Ohlédnutí zpět na cestě kupředu
Zkoumání minulosti udržitelnosti v zájmu budoucích inovací
Archeologická naleziště vypovídají o tom, že lidstvo bylo vždy vynalézavé při vytváření stavebních prostor pro úkryt. Pohodlí a bezpečí jsou stálými tématy tohoto nepřetržitého příběhu, od neolitu, kdy lidé vytvářeli jednoduché ochranné konstrukce, až po dnešní moderní budovy s umělou inteligencí. S tím, jak se rozšiřovaly znalosti o dopadech lidské činnosti na planetu, začaly i postavené stavby zohledňovat spotřebu energie a udržitelnost.
Éry udržitelnosti, počínaje předindustriálním životem
Nejstarším účelem budov bylo poskytnout ochranu před povětrnostními vlivy a divokou zvěří. Některé z nejstarších lidských staveb, jako například 9000 let staré mohylové domy v Çatalhöyüku v dnešním Turecku, vykazují známé prvky, jako jsou omítnuté stěny, centrální ohniště a vestavěný nábytek. Tyto prostory, postavené z hliněných cihel, které udržují teplo v chladném počasí a poskytují oddech během vln veder, mají i neobvyklejší atributy. Například zde zcela chyběly dveře nebo okna. Obydlí byla přístupná pouze otvory ve střeše.
S postupem času byla většina obydlí a společných staveb sestavena z materiálů z místních zdrojů, které lze na místo snadno dopravit. Některé z nejstarších obydlí na rostlinné bázi byly datovány do doby před více než 5 000 lety na Horním Nilu, kdy první Egypťané používali ke stavbě kořeny papyru. Nejstarší existující dřevěná stavba na světě, chrámový komplex Horyu-ji v Japonsku, byla postavena v roce 700 n. l. a stále se používá.
Lidé dlouho hospodařili s ohněm pro vytápění a vaření, ale později se v domech objevily vnitřní krby a ohniště. Navzdory tomuto rostoucímu využívání energie zůstávala hladina CO2 na celém světě po téměř 6 000 let lidské civilizace nízká, přibližně 280 ppm.
Průmyslová revoluce předznamenává rozsáhlé znečištění (1700-1850)
Až průmyslová revoluce v 18. století přinesla do historických záznamů negativní účinky spalování uhlíku. Tato éra se vyznačovala rychle rostoucími městskými centry a rozšiřováním továren spalujících uhlí v mnoha zemích severní polokoule. V 19. století lidé stále více spoléhali na fosilní paliva, čímž do atmosféry přispívali nebývalým množstvím oxidu uhličitého.
Severoamerický kmen Hopiů používal v roce 1300 uhlí k vytápění a vaření. Téměř o 400 let později objevili tento zdroj energie objevitelé v Americe a přivezli uhlí do Anglie, čímž se uhlí stalo nejpoužívanějším zdrojem energie v tomto období. Zbytky ze spalování uhlí zbarvily města do černa škodlivinami a kouř, saze a popel se staly běžnou součástí městského života. S prudkým nárůstem počtu obyvatel ve městech se začaly stavět narychlo postavené budovy, aniž by se bral ohled na jejich dopad na životní prostředí nebo na pohodlí a bezpečnost jejich obyvatel. Růst a průmysl byly upřednostňovány před koncepcí udržitelnosti nebo zvažováním účinků lidí žijících v těchto stavbách.
Ropa, plyn a elektřina na energetické scéně (1850-1950)
Jak se kumulativní negativní účinky spalování uhlí a dřeva stávaly zjevnějšími, vědci začali s větším zájmem studovat znečištění. V roce 1856 americká vědkyně Eunice Footeová jako první rozpoznala a zdokumentovala, jak plynný oxid uhličitý pohlcuje teplo. O čtyřicet let později vyslovil švédský nositel Nobelovy ceny Svante Arrhenius teorii, že teplota v Arktidě vzroste až o 9 stupňů Celsia, „Pokud se množství oxidu uhličitého zvýší na 2,5 až trojnásobek“. Ukázalo se, že šlo o konzervativní výpočet.
Tato doba také uvedla na scénu nové zdroje energie pro vytápění, svícení a vaření. Ačkoli se starověk naučil využívat ropu a plyn k vytápění již před více než 2 000 lety, zbytek světa začal spalovat fosilní palivo ropu až v polovině 19. století, kdy byla v roce 1856 objevena surová ropa. Zavedení ropy a plynu se rychle rozběhlo poté, co byly využity jejich topné vlastnosti. A stejně rychle začaly tyto zdroje energie zesilovat globální oteplování. Ropa zažívala rozmach jako palivo pro nově vynalezené automobily a pro vytápění domácností a komerčních objektů.
V tomto období vynálezci také zkoumali využití solární energie pro termální baterie a ohřívače vody. Průlomové objevy v oblasti baterií a elektromotorů na konci 19. století předznamenaly vznik prvních elektromobilů. V roce 1890 vytvořil americký chemik v Iowě v podstatě elektrický vůz a během následujícího desetiletí se obliba elektromobilů rozšířila napříč celou společností. Na přelomu století měl New York flotilu 60 elektrických taxíků a v roce 1900 tvořily elektromobily třetinu všech vozidel na silnicích. Avšak uvedení masově vyráběného a levného modelu T značky Ford v roce 1908 a následně levného a snadno dostupného benzínu vedlo v první polovině 20. století k zániku elektromobilů.
Také domácnosti se dále vyvíjely a v polovině století bylo mnoho domů a budov elektrifikováno a mělo tekoucí vodu.
Obnovitelná energie začíná vzkvétat (1950-2000)
„Lepší život díky vědě“ se stalo mantrou po druhé světové válce. Občané v mnoha částech světa těžili z vědeckých objevů, silných ekonomik a spolupráce mezi zeměmi při obrovských projektech obnovy států. Padesátá léta přinesla klimatizaci do komerčních budov a větší zájem majitelů nemovitostí o zohlednění komfortu nájemníků. Osvěžující chladivý vánek klimatizace si však vyžádal vysokou cenu, protože se jedná o energeticky velmi náročný proces.
Budovy se během těchto pěti desetiletí dále vyvíjely co do stylů a velikosti, protože v 70. letech se architektura přiklonila ke složitým betonovým stavbám, zejména u komerčních budov. Stále se zvyšující hospodářský růst byl pro mnoho zemí nejvyšší prioritou; klimatologové, biologové a další vědci však bili na poplach, že lidská činnost založená na fosilních palivech zesiluje skleníkový efekt.
Následně se začalo budovat více obnovitelných zdrojů energie, ale hlavními zdroji energie pro většinu domácností, komerčních budov a měst zůstávaly i nadále ropa a uhlí, které nejvíce přispívají ke skleníkovému efektu.
Účinnost fotovoltaických solárních panelů se zlepšila a v polovině století už byly na trhu; pro jejich široké využití však byly stále příliš nákladné a pro jejich nasazení nebyl vyškolen dostatek instalatérů. Větrné elektrárny byly rozmístěny v některých částech Evropy a Severní Ameriky, ale celosvětově poháněly méně než milion domácností. První jaderná elektrárna na světě byla uvedena do provozu v roce 1956, ve vyspělých zemích se jaderná energie začala využívat v 90. letech 20. století.
Ideály udržitelnosti se dostávají do popředí (2000-2022)
Svět se jednoznačně otepluje. Zákon o svobodném přístupu k informacím odhalil, že některé vlády a mezinárodní fosilní společnosti aktivně podporují dezinformační kampaně s cílem odradit od omezování znečišťovatelů klimatu, ale dopady nadměrného množství CO2 jsou v plném rozsahu kataklyzmatické.
V prvních dvou desetiletích 21. století narůstaly katastrofické dopady změny klimatu. Rekordní teploty, megaúmorná sucha, bezprecedentní požáry a další extrémní projevy počasí aktivovaly široké povědomí veřejnosti o realitě změny klimatu způsobené člověkem. Většina vlád a korporací začala propagovat environmentální platformy, které mají zmírnit závažnost změny klimatu. Současná éra vykazuje pokroky v oblasti obnovitelných zdrojů energie. Svět se však stále potýká s překážkami při přechodu na obnovitelné zdroje energie, aby snížil závislost na fosilních palivech. Společnosti vyrábějící fosilní paliva mají stále velký vliv na vládní orgány a kolísající ceny benzínu ztěžují spotřebitelům odhodlání přejít na elektrická vozidla. Větrné elektrárny, solární technologie a další obnovitelné zdroje jsou sice dostupnější a cenově výhodnější, ale samy o sobě nemohou uspokojit poptávku bez tradičních zdrojů energie.
Elektrická infrastruktura pro vozidla bude katalyzátorem, který odvede obyvatelstvo od fosilních paliv, a množství vládních mandátů pomáhá podpořit tento přechod pobídkami pro elektrifikaci. Některé americké státy, jako například Kalifornie, zvažují opatření, která by umožnila nasadit na silnice více elektromobilů nebo automobilů s nulovými emisemi a vybavit domácnosti spotřebiči s nízkou spotřebou energie. Komerční a veřejné prostory instalují nabíječky, aby uspokojily tuto rostoucí poptávku veřejnosti po stanicích pro elektromobily. Některé země se ujímají vedení, jako například Nizozemsko, které instaluje masivní provoz větrných farem na jižním okraji Severního moře.
Technologie z pohledu udržitelnosti přispívají k ekologičtější budoucnosti (od roku 2022)
Národní úřad pro oceánskou atmosféru (National Oceanic Atmospheric Administration) naměřil v květnu 2022 hodnotu oxidu uhličitého 421 částic na milion a uvedl, že tato hodnota „posouvá atmosféru dále do oblasti, která nebyla zaznamenána po miliony let“. Při budování pevných základů pro udržitelnou budoucnost, která zpomalí nejničivější dopady změny klimatu, není času nazbyt. Tento základ vyžaduje technologii, která dokáže v reálném čase vypočítat obrovské množství dat o podmínkách spotřeby energie v jakémkoli prostoru, ať už se jedná o obydlí nebo obrovský průmyslový komplex s mnoha budovami.
Jednoduché, ale zásadní součásti zastavěného prostoru, včetně jeho oken, dveří, střech a systémů HVAC, se musí vyvíjet tak, aby rychle a inteligentně reagovaly na zjištění hrozivého tepla a chladu. Programovatelné termostaty a světla propojené se soustavami senzorů, které rozpoznávají lidskou aktivitu a mohou ožít, když obyvatelé prostor využívají, a vypnout, když nejsou potřeba, mohou při rozsáhlém použití ušetřit značné množství energie. Technologie, které dokážou vypočítat petabajtovou (milion gigabajtů) úroveň vnějších a vnitřních informací o aktuálních podmínkách konkrétního prostoru, širším okolí, předpovědi počasí, a dokonce i povědomí o dopravě, mohou přidělovat optimální energetické zdroje mnohem rychleji než manuální obsluha.
Věda a technologie vždy vytvářely příležitosti, které lidem měnily život. Integrace odvěkých myšlenek o tom, jak se lidem nejlépe daří, s dnešními inteligentními technologiemi je příslibem vytvoření skutečně citlivého, bezpečného a udržitelného prostředí. Rozšíření tohoto předpokladu v širším měřítku ve městech, státech a na celé planetě pomůže vytvořit pozitivnější budoucnost pro všechny.
Z původního článku „Looking back to get ahead, Examining Sustainability’s Past For Future Innovation“, Andrew Blauvelt, Joël Désiré (FMJ IFMA March/April 2023), přeložil David Domalíp