As cidades podem ser consideradas os grandes centros econômicos, sociais, tecnológicos e culturais da humanidade, tendo em vista as suas diversas funções e importância em termos de qualidade de vida de seus cidadãos. De acordo com dados das Nações Unidas (2017), atualmente, mais da metade da população mundial vive em cidades ou centros urbanizados e se espera que até 2050 esse número cresça para cerca de 70%. Ainda, no final de 2015, a Organização das Nações Unidas (ONU) lançou 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) a serem alcançados por todos os países até 2030. Dada a importância das cidades, o ODS11 “Cidades e Comunidades Sustentáveis, é dedicado a esta agenda e busca essencialmente que as cidades e os assentamentos humanos procurem formas de serem inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis.
As mudanças climáticas se somam como um fator adicional às vulnerabilidades pré-existentes às cidades, em especial às mais vulneráveis, localizadas em países em desenvolvimento. A ocorrência de eventos climáticos extremos, como variações de temperaturas, aumento do nível médio do mar, fortes chuvas, tempestades, inundações e eventos de seca extrema já demonstram que as cidades deverão se preparar para serem mais resilientes. Nesse sentido, podem-se dividir as ações para atuar no enfrentamento das mudanças climáticas em duas frentes: a mitigação, que são ações que visam reduzir as emissões dos GEE, e a adaptação, que está basicamente relacionada às medidas para adaptar os setores da sociedade, sendo na sua maioria relacionadas à melhoria da infraestrutura e recuperação de áreas degradadas, como a criação de espaços verdes e parques lineares e adaptação baseada em ecossistemas.
Nesse contexto, a pandemia causada pelo novo coronavírus (COVID-19) tem gerado mudanças significativas nos padrões de consumo, nos níveis de produção e estilo de vida das pessoas em todo o mundo, particularmente nas cidades. Ela evidenciou uma crise sanitária há muito tempo não vista, com grande impacto na economia mundial e na forma de funcionamento das cidades. Particularmente nesse cenário, o termo cidade inteligente (também conhecida por cidade conectada ou smart city), que ganhou destaque no campo do urbanismo e da gestão pública como uma promessa de solucionar os diversos problemas existentes nas cidades, inclusive aqueles relacionados aos impactos das mudanças climáticas e outras crises, vem à tona.
Existem diversas definições sobre cidades inteligentes, sendo que alguns termos são comuns e aparecem na maioria dos casos, entre eles: aumento da qualidade de vida dos cidadãos, melhoria da eficiência de recursos (energia, água, etc.), dos serviços (transportes, comunicação, gerenciamento de resíduos, etc.), o uso de diferentes tecnologias de informação e comunicação (TICs), com termos cada vez comuns como big data, inteligência artificial, machine learning, internet das coisas (IoT, Internet of Things), entre outros, começam a fazer parte do linguajar das cidades inteligentes.
Neste artigo buscamos discutir questões chave relacionadas às cidades e apresentar algumas recomendações para tornar as cidades mais inteligentes, resilientes e sustentáveis frente aos futuros desafios relacionados às mudanças climáticas e pandemias, utilizando como base, a crise relacionada ao COVID-19. Nesse contexto, existiria um modelo mais adequado de cidade inteligente sob a ótica das mudanças climáticas e pandemias?
Cidades e suas vulnerabilidades
Os impactos relacionados às mudanças climáticas e possíveis pandemias incidirão de formas diferentes em cada cidade e nos diferentes grupos da população. Dessa forma, uma primeira tarefa importante para a construção de cidades mais inteligentes é a identificação dessas cidades e grupos.
O Relatório Especial do Painel Brasileiro sobre Mudanças Climáticas (PBMC, 2016) apontou que cidades localizadas em zonas costeiras tendem a ser as mais vulneráveis globalmente tendo em vista a proximidade com o mar (e assim serem alvo de eventos naturais mais intensos e mais frequentes) e por atraírem um grande número de pessoas e indústrias. O mesmo relatório ainda frisou que as cidades brasileiras são vulneráveis às mudanças climáticas e os potenciais impactos ambientais e formas de adaptação ocorrerão em diversas escalas, com forte dependência do grau de vulnerabilidade e as características específicas de cada região do país.
Outro grupo importante de cidades vulneráveis são aquelas com maior população de baixa renda, com infraestrutura (saneamento, energia, transportes, etc.) mais precária, alto índice de violência, elevado índice de construções e trabalhos informais, etc. É interessante notar que grande parte dessas características estão presentes na maioria das cidades localizadas em países em desenvolvimento, esses que estão nos continentes africano, asiático e da América Latina, onde se espera o maior crescimento populacional nos próximos anos.
Quando se pensa no grupo da população mais vulnerável, pelo olhar de pandemias, podemos pegar como exemplo a COVID-19. Embora muito tenha muito se falado na mídia da vulnerabilidade de pessoas mais idosas (a partir de 60 anos), percebeu-se que houve também, mesmo que de forma indireta, um aumento da violência doméstica relacionada às mulheres, que cresceu 50% no Rio de Janeiro durante a primeira semana de confinamento (Brasil, 2020). Pensando nos impactos das mudanças climáticas, os grupos mais vulneráveis destacados são crianças, mulheres e idosos. Como não se sabe como serão as pandemias futuras, que podem ser causadas por diferentes tipos de infecções, acreditamos que esses três grupos (crianças, mulheres e idosos) tendem a continuar sendo os grupos mais vulneráveis, e, portanto, são aqueles que merecem atenção especial, por exemplo, em termos de políticas públicas.
Dessa forma, quando pensamos em cidades inteligentes, um grande desafio é tentar identificar essas áreas e esses grupos mais vulneráveis. Para isso, o uso de TICs em conjunto com tecnologias de georreferenciamento tem um grande potencial. Um modelo bastante discutido em cidades inteligentes é a realização de processos colaborativos entre gestores públicos e a sociedade civil, como é possível observar na Plataforma colaborativa “Urbanistas contra o Corona ” criada para o monitoramento da evolução do COVID-19 em áreas vulneráveis na cidade do Rio de Janeiro. Um exemplo bastante interessante, voltado para os grupos vulneráveis, é a startup “Glória“ que foi criada para o combate a violência à mulher, e coleta dados por meio de inteligência artificial e machine learning, resultando em uma plataforma de apoio à usuária. Espera-se que plataformas e modelos de negócio participativos, que fazem uso intensivo de diferentes tecnologias, com possibilidade de serem utilizados como aplicativos de celulares tornem-se cada vez mais comuns no futuro próximo. Neste sentido, o crescimento expressivo de startups, ou “cidades startups”, definido por Castro (2019) ou incentivos municipais, como a cidade de Recife, que criou o “Hacker Cidadão” tende a ser uma tendência.
Cidades compactas e adensadas vs. cidades espraiadas
Nos últimos anos, o modelo de cidade compacta e de alta densidade urbana, como é o caso por exemplo da Zona Sul do Rio de Janeiro, tem sido apontada como a mais adequada, em relação às cidades espraiadas e mais dispersas (por exemplo Brasília), do ponto de vista da economia de recursos, eficiência energética e para mitigação dos impactos do aquecimento global. No entanto, a pandemia causada pelo COVID-19, abre um importante precedente, e nos faz questionar, até que ponto esse modelo seria o mais adequado. Como mostra Ling (2020), cidades e regiões onde o vírus teve um grande alastramento, entre elas Wuhan (China), Daegu (Coreia do Sul) e a região da Lombardia (Itália) são todas caracterizadas como populosas e densamente habitadas.
No Brasil, as cidades e regiões metropolitanas mais populosas e de maior conectividade com a economia global, como São Paulo e Rio de Janeiro, estão sendo os epicentros de contaminação dos vírus. Portanto, esse tipo de configuração do espaço pode facilitar a contaminação e transmissão de doenças.
Por outro lado, são nas cidades compactas que existe maior facilidade para acesso a hospitais e centros de tratamento pós-infecção e desastres relacionados às mudanças climáticas. Pensando no uso das TICs, o emprego em cidades compactas tende a ser mais fácil, e menos oneroso (devido ao espaço menor ocupado), como consequência da redução de sensores, redes de comunicação e distribuição, etc.
A partir dessa breve discussão e dos exemplos verificados, acreditamos que cidades inteligentes mais compactas e adensadas ainda tendem a ser mais vantajosas no contexto das mudanças climáticas e crises sanitárias, mas para isso, é necessária a classificação qualitativa de prioridades (por exemplo áreas mais e menos prioritárias) e uma gestão urbana adequada corroborando com Ling (2020).
Cidades tecnocêntricas: os impactos das tecnologias na gestão urbana
Diferentes tecnologias têm sido implementadas nas cidades, em diferentes setores, entre eles: transporte (carros automatizados e elétricos, sensores que indicam vagas de garagens livres), geração de energia (redes inteligentes), iluminação pública (iluminação LED com painéis fotovoltaicos com sensores), gestão de resíduos (coleta e identificação de resíduos com o uso de sensores integrados a sistemas de informação geográfica – SIG), segurança (reconhecimento facial, prevenção de desastres ambientais, etc.), entre outros.
Muitas delas têm como característica comum o uso de sensores que realizam a coleta de uma quantidade enorme de dados (big data) em tempo real, com o uso da IoT, possibilitando a tomada de ações, com base em inteligência artificial e machine learning para benefício dos cidadãos. De fato, essas tecnologias, quando bem implementadas e geridas, podem trazer inúmeros benefícios para as cidades e seus cidadãos, inclusive auxiliando a reduzir impactos relacionados às mudanças climáticas e pandemias.
Um exemplo que ganhou destaque no Brasil, foi a plataforma digital que mostra ao usuário (via site ou aplicativo de celular), em tempo real, a previsão de chuvas na região da cidade do Rio de Janeiro, chamado de “AlertaRio”, sendo, portanto, uma ferramenta muito importante, frente à prevenção de desastres. Tem aparecido também empresas especializadas que entregam um sistema de monitoramento climático para a previsão mais precisas de chuvas nas cidades, como a “Pluvion”.
Analisando a crise causada pelo COVID-19 na China, Han (2020) aponta que a vigilância digital, proporcionada pelo uso do big data, pode ser uma das grandes “armas” para enfrentar essa pandemia. O autor sugere que em países asiáticos as epidemias não são combatidas somente pela área de saúde, mas, principalmente, pelos especialistas em informática e TICs. Vemos aí um grande potencial do uso da tecnologia para o combate de epidemias e pandemias. Esperamos que após essa grande crise, algumas lições sejam aprendidas nessa área.
Por outro lado, muitas cidades têm adotado tecnologias que, de fato, não trazem benefícios reais para os cidadãos. Por exemplo, na cidade de Porto Alegre foram instalados sensores de reconhecimento facial nos ônibus, com a justificativa de diminuir a fraude, como apresenta Louzada (2020). No entanto, de que forma esta medida melhorou a vida do cidadão? Pelo contrário, essa é uma medida que tende a aumentar o custo do serviço. Esse é um exemplo específico, mas é comum nas diversas tecnologias que grandes empresas tentam vender para prefeituras das cidades como justificativa para as tornarem mais inteligentes. Sem contar a falta de privacidade e segurança dos dados, que muitas vezes ficam sob controle de grandes empresas (Morozoz e Bria, 2019).
Outras desvantagens estão no maior consumo de energia elétrica, custos de manutenção, a questão da obsolescência programada, que infelizmente ainda é uma prática adotada por muitas empresas de tecnologia. Um ponto fundamental, que é frequentemente esquecido é o aumento da geração de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos, que atualmente já são um grande problema em muitas cidades brasileiras e do mundo (Xavier e Lins, 2018).
Dessa forma, antes da implementação de tecnologias “milagrosas”, algumas perguntas importantes devem ser feitas: Quais os reais benefícios dessa tecnologia? Como o cidadão será beneficiado? Como será a gestão e manutenção dessa tecnologia? Nessa perspectiva, sugerimos a importância de ver a tecnologia como uma ferramenta ou meio e não um fim.
Cidades com soluções baseadas na natureza
Uma forma de pensar as cidades que têm sido amplamente discutida nos últimos anos é um olhar voltado para soluções baseadas na natureza. Esse tipo de estratégia está relacionado ao conceito da biomimética, que pode ser definido como a área da ciência que tem por objetivo estudar e entender os fenômenos biológicos e suas funções, procurando aprender com a natureza, suas estratégias e soluções (Herzog, 2013). Tendo em vista que os processos que ocorrem nos ecossistemas são mais eficientes, de menor consumo de energia e recursos e naturalmente equilibrados é oportuno pensarmos em formas de levar esse modelo para o desenho das nossas cidades.
A infraestrutura convencional, produzida em sua grande parte por concreto, asfalto, entre outros materiais de grande impacto ambiental, normalmente chamada de infraestrutura cinza (Thuy et al., 2019) deve ser gradativamente complementada e em alguns casos substituída por uma infraestrutura verde, baseada em um desenho urbano ecológico. Alguns exemplos de infraestrutura verde são: coberturas e fachadas verdes, jardins de chuvas, hortas urbanas, parques lineares, valas vegetadas, entre outros. Todas essas tecnologias têm em comum o fato de utilizarem a vegetação como um elemento fundamental para a entrega de algum serviço à cidade. A maioria dessas tecnologias tem como serviço principal a melhoria da drenagem urbana. No entanto, outras vantagens importantes podem ser citadas, como melhoria do conforto térmico, do microclima urbano, aumento da biodiversidade, sequestro de CO2 e poluentes e aumento da qualidade da vida dos cidadãos.
Um exemplo que tem ganhado destaque são as chamadas “cidades esponjas”, que podem ser entendidas como um modelo de desenho que priorize a infiltração das águas da chuva em vez de seu escoamento (Nguyen et al., 2019). O termo esponja representa a busca por uma maior porosidade e permeabilidade dos espaços livres e construídos, para que essa água possa ser absorvida. A cidade de Berlim (Alemanha) é reconhecida por empregar diferentes tecnologias para a produção de uma cidade esponja integrada. A China, em 2014, criou o Programa Cidade Esponja, que foi implantado em 30 cidades para tratar problemas relacionados à gestão das águas pluviais. O governo investiu entre US$50 a US$100 milhões nas cidades pilotos selecionados para o desenvolvimento dessas iniciativas (Nguyen et al., 2019).
Dessa forma, uma cidade pensada com base nessas soluções tende a ser mais adaptável (resiliente) aos futuros impactos das mudanças climáticas (Herzog, 2013). Do ponto de vista das crises sanitárias, tendem a conseguir regular melhor questões relacionadas à drenagem e ao tratamento de doenças. Tem como vantagem adicional e muito importante a regeneração de áreas até então degradadas, devido às funções ecológicas da vegetação e do ecossistema. Um caso emblemático é a renaturalização do riacho Cheonggyecheon, localizado em Seul (Coreia do Sul), onde foi derrubada uma via expressa elevada para a construção de um espaço de lazer em torno ao riacho recuperado, trazendo uma nova realidade (regenerativa) para a região.
Recomendações e tendências
A partir do que foi apresentado e discutido no texto, elencamos algumas recomendações e tendências para o projeto e gestão de cidades inteligentes considerando o contexto das mudanças climáticas e pandemias:
- A importância do benefício do cidadão como centro para o projeto e gestão de uma cidade inteligente;
- É crucial que sejam identificadas as cidades e áreas mais prioritárias e vulneráveis para ação imediata. Cidades costeiras e comunidades carentes de infraestrutura básica tendem a ser as mais vulneráveis;
- Crianças, mulheres e idosos tendem a ser os grupos da população mais vulneráveis;
- A tecnologia terá um papel crucial, para a melhoria e rapidez das respostas frente aos desafios futuros relacionados às mudanças climáticas (como para o aviso/ sistema de alerta de chuvas intensas) e pandemias (como já foi mostrado para o caso do controle do COVID-19 na China). No entanto, deve ser adotada como um meio (ou ferramenta), e não um fim;
- A coleta, tratamento e uso da grande quantidade de dados (big data) será fundamental, principalmente durante e pós-eventos catastróficos, e estes dados deverão ser utilizados de forma adequada, com a devida proteção e sigilo dos cidadãos;
- A maior difusão e implementação de soluções baseadas na natureza (biofílicas) oferece uma importante estratégia e alternativa para a produção de cidades mais resilientes, regenerativas e mais equilibradas ecologicamente.
Finalmente, respondendo ao questionamento levantado no início do texto: parece que o modelo de cidade inteligente que tende a ter mais sucesso frente aos desafios futuros esperados, será aquele baseado na combinação de estratégias de soluções integradas à natureza com o emprego de tecnologias centradas no cidadão. Por fim, uma das premissas mais importantes, mas que ainda parece ser menosprezada por muitos gestores públicos e tomadores de decisão, é que cada cidade é única e possui muitas especificidades. Dessa forma, as soluções pensadas precisam ser adequadas às características e reais necessidades de cada cidade.
Referências bibliográficas
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HAN, B. C. 2020. https://brasil.elpais.com/ideas/2020-03-22/o-coronavirus-de-hoje-e-o-mundo-de-amanha-segundo-o-filosofo-byung-chul-han.html?ssm=FB_CC
HERZOG, C. P. Cidades Para Todos - (re)aprendendo A Conviver Com A Natureza. Brochura: São Paulo, 2013.
LING, 2020. Epidemias: o fracasso das cidades? https://www.archdaily.com.br/br/935986/epidemias-o-fracasso-das-cidades?fbclid=IwAR3AEv5Kia5tW_KPk5_bQL-DnlnYf2yXYUlDDZpcBeCL_X3o4CcAzCdv8N8
LOUZADA, G., 2020. Todas as cidades precisam ser inteligentes?https://caosplanejado.com/todas-as-cidades-precisam-ser-inteligentes/
MOROZOV, E.; BRIA, F. A cidade inteligente – Tecnologias urbanas e democracia. São Paulo: UBU Editora, 2019.
NGUYEN, T. T. et al. Implementation of a specific urban water management - Sponge City. Total Environ., vol. 652, pp. 147–162, 2019.
PBMC, 2016: Mudanças Climáticas e Cidades. Relatório Especial do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas [Ribeiro, S.K., Santos, A.S. (Eds.)]. PBMC, COPPE – UFRJ. Rio de Janeiro, Brasil. 116p. ISBN: 978-85-285-0344-9.
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XAVIER, L. H.; LINS, F. A. F. Mineração Urbana de resíduos eletroeletrônicos: uma nova fronteira a explorar no Brasil. BRASIL MINERAL - nº 379 - Março de 2018 https://www.cetem.gov.br/images/periodicos/2018/mineracao-urbana.pdf
Autores
Lucas Rosse Caldas é pesquisador do Núcleo de Ensino e Pesquisa em Materiais e Tecnologias de Baixo Impacto Ambiental na Construção Sustentável (NUMATS/COPPE/UFRJ). Professor na Pós-Graduação Executiva em Meio Ambiente da COPPE/UFRJ e ministra cursos profissionalizantes sobre construções e cidades sustentáveis no Instituto de Arquitetos do Brasil (IAB-RJ).
Andrea Santos é professora do Programa de Engenharia de Transportes (PET/COPPE/UFRJ), Secretária Executiva do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas e Vice coordenadora do Fundo Verde da UFRJ. Atua como autora colaboradora no capítulo de transportes do Grupo de Trabalho 3 do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC).
Luan Santos é professor do Programa de Engenharia de Produção (PEP/COPPE/UFRJ) e do curso de Engenharia de Produção da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), campus Macaé. Atua como expert reviewer da United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) sobre as Diretrizes do IPCC à elaboração dos inventários nacionais de gases de efeito estufa.
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