Construindo as cidades inteligentes do futuro

As Nações Unidas estimam que, até 2030, 60% da população mundial se estabelecerá em áreas urbanas, com uma em cada três pessoas morando em cidades com pelo menos meio milhão de habitantes.

Matti Mikkola, CEO da Eastern Pretech, sediada na Malásia, viveu na Ásia nos últimos 25 anos. Ele viu em primeira mão as mudanças que a urbanização traz para o ambiente construído. "Nos países em desenvolvimento, onde vemos claramente os efeitos da urbanização, estamos observando um aumento na popularidade da tecnologia de pré-moldados. Centenas de novas fábricas de pré-moldados estão sendo construídas anualmente na China, por exemplo. Quando um grande número de pessoas se muda para as cidades, é preciso ser capaz de fornecer moradias em grande escala rapidamente. Usar concreto pré-moldado para esses tipos de construção é a escolha óbvia, porque leva menos tempo para construir em comparação com a moldagem in situ."

O aumento da movimentação de pessoas para as áreas urbanas gera desafios que vão além da moradia. A crescente necessidade de fornecer serviços para milhões de pessoas levou à crescente popularidade do conceito de cidade inteligente.

"As cidades representam 80% do PIB global. Isso significa que há muitas oportunidades de mercado que vêm com a urbanização. A desvantagem é que os assentamentos humanos densos têm sua cota de desafios - emissões de CO2, poluição e congestionamento", destaca o Dr. Martin Brynskov, presidente da rede Open and Agile Smart Cities (OASC) e professor associado da Universidade de Aarhus, na Dinamarca.

"Na movimentação das cidades inteligentes, estamos definindo os blocos de construção de uma sociedade futura em que o físico é complementado por infraestruturas digitais. Há um consenso global de que o termo 'cidades inteligentes' é incompleto de certa forma. Trata-se de "cidades e comunidades inteligentes". Temos que começar no nível da comunidade se quisermos entender como a transformação digital está se desenvolvendo."

"O mundo agora está convergindo para uma definição do que é uma cidade inteligente e ela é bastante promissora: Ela está usando sistemas físicos, humanos e técnicos ou digitais de forma otimizada no ambiente construído para proporcionar um futuro próspero, sustentável e inclusivo para seus cidadãos", explica o Dr. Brynskov.

"O concreto forma uma grande parte do ambiente construído. Ele vem infraestruturando o mundo há mais ou menos um século. De certa forma, o que estamos procurando é o equivalente digital do concreto. Usamos concreto em toda parte. Não é possível construir uma sociedade, nem mesmo uma favela, sem ele. Precisamos de algo tão simples quanto o concreto é no mundo físico para os sistemas digitais. Em nossa organização, chamamos isso de Mecanismos Mínimos de Interoperabilidade (MIM) e nosso objetivo é permitir que pessoas com necessidades bastante simples - especialmente em áreas como a África e a Ásia, onde a urbanização não está ocorrendo de forma muito estruturada - possam participar dessa urbanização."

Miimu Airaksinen, CEO da Associação Finlandesa de Engenheiros Civis, enfatiza a necessidade de sustentabilidade. "Uma cidade inteligente é, antes de tudo, uma cidade sustentável - ecológica, econômica e socialmente. Temos que lembrar que as cidades são feitas para as pessoas e que 'inteligente' é como a cola que conecta os serviços essenciais para o gerenciamento da cidade."

"O objetivo das cidades inteligentes é tornar a vida cotidiana um pouco mais fácil para as pessoas que vivem nelas, mas também ajudar as cidades a funcionar de forma econômica e ambiental. Isso significa que precisamos buscar maneiras de garantir o uso eficiente dos recursos e tornar as cidades sustentáveis", disse Airaksinen

Pratap Padode, fundador e diretor do Smart Cities Council India, concorda. "Precisamos primeiro traçar a linha onde podemos tornar possível uma vida sustentável. O concreto, por exemplo, é um material de construção de longa duração, o que é bom para a durabilidade das cidades. É uma necessidade absoluta na criação de um ambiente adequado para as pessoas viverem e trabalharem. Em cidades congestionadas, o uso do concreto se torna ainda mais útil porque permite que você construa nas alturas necessárias, disponibilizando mais espaços sem sacrificar a terra agrícola. O concreto é o material mais moderno para fornecer um ambiente construído o mais rápido possível e com o mínimo de inconveniência."

Padode observa que a flexibilidade do concreto é um fator determinante importante no papel que ele desempenhará nas cidades inteligentes do futuro. "As estruturas exigem muita precisão e a precisão resultante da digitalização pode ser muito bem executada em estruturas de concreto porque o concreto pode adotar qualquer forma que se queira. Acho que o pré-moldado, que já é amplamente utilizado nos países desenvolvidos, se tornará a norma e não a exceção. Nos países em desenvolvimento, estamos vendo um aumento no uso da tecnologia de pré-moldados devido à sua capacidade de entregar projetos em um curto espaço de tempo. Os elementos são padronizados, levados ao local e montados. Isso é uma grande vantagem, especialmente em áreas congestionadas, onde as pessoas estão se movimentando, porque cria menos incômodo para a cidade e seus cidadãos."

Mikkola também vê os benefícios do uso de pré-moldados para a construção das cidades inteligentes sustentáveis do futuro. "O uso da tecnologia de construção com pré-moldados é mais ecologicamente correto do que os métodos de construção convencionais, pois gera menos resíduos, além de ser mais produtivo e eficiente. Quando um edifício pré-moldado é projetado corretamente, é possível construir uma estrutura que pode ser desmontada e transferida para um novo local. Construímos, por exemplo, um estacionamento de vários andares usando conexões totalmente aparafusadas. Quando não for mais necessário naquele local, você desparafusa toda a estrutura, move-a para um novo local e ela pode ser usada novamente, o que diminui a necessidade de novas construções", diz Mikkola.

Os serviços habilitados para IoTe IA desempenharão um papel fundamental nas cidades e comunidades inteligentes, o que torna imperativo encontrar uma maneira de integrá-los facilmente ao ambiente construído, enfatiza o Dr. Brynskov. "No projeto SynchroniCity, financiado pela UE, implantamos 50 produtos e serviços em 21 cidades. Usando a estrutura do SynchroniCity, que se baseia nos MIMs da OASC, esses pilotos mostraram como os governos locais podem utilizar efetivamente sensores e dados para fornecer serviços que afetam positivamente o bem-estar de seus cidadãos."

Airaksinen ressalta que podemos nos beneficiar do ambiente construído existente. "Considerando que grande parte do mundo já foi construída em concreto, a chave é elevar as estruturas aos padrões necessários agora e no futuro. Podemos considerar o ambiente construído ao nosso redor como uma espécie de esqueleto para a tecnologia inteligente. Seria um desperdício de material destruir o esqueleto, mas podemos atualizá-lo. Podemos adicionar sensores impressos em superfícies de concreto, por exemplo, para nos dar avisos antecipados sobre inundações ou condições das estradas. Novas estruturas de concreto podem incorporar produtos químicos que podem ajudar a estrutura a se curar ou emitir sinais sem a necessidade de sensores separados. O concreto, como material, está se tornando cada vez mais inteligente".

Padode também reconhece que há certos problemas com a integração de estruturas existentes no modelo de cidade inteligente. "Um dos desafios da construção de cidades inteligentes é que as estruturas antigas não podem ser completamente removidas. Temos que readaptar as estruturas antigas, mas também há soluções disponíveis para isso - as vigas de concreto, por exemplo, podem ser adaptadas de forma bastante sistêmica."

Mikkola enumera uma série de vantagens que os elementos pré-moldados já oferecem e que os tornam o bloco de construção perfeito para cidades inteligentes. "O núcleo oco, porque é possível passar fios e outras conexões por ele, é um bom material de construção para cidades inteligentes. Além disso, ele tem a vantagem de usar até 40% menos concreto do que outros materiais", diz ele. "O concreto também é muito flexível em termos de integração da tecnologia necessária nas cidades inteligentes. Quando o concreto ainda está úmido, é possível colocar nanotubos de carbono que se tornam parte da estrutura à medida que o concreto seca. E à medida que a tecnologia se torna mais avançada e os sensores ficam menores, mais fácil se torna a integração com o concreto."