• Женева, Осло, Цюрих, Канбера - ток от зелена енергия, електробуси, парно от отпадъци, ски писта върху ТЕЦ-а

Представете си, че живеете в град, в който електричеството за уличните лампи и обществените сгради се произвежда от източници с нулев въглероден отпечатък - фотоволтаици, геотермални помпи, водни централи. В допълнение градското осветление може да се усилва и намалява според това кой час на денонощието е. Представете си и че парното идва от енергия, добивана от рециклирани промишлени отпадъци. Това се случва в топлоцентрала, която е напълно интегрирана към урбанистичната среда. Преди на мястото й е имало въглищна ТЕЦ, която е бълвала гъст черен дим. Днес топлоцентралата прави чиста енергия, а на покрива й има ски писта, туристическа пътека и стена за катерене. Също така в контейнерите за смет са инсталирани сензори, които дават на събирачите информация коя кофа е пълна.

Градският транспорт във вашия град е организиран така, че в час пик за негово улеснение се отварят още улични ленти. Така на автобусите, които всъщност са електробуси, се дава пълен приоритет в микса на градската мобилност. И за да бъде победата на обществения превоз пълна, в целия град има екологични превозни средства за споделено ползване - електромобили, велосипеди, електрически колела, тротинетки. За тях са предвидени много точки за зареждане - на паркинги, търговски центрове, хипермаркети, хотели и т.н.

Представете си също, че мобилно приложение показва свободните паркоместа в центъра, а и не само там. Това помага на шофьорите да не обикалят дълго и да търсят къде да спрат и намалява нивата на изгорелите газове. Черешката на тортата е, че пак с едно докосване на екрана на смартфона хората в колите могат да се ориентират къде в момента трафикът е натоварен, за да изберат алтернативен маршрут.

Най-хубавото от всичко е, че няма нужда да затваряте очи и да давате воля на въображението си. В Европа и по света вече има много градове, които повече или по-малко отговарят на определението за умен град. Цюрих оглавява тази класация от години. За пети пореден път през 2025 г. най-големият град в Швейцария зае първото място в индекса Smart city на International Institute for Management Development (IMD). Два други града в Швейцария също попаднаха в челната десетка – Женева и Лозана.

Съчетавайки иновативни технологии и устойчиви практики в полза на жителите си, Цюрих напълно отговаря на определението за модерен интелигентен град. Той се гордее с изключително ефективен публичен транспорт. Швейцарците очевидно знаят, че колите произвеждат около 24% от въглеродните емисии в населените места. Другаде се ползват основно изкопаеми горива като петрол и природен газ, които вдигат нивата на парникови емисии, водещи до климатични промени. Това може да се забави и дори да бъде спряно чрез преход към електрически превозни средства.

Трамваите, електробусите, влаковете и тротинетките в Цюрих са интегрирани в мрежа, достъпна през приложение. ZVV предлага актуализации в реално време, планиране на пътувания и онлайн покупка на билети. Проучване показа, че макар в града да няма метро, всеки жител има спирка на най-много 400 метра от дома си. Така 450 000-те обитатели на Цюрих ежедневно правят 1,3 млн. пътувания с общинския транспорт. Изчислено е, че само 26% от цюрихчани се придвижват с личен автомобил. Летището е на 9 км от града, но пътуването с влак от и до него трае 10 мин.

Всичко това е постигнато, като от години на градския транспорт в Цюрих се дава пълен приоритет. 4000 сензора следят трафика и изпращат информация до компютри, програмирани да генерират алгоритми, контролиращи сигнализацията. Когато трамвай или електробус приближи едно от 400-те кръстовища, датчици в настилката прекалибрират циклите на светофарите и указателните табла и дават път точно на тях. Вследствие на това пътуванията с градски транспорт в швейцарския град обикновено траят до 30 мин, дори с прекачване. В допълнение кметството е разположило и стотици велосипеди и тротинетки и е създало велоалеи за тях.

Енергията в Цюрих идва от възобновяеми източници. Водна централа произвежда значителна част от тока, слънчеви панели допълват нужните количества. Потреблението се редуцира благодарение на енергийно ефективните сгради. Известно е, че сградите са топ консуматорите на енергия – около 40% от общото потребление. Умните постройки в Цюрих намаляват това съотношение с до 16%. 

Осло заема второ място в индекса на IMD. През 2019 г. столицата на Норвегия бе обявена за зелена столица на Европа заради смели климатични политики и иновативно планиране. Скандинавският град е световен лидер по използване на електромобили и бързо се движи към целта най-късно през 2028 г. градският й транспорт да не произвежда никакви вредни емисии. Към 2024 г. 85% от пробега на общинските автобуси е електрически. Това е отличен ръст, като се има предвид, че през 2018 г. процентът е бил 0. Бързият преход вече дава осезаеми ползи за климата. Между 2018 и 2024 г. емисиите на CO₂ от обществените автобуси са намалели от 20 000 на 1000 т годишно.

По отношение на транспорта много от политиките в Осло повтарят тези на Цюрих. Да отбележим това, с което норвежката столица надгражда. В момента градската управа тества ефекта от една иновация. На жителите на няколко сгради е предложена отстъпка от цената, ако 100% от домакинствата си купят карта. „Искаме те да са част от месечния бюджет на хората, каквато е таксата за интернет или абонаментът за чистенето на снега - поясняват от общината. - Целта е градският транспорт да се затвърди като средство № 1 за придвижване."

Кварталът "Вулкан" е нагледен пример как Осло вижда бъдещето си. Допреди 20 г. крайречната индустриална зона представлява изоставен конгломерат от бетонни здания със счупени прозорци. В района има няколко бивши леярни, една от които дава името му. През 2004 г. двама предприемачи купуват земята. След това започва да се оформя квартал, изцяло захранван с геотермална енергия и слънчеви панели. Пространството е планирано така, че за живеещите да има много зеленина и зони за отдих и култура. Построява се театър, в стара чугунолеярна се оформя красив food corner.

"Вулкан" не е просто оживено място, кварталът е построен, за да бъде устойчив, пояснява BBC. Под площада и околните ниски сгради има множество геотермални кладенци на дълбочина от 300 м. Наред с вездесъщите слънчеви панели "Вулкан" е в състояние да генерира сам нужната му енергия за отопление през дългата студена зима и за хладината през краткото лято. Дори покривите на сградите в квартала имат роля. На част от тях са поставени кошери. Пчелините са създадени през 2014 г. с цел да се възстанови някогашната пчелна популация по поречието на река Акерселва. В резултат днес Осло разполага с най-пресния мед, произведен почти в центъра му.

Но да се върнем към града като цяло. От 2019 г. общинското строителство се изпълнява само с техника без вредни емисии. 5 г. по-късно бе отчетено, че 77% от обектите на кметството не замърсяват природата. Затова от м.г. строителството без емисии стана задължително за всички обществени проекти. Така се реновира например сградата Sophie's Minde, част от културното наследство на Осло. Строи се само с безвредна и тиха техника и с доста рециклирани материали, например бетонни плочи. Очаква се в периода на строителство обектът да произведе само 16 тона въглерод спрямо 223 тона с конвенционални машини.

Канбера е на трето място в проучването за умните градове. Столицата на Австралия също има собствен почерк. Проектиран през 1912 г. да бъде "идеалният", градът вече се утвърждава като площадка за тестване на иновативни идеи. Това привлича компании, търсещи нови решения. През последните 10 г. в Канбера бе произведено автономно превозно средство, направено бе първото в света изпитване на виртуална електроцентрала на 100% зелен водород. Тествана бе и система за домашни доставки с дронове.

Канбера е първата столица, постигнала 100% захранване с ток от възобновяема енергия. През 2026 г. в града ще заработи The Big Canberra Battery, която ще съхранява най-малко 250 мегавата от такива източници. Батерията ще захранва 1/3 от града в продължение на 2 часа в моменти на пиково потребление. "The Big Canberra Battery ще поддържа осветлението, ще намали зависимостта от изкопаеми горива и ще подпомогне прехода към нулеви емисии", щастлива е общината.

Как умните градове стават такива?

Като местните власти и урбанистите събират в реално време данни за ключовите процеси - трафика, температурата, качеството на въздуха. Както стана дума, това се случва чрез сензори, камери, интелигентни измервателни уреди. След това получената информация се обработва, често с изкуствен интелект и облачни алгоритми. Данните се анализират, за да се набележат сфери за подобрение и да се открият работещи модели. Градската управа взима решения с помощта на автоматизирани системи.

България също разполага с Център за върхови постижения, който събира и обработва т.нар. Големи данни (Big Data) и който може да дава съвети по ключови теми. Институтът GATE (Големи данни в полза на интелигентно общество) е създаден през 2019 г. като автономна структура към СУ "Св. Климент Охридски" и е първият подобен в Източна Европа. Финансиран е с европейски и национални средства и е съвместна инициатива на родната Алма Матер и на частния Технологичен университет "Чалмърс" в шведския град Гьотеборг, както и на звеното му за комерсиализация на научните постижения - Индустриални технологии "Чалмърс". Проектът с българско участие печели финансиране в конкуренция с 300 други от 15 държави.

В България GATE се ръководи от проф. Силвия Илиева. "Мисията ни е да се занимаваме с обществено значими проблеми - пояснява тя. - Институтът осигурява добавена стойност в няколко приложни области - цифрово здравеопазване, градове на бъдещето, умна индустрия и интелигентно правителство."

GATE e регистрирал патент за система за видеонаблюдение на пациенти с епилепсия. Разработва и иновативни биомаркери за ранна диагностика на болестта на Алцхаймер. Отделът за "Цифрово здравеопазване" в GATE работи и над продукти, които откриват и алармират в реално време за опасни за здравето на пациентите събития и симптоми. Vital Signs следи жизнени показатели като ритъм на дишане, сърдечен ритъм и др. по време на сън и в будно състояние.

В GATE има още урбанисти, архитект, ландшафтен инженер, климатолог, които работят по направление "Градове на бъдещето". Те са в основата на създадения цифров двойник на София. Става дума за дигитално копие на реалния град, което е в състояние да пресъздава средата и процесите в нея - трафик, качество на въздуха, енергийна ефективност, мобилност и др. А също и да разиграва бъдещи сценарии и да отговаря на въпроса "какво би станало, ако...".

"Цифровият двойник свързва реалния и виртуалния град посредством непрекъснато събиране на данни в реално време - пояснява проф. Десислава Петрова-Антонова, която е ръководител на „Градове на бъдещето". - Създаването на двойника е съпроводено с изграждането на 3D семантичен модел на града, представляващ геометрията на обектите в него - сгради, пътна инфраструктура, зелени площи, релеф. Обектите се описват с различни техни характеристики. В комбинация с термофлуидната динамика 3D моделът осигурява например симулиране на вятъра и движението на въздушните маси. Изследва се разпространението на замърсителите на въздуха според посоката и скоростта на вятъра и геометрията на сградите. Симулирането на вятъра позволява изследване на пешеходния комфорт, включващ анализиране на рисковете от пешеходни инциденти и анализиране на местата в града, където инфраструктурата се нуждае от подобрение. Заедно с това може да се оцени ефектът от различни промени, отнасящи се до нови строителни обекти, реконструкции на улици и т.н.".

GATE разработва и платформа за пространствено-времеви анализ на качеството на въздуха в София. "Съществуващите станции измерват концентрацията на замърсители в отделни изолирани точки и предоставят данни с различна честота и качество - коментира проф. Петрова. - Нашата платформа предсказва качеството на въздуха в реално време на произволно местоположение. Прогнозите интегрират данни от различни станции и по този начин предоставят цялостна картина за градския въздух."

GATE вече е проучил доколко София отговаря на концепцията за 15-минутния град. Според нея за толкова време всеки обитател на населеното място трябва да може да стигне пеша до всички важни градски и социални институции. "Разработихме инструмент за оценка на пешеходната достъпност на жилищните сгради до различни обекти и услуги като училища, зелени площи, медицински центрове, спортни съоръжения, транспорт - продължава проф. Петрова. - Събрахме набор от данни за над 27 000 обекти. Установихме, че например местоположението на детските градини в общината не е разпределено по начин, който да удовлетворява нуждите на гражданите. Съществуващата мрежа от детски заведения е не само с недостатъчен капацитет, но и териториално е разположена неравномерно от гледна точка на местоживеене и пешеходна достъпност. GATE разработва инструмент за автоматизирано идентифициране на сгради, които не са обезпечени с детски градини на пешеходно разстояние. Инструментът би могъл да се ползва при планирането на строителството на нови детски заведения. Подходът е приложим и за училища, спирки на градския транспорт, болници, както и за различни търговски центрове и бизнес услуги."

София не е единственият град, който ползва или би могъл да се възползва от възможностите на GATE. "Сътрудничим си и с други общини - например с Благоевград, като предстои да се случи и с Перник и Кюстендил - пояснява проф. Силвия Илиева. - Активно работим и с Габрово. Целта ни е да изградим мрежа от български градове, които използват стандартизирани данни и интелигентни решения в развитието си на градове с грижа и отношение към жителите си."

Според изследване на ООН над 50% от населението живее в градове, а до 2050 г. процентът ще се увеличи до 70. В същото време урбанизираните зони обхващат само 3% от земната повърхност. Въпреки това те са отговорни за 60 – 80% от потреблението на енергия и за 75% от въглеводородните емисии. Със сигурност урбанизацията ще продължи, а с нея и съпътстващите проблеми. Ако властите не променят коренно начина, по който градовете функционират, парниковите емисии ще продължат да се увеличават и климатът все по-стремително ще се изменя.

И обратното - колкото повече градове станат умни, толкова по-леко планетата ще може да диша.