Le città fortificate sono diventate un cliché della fantascienza (Peter Jackson le ha messe perfino su ruote). Si tratta di habitat autosufficienti, mega strutture che incorporano tutte le infrastrutture essenziali: generano cibo ed energia, gestiscono rifiuti e acqua.
Del concetto di arcologia (un termine portmanteau che unisce architettura ed ecologia) abbiamo parlato in questo post. Fu coniato nel 1969 dall’architetto Paolo Soleri, che lavorò anche ad Arcosanti, una città sperimentale in America, per dimostrare i suoi concetti.
Qual era la visione di Soleri e Arcosanti? Un mondo di mega strutture “organiche” dove le persone possano vivere e lavorare in armonia.
La cultura popolare si è divisa poi in due filoni: quello detto “Solarpunk”, che dell’arcologia eredita la parte più olistica ed ecologica, e quello più “distopico/Sci-Fi” che invece esalta le componenti tecnologiche (e un po’ snatura l’idea di fondo).
La fantascienza, poi, finisce per ispirare la realtà. Prendete The Line, ad esempio: un’enorme città intelligente che potrebbe ospitare nove milioni di persone in un unico edificio alto 500 metri (1650 piedi), largo 200 metri (660 piedi) e lungo ben 170 chilometri (105 miglia). The Line sarebbe alimentata con energia solare e turbine eoliche, ma dai primi progetti non sarebbe del tutto autosufficiente: i residenti avrebbero comunque bisogno di cibo e altro da fonti esterne.
Mega strutture, alcune arcologie ci sono già
Le basi di ricerca antartiche sono comunità relativamente autosufficienti, devono esserlo data la loro ubicazione. La stazione McMurdo, ad esempio, ospita circa 3.000 ricercatori e personale di supporto. Ogni anno, però, occorre rifornirla di cibo e carburante che poi saranno autogestiti.
Altre mega strutture progettate per essere il più possibile autonome e autosufficienti? Portaerei, sottomarini nucleari e piattaforme petrolifere. Hanno tutto il necessario per vivere e lavorare, ma per periodi brevi: una portaerei va rifornita ogni poche settimane, un sottomarino nucleare può arrivare fino a quattro mesi.
Ma potremmo davvero costruire un’arcologia e viverci? Le dimensioni di una struttura del genere richiederebbero fondamenta massicce per sostenerne il peso. Questo però non sembra un problema. Si può costruire quasi tutto, nei limiti del ragionevole. Solo che la costruzione delle fondamenta costerà di più.
Resistere al vento
La sfida maggiore causata dall’altezza di un edificio è il carico dovuto al vento. Torri colossali come il Burj Khalifa di Dubai rischiano di oscillare in caso di vento forte. Non è cosa da poco: nel 1940 il Tacoma Narrows Bridge di Washington è crollato a causa dei forti venti che hanno indotto oscillazioni di frequenza sempre più elevata (movimenti rapidi) sul ponte, tanto da lesionarlo.
Gli effetti dei vortici possono essere mitigati progettando le megastrutture in modo che riducano l’impatto del vento, e usando uno smorzatore di massa accordata (un dispositivo per ridurre le vibrazioni).
“Un modo per mitigare i vortici è cambiare la forma dell’edificio man mano che sale”, dice Adrian Smith, architetto di molti grandi grattacieli e dello stesso Burj Khalifa.
Se non si cambia la forma dell’edificio, il vortice ha l’opportunità di costruirsi addosso e creare onde di movimento. Queste si sincronizzano con la struttura dell’edificio e causano un crollo progressivo.
Pertanto, piuttosto che costruire un’arcologia come una struttura verticale, è più facile ipotizzare mega strutture “a gradini”, come le antiche piramidi mesoamericane.
Generare energia
Un’altra sfida fondamentale è la generazione di energia. Le tecnologie per le rinnovabili (come i pannelli solari e le turbine eoliche) potrebbero trovare largo impiego, ma è improbabile che riescano da sole a dare completa autonomia a queste mega strutture.
Servirebbero ovviamente dei sistemi di generazione e di stoccaggio dell’energia per i momenti di carenza.
Un’ipotesi è data dagli SMR, piccoli reattori nucleari modulari che vantano alcuni vantaggi rispetto ai reattori di grandi dimensioni, per sicurezza e produzione di scorie. Tuttavia, come per tutti i reattori a fissione, il trattamento e lo stoccaggio delle scorie nucleari è comunque una sfida.
In alternativa, i reattori a fusione sarebbero più sicuri e fornirebbero forme di energia più pulite, ma i progetti attuali non sono né compatti (uno, Iter, dovrebbe pesare 23.000 tonnellate) né finanziariamente sostenibili, poiché nessuno ha ancora prodotto più energia di quella che utilizza.
Produrre cibo
È chiaro che negli spazi relativamente ridotti delle mega strutture l’agricoltura convenzionale non sarebbe praticabile.
Si dovrebbe ricorrere a coltivazioni idroponiche verticali, che fornirebbero anche una forma naturale di riciclo dell’aria. Tuttavia, l’illuminazione necessaria aumenterebbe il fabbisogno energetico, un dato del quale tenere conto.
Gestire l’acqua
Anche qui non facilissimo. Un’arcologia che dovesse riciclare l’acqua dovrebbe usare una serie di bacini di filtraggio o di desalinizzazione, il che è plausibile. Tuttavia, le perdite sono inevitabili in qualsiasi sistema del genere.
La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ricicla ogni giorno circa 17,3 litri d’acqua (3,6 galloni). Tutta l’acqua. Comprese le urine e il sudore, intendo. E ha comunque bisogno di rifornimenti regolari di acqua dolce ogni pochi mesi.
Non tutti vedono un futuro per queste mega strutture, eppure…
Se immaginate già in questo secolo delle “città stato” costituite da un solo mega edificio, ricredetevi. Non solo è complicato, ma ci sono perfino paesi che non concepiscono nemmeno soluzioni del genere. Nemmeno quando si parla di “semplici” grattacieli del futuro.
Nel 2021, ad esempio, la Cina ha vietato la costruzione di nuovi edifici alti più di 500 metri e ha imposto severe restrizioni per quelli alti più di 250 metri. Nel paese sembra prevalere una visione basata su grattacieli alti, non altissimi, ma uniti tra loro (come nel caso dei piani di “città intelligente” che riguardano Shenzen).
Il problema però rimane
La continua espansione orizzontale delle città, attraverso la cementificazione di nuovi terreni, non è sostenibile all’infinito. Ecco perché bisogna in qualche modo salire verso l’alto.
Prima o poi le città verticali saranno una realtà. Portandoci avanti nel tempo, semmai, mi chiedo se queste operazioni saranno sostenibili per tutti. Ci saranno piani riservati solo ai meno abbienti? Come nei film di fantascienza, queste mega strutture saranno divise per censo?
Invece di blocchi di torri indipendenti, gli edifici potrebbero essere interconnessi con ponti di terra, creando spazi verdi tra loro. Tuttavia, costruire sempre più in alto con una rete di ponti di terra rischia di mettere in ombra i livelli inferiori, rendendo i livelli superiori sempre più desiderabili e portando così a un sistema gerarchico strutturato.
Mega strutture: conclusioni
È difficile capire come le arcologie possano diventare economicamente redditizie nel prossimo futuro.
Sebbene la costruzione di un’arcologia sia teoricamente possibile, almeno dal punto di vista strutturale, richiederebbe un’ingegneria inventiva incredibile per garantire generazione di energia, produzione di cibo e recupero dei rifiuti in totale autonomia.
E poi vivere permanentemente all’interno di un’area chiusa non sarebbe piacevole, a meno che un evento apocalittico non lo rendesse indispensabile.
Da questo punto di vista, spero non vedremo in giro arcologie “distopiche”. Un po’ di Solarpunk invece non guasterebbe: sono un inguaribile ottimista :)
