ale także na obniżenie temperatury w sieci metra oraz niwelowanie zjawiska wysp cieplnych na powierzchni.

Bunhill Energy Centre, Tim Ronalds Architects

Samowystarczalne wioski

Połączeniem technologii z różnych dziedzin jest m.in. ReGen Villages, model rozwoju zaproponowany przez duńskie biuro EFFEKT, który w zamyśle twórców miałby być uniwersalnym wzorcem tworzenia współczesnych, samowystarczalnych osiedli-wiosek. W tej holistycznej koncepcji autorzy połączyli ze sobą cały szereg najnowszych technologii — domy o dodatnim bilansie energetycznym (produkujące więcej energii niż ją zużywające), odnawialne źródła i magazynowanie energii, lokalną produkcję żywności w farmach wertykalnych i system retencjonowania wody. Najbardziej wartościowe w całej koncepcji wydaje się więc użycie istniejących już i powszechnie dostępnych technologii, zastosowanie ich wspólnie i pokazanie w ten sposób pełnego potencjału drzemiącego w lokalnie tworzonym przez ludzi ekosystemie.

Regen Villages

O ile projekt może wydawać się interesujący zarówno ze względu na swoje założenia związane z rozwiązaniami ekologicznymi i z zakresu ekonomii cyrkularnej, o tyle nierozerwalnie związany jest z ideą ciągłego wzrostu — proponuje budowę nowych osiedli, zamiast przekształcania tych istniejących, pojawia się więc pytanie czy oszczędności w eksploatacji są w stanie zrównoważyć i w dłuższej perspektywie zrekompensować straty środowiskowe związane z budową osiedla i niezbędną do tego eksploatacją środowiska i wytworzonym śladzie węglowym.

Inny rodzaj autonomii

Projektem, który dotyczy najszerszej skali regionalnej jest „Arctic Present. The Case of Teriberka”, proponujący przekształcenie obszarów przybrzeżnych Morza Barentsa i Morza Białego w samowystarczalną sieć autonomicznych osad. Trudne warunki atmosferyczne sprawiają, że krajobraz zdominowany jest przez wernakularne, tymczasowe struktury budowane z lokalnych materiałów, które jako jedyne są w stanie oprzeć się (czy też raczej dostosować się) do zmiennych warunków. Jednocześnie pozostający zależnymi od pogody i warunków środowiska mieszkańcy, mogą tę sezonowość i intensywność warunków czerpać energię.

Arctic Present. The Case of Teriberka

Wybrzeże Półwyspu Kolskiego ma duży potencjał do samodzielnego życia w oparciu o odnawialną energię wiatrową. Projekt proponuje wdrożenie systemu para-latawców, które służyłby w do dynamicznego procesu pozyskiwania energii wiatrowej w Arktyce i Teriberce. W założeniu twórczyni tak wytworzona energia miałaby być publicznie dostępna. W przeciwieństwie do osadniczych miast o stale rosnących wymaganiach, Teriberka potrzebuje zasad i struktur, które mogą mieć różną skalę lub być przenoszone w razie potrzeby. Miejsce, gdzie nie da się zbudować trwałej infrastruktury energetycznej staje się więc idealnym laboratorium dla rozwiązań, które później stosowane mogłyby być w innych rejonach.