Michael E. Webber tarafından Scientific American Temmuz 2017 sayısında yayınlanan yazıyı Yeşil Gazete yazarı Ali Serdar Gültekin‘in çevirisiyle paylaşıyoruz.

***

Michael E. Webber, Teksas Üniversitesinde Enerji Enstitüsü başkanı, Temiz Enerji kuluçkası eş başkanı ve enerji kaynakları profesörü. Son kitabı Thirst for Power: Energy, Water, and Human Survival (Güç Açlığı: Enerji, Su ve İnsan Sağkalımı) (Yale Üniversitesi Yayınları, 2016)

***

Çin’in Shenzhen şehrinde 20 Aralık 2015’te bir şehir atığı dağı çökerek 69 kişiyi öldürdü ve onlarca evi yok etti. Bu felaket, 2008 yapımı distopya türünde çocuk filmi WALL-E’deki atık kulelerini hayata getirmiş oluyor. Film, korkunç ancak mümkün bir durum olan kendi çöpümüzün kontrolsüzce yığılabileceği, habitatımızı yok edebileceğimizi resmediyordu. Mevcut bir şehri sürdürülebilir yani dünyayı yok etmekten ziyade onu koruyan bir şehir haline getirmenin güçlü yollarından biri, onun atık akışını azaltmak ve geriye kalanı da kaynak olarak kullanmaktır.

Dünya çapında hâlâ birçok insan şehirlere göç ediyor ki bu şehirleri küresel kaynak probleminin çözümünde birincil konuma getiriyor. Belediye başkanları çözümler tasarlıyorlar basitçe çünkü bunu yapmak zorundalar, özellikle de çevre sorunlarıyla mücadele konusunda ulusal heyecanını yitirmiş yerlerde. Paris’te 2015 Aralık’ında şekillenmiş iklim antlaşması da şehirlerin merkezi rolünü onaylıyor. Görüşmeler sırında 1,000’den fazla belediye başkanı da Fransa başkentine giderek salınımları azaltma sözlerini verdiler. Bina inşa kurallarını değiştirmek ve enerji verimliliğine yatırım yapmak birçok şehir lideri için başlangıç noktası. Birçok belediye başkanının söylediğine göre onlar daha fazlasını ulusal hükümetlerden daha hızlı gerçekleştirebilirler.

Şehirlerin ilk adımı atması anlamlı geliyor. New York, Mexcio City ve Pekin gibi bir takım şehirler bazı ülkelerin nüfusundan daha fazla kişiyi barındırıyorlar. Ve kentsel alanlar sıkışık düzende hayatlarımızı idame ettirmenin zorluklarının bulunduğu yerler. Şehirler öncülük edebilir çünkü onlar çözümleri hızla artırabilir ve çünkü onlar dünyanın kaynaklarını kullanmadan, havayı ve suyu kirletmeden ve insan sağlığına zarar vermeden insan hayat kalitesini artırmak için yaşayan laboratuvarlar.

Şehirler boşa harcanmış enerji, karbon dioksit, yiyecek, su, alan ve zamanla dolu. Her bir atık akışını azaltmak ve onları bir maliyet yerine bir kaynak olarak kullanmak milyarlarca insana sürdürülebilir bir gelecek yaratırken birçok sorunumuzu eş zamanlı olarak çözebilir.

Çözüm olarak kirlilik

Kirlilikle ilgili dersler tarihte boldur. Londralı bir doktor olan John Snow, 1848 ila 1854 yılları arasında Londra’yı vuran kolera salgınının lağım suyuyla kirlenmiş kuyulardan kaynaklandığı sonucunu çıkarmıştı. Çözüm apaçık lağım sistemi kurmaktı fakat siyasi liderler Snow’un bulgularını reddetti çünkü onun fikirleri egemen ideolojiye uymuyor ve gereken işlemlerin çok pahalı oldukları kabul ediliyordu. Atıkların bizi öldürdüğünü söyleyen iklim bilimcilerin de benzer bir şekilde reddedildikleri söylenebilir. Gerçi iklim bilimcilerin bize söylediği ölüm daha yavaş ve çok daha dolaylı şekilde, ayrıca problemin çözümü altyapıya kayda değer bir yatırım gerektiriyor.

Yeni liderlerin, 3 milyon nüfuslu kalabalık bir şehre 1,200 mil lağım sistemi döşemek gibi hırslı kamu projelerini oluşturmalarından sonra Snow’a bir kahraman olarak hakkı teslim edildi (büyük ihtimalle günümüz bilim insanlarını bekleyen gelecek de o). Proje aynı zamanda, Londra’nın kent çehresinin önemli bir parçası olan ve birçok insanın gezip dolaştığı güzelim nehir rıhtımlarının da oluşturdu.

Ama günümüzde atıkları süpürüp atmak yeterli değil. Azalttıktan sonra döngüyü tamamlamalı ve kalanını tekrar kullanmalıyız. Önce atığı sınırla sonra onu kullan.

Bu yeni düşünce kirlilik tanımını yeniden yapmakla başlıyor. Teksas Austin belediye su işlerinden oldukça iyi tanınmış mühendis Raj Bhattarai bana kirliliğin yeni bir tanımını öğretti: yersiz kaynaklar. Maddeler eğer yanlış yerdelerse zararlıdırlar: bedenimize, havaya, suya. Fakat doğru yerdelerse faydalıdırlar. Örneğin katı atık çöplüğe göndermek ve faturasını ödemek yerine elektrik üretmek için yakılabilir. Ve milyon kişilik topluluğun pis suyu, yıllık milyonlarca dolarlık altın ve yerel imalatta kullanacak diğer kıymetli metaller için işlenebilir.

Bu fikir namı diğer döngüsel ekonominin daha geniş konseptiyle uyuşuyor. Bir toplumun farklı eylem ve süreçleri bir diğerini faydalı bir şekilde doyurabilir. Basite indirgersek, hayal gücünüzü yitirdiğinizde atık elinizde kalandır.

Az ama öz

Atığı azaltmak için aşikâr bir başlangıç noktası su boruları kaçaklarıdır. Genel olarak şehrin suyunun yüzde 10’u ila 40’ı borularda kaybedilir. Ve belediye suyu temizlediği ve su pompalarını çalıştırdığı için bu su kaçağı enerjiyi de boşa harcar.

Enerji kullanımının kendisi inanılmaz derecede müsrifçedir. Şehrin tükettiği enerjinin yarıdan fazlası bacalar, egzoz, ısıtıcıların arka yüzleri, klimalar ve cihazlardan atık enerji olarak bırakılır. Bu ekipmanları daha verimli hale getirmek, üretmemiz, dağıtmamız ve temizlememiz gereken enerjiyi ne kadar azaltabilir.

Artıklar desteklememiz gereken bir başka atık akışıdır. ABD her gün kişi başı iki kilogramdan daha fazla katı atık üretmektedir. Bunları kompost yapma, geri dönüştürme ya da yakma çabalarına rağmen bu katı atığın yarısından biraz fazlası çöplüğe atılmaktadır. Paketlemeyi azaltmak başka faydalarının yanında bu hacmi düşürmenin bir yoludur. Walmart gibi büyük perakendeciler paketlemeyi azaltmanın sonucu olarak taşıma için daha az kamyona ihtiyaç duyduklarını ve malları teşhir için daha çok raf açıldığını keşfetmişler.

Atık yiyecek, kendi yürekleri burkan meselesine sahip. Küresel olarak birçok yerde kıtlık ve gıda eksikliği olmasına rağmen Amerikalılar yiyilebilir yiyeceklerinin yüzde 25 ila yüzde 50’sini atıyorlar. Yiyecek yetiştirmek, depolamak, hazırlamak, pişirmek ve bertaraf etmek anormal miktarda enerji, arazi ve su gerektiriyor. Yani ziyan edilen yiyecek ciddi bir iz bırakıyor. ABD ve Birleşik Krallık ’ta ortaya çıkan I Value Food gibi inisiyatifler bu hayati meseleyi çözmek için atılmış adımlar.

Atığı geri kazanmak

Şehirler atık akışlarını azalttıkları zaman kentsel bir sürecin atığını bir diğer sürecin kaynağı olarak kullanmalılar. Bu düzenlemeler ender ancak merak uyandıran örnekler artıyor. Zürih’teki gibi modern atıktan enerjiye sistemleri çöpü temiz bir şekilde yakıyor ve Florida Palm Beach’teki gibi bazıları yanmadan arda kalan külün içinden metalin yüzde 95’ini geri kazanıyor. Almanya’da Jühnde gibi kırsal köyler sığır ve domuz gübresinden konutlarının enerjisinin büyük bölümünü karşılayabilecek kadar biyogaz üretiyorlar. Teksas Üniversitesi’nden araştırma ekibim Teksas New Braunfels’te bir çimento tesisinin, karbon dioksit salınımlarından ve kömür madenciliğinin etkilerinden kaçınarak kömür yerine geri dönüştürülemez plastiklerden üretilmiş plastikleri yakabileceğini gösterdi.

Çöplüklere bırakılan atıklar bile bir fayda sağlayabilir. Şehirler, atık parçalandıkça çıkan metanı toplayabilir ki bu gazı yakmak aşikâr bir iyileşmedir ya da en azından eşlenik miktarda karbon dioksitten daha çok ısı yakalayan metanın atmosfere kaçmasını engellemiş olur. Güç jeneratörleri yakalanan gazı elektriğe çevirebilir. Vancouver çöplükleri metanı yakalıyor ve domates yetiştiren yakındaki seraları ısıtmak için yakıyor.

Bundan rağmen çöplükler, çöp suyu sızıntısı yaparlar. Bu durum dünyadaki en yeşil şehir olma sözünü veren Vancouver’ı, sakinlerine çöp ve organik atık için ayrı çöp kovaları vermek konusunda cesaretlendirdi. Yetkililer, şehir sakinlerinin çöp kovalarını uygun şekilde kullanmalarını bekliyor ve çöp kamyonlarının doğru şekilde ayrıştırılmış atıkları boşalttıklarını kontrol etmeleri için müfettişler görevlendiriyor. Şehir organik atıktan metan üretirken toprağı daha bereketli hale getiren toprak katkısı üretiyor. Bu çözümler birden fazla sorunu tek seferde çözüyor – tarımı geliştirirken başka türlü satın alınacak enerjiden para arttırıyor, pahalı çöp bertarafı için ihtiyacı azaltıyor ve arazinin gereksiz kullanımına ve zarar görmesine engel oluyor.

Austin bir benzerini, lağım sularının katı atıklarını anaerobik çürükçüllerden geçirerek sattığı ya da yerinde ısı üretmek için kullandığı biyogaz üreterek yapıyor. Arda kalan katıları Dillo Dilo (yerel bir canlı olan armadilloya bir atıf) olarak bilinen popüler toprak katkısına dönüştürüyor. Bu şehir Dillo Dirt satarak para kazanıyor, lağım sisteminin maliyetinin bir kısmını karşılıyor. Kompost yapımı şehir sakinleri arasında artan ve popülerleşen bir trend olmasına rağmen, ki kesinlikle yapılması gereken bir şey, yanlış yapılması daha çok metan salınımına sebep olur. Austin için şehir sakinlerinin yiyecek artıklarını gidere atmaları ve çöp öğütücüsünden geçirmeleri bir şey ifade ediyor çünkü şehrin su arıtma tesisindeki endüstriyel öğütücüleri bir kompost kutusunun işini yapabilir, fakat daha yüksek bir verimle.

Atık ısı bir başka fırsat alanı. Onu toplamak güç çünkü düşük sıcaklıkları elektrik enerjisine dönüştürmek zor. NASA bunu uzay mekiklerinde gerçekleştirebilmek için termoelektrik jeneratörler geliştirdi ancak teknoloji pahalı ve verimsiz. Gelişmiş malzemeler az ya da çok ısıyı elektriğe daha verimli dönüştürebilirler. Kıyafetlerimizi, bulaşıkları ve bedenimizi yıkadığımız zaman pis su borusuna gönderilen sıcak sudan başlanabilir. Oslo’nun bir banliyösü olan Sandvika’nın, civardaki onlarca evi ısıtan ya da kaldırımlar ile yolların buzlarını çözen, şehir atık su boruları boyunca devasa ısı değiştiricileri bulunuyor. Vancouver fikri o kadar sevdi ki konsepti tekrarladı. Atık suyu kullanarak yüzlerce evi ve olimpiyat köyünü ısıtıyor.

Fikri biraz daha ileri götüren, kapalı döngü düşünmenin öncü örneği, Danimarka’daki Kalundborg Simbiyozu. 7 şirkete ek olarak elektrik, su, atık su, katı atık tesislerini içeren belediye hizmetlerine sahip endüstriyel park birinin atığı bir diğerinin girdisi olacak şekilde birbirlerine bağlanmış. Borular, kablolar ve hava kanalları, buhar, gaz, elektrik, su ve atıkları, tüm verimliliği arttırmak ve CO₂’de dâhil toplam atığı azaltmak için ileri geri taşıyor. Örneğin, rafinerideki atık su güç santraline akıyor, orada kömür yakılmasından kaynaklanan uçuşan külleri temizlemek ve dengelemek için bu atık su kullanılıyor. Aynı zamanda rafineri atık buharını, buharın ısısından faydalanan, bakteri ve maya kullanarak dünya insülin ihtiyacının yarısını yetiştiren Novo Nordisk’e gönderiyor. Tüm park yaşayan, endüstriyel bir organizma gibi görünüyor. Ve bu endüstriyel park sabitlenmiş ya da azaltılmış salınımlarla ekonomik büyüme gerçekleşebileceğini göstermiş oluyor.

Veri ile güdülen kararlar

Kalundborg’un simbiyotik modeli daha büyük ölçeklerde, mesela bir şehir için, tekrarlanabilir mi? Evet ancak şehirleri akıllı hale getirirsek. Bir endüstriyel park esnektir çünkü birkaç kiracısı ve karar vericisi vardır fakat bir şehirde, enerji, su ve atık hakkında bağımsız olarak her gün karar veren çok sayıda birey ve kurum vardır. Bunları bütünleştirmek, işbirliğine doğru kültürel bir değişime ve akıllı teknolojilerdeki artışla desteklenmeye ihtiyaç duymaktadır. Bu “akıllı şehirler” her yerde ölçüm, özdevinimli öğrenim ve yapay zekâ ile desteklenmiş ucuz bilgisayarlı hesaplamaya bel bağlayacaktırlar. Bu kombinasyon verimsizlikleri tanımlayabilir ve atıklarla maliyetleri azaltırken tüm ekipmanı otomatik çalıştırarak faaliyetleri optimize edebilir.

Neyse ki şehirleri akıllı hale getirmek, hayat kalitesini düşürmeden daha yoğun nüfusları bir araya getirmek isteyen plancılar için çekici bir hedef. Örneğin nüfus ve halk sağlığı sorunlarının yaygın olduğu Hindistan’da başbakan Narendra Modi, 100 tane küçük ve orta büyüklükteki belediyeyi akıllı şehirlere dönüştürmenin ihtimal dahlinde bir çözüm olduğunu açıkladı.

“Akıllı” sıfatının kendisi birçok şehri aptal olmakla itham ediyor. İtham etmenin bir dayanağı var çünkü atıkla dolup taşan belediyeler görünüşe göre kör gözüne çalışıyorlar. ABD Ulusal Bilimler Vakfı Smart and Connected Communities (Akıllı ve Bağlı Topluluklar) yakın zamanda, şehirlerin veriyi daha iyi kullanmalarını sağlamak için büyük bir araştırma girişimi başlattı. Bu arada bu isim sadece akıllı olmanın yeterli olmadığı aynı zamanda sistemlerin ve insanların birbirlerine bağlı olmaları gerektiğini göstermektedir.

Akıllı şehirler büyük ölçüde, yaygın sensör ağından toplanan büyük veri ve hızla kavrayış kazanan, sonuca varan ve veri üzerinden karara varan gelişmiş algoritmalara dayanır. Bağlı ağlar şehirdeki tüm ekipmanlarla bu analizleri iletişiler. Açık bir şekilde ilk yapılması gereken akıllı sayaçlarla elektrik, doğal gaz ve suyun günün hangi saati, hangi ev eşyası ve endüstriyel uygulamada tüketildiğini yakından izlemeye başlamak. Gerçek zamanlı trafik sensörleri, hava kalitesi monitörleri ve kaçak detektörleri kullanıma hazırlar. Austin’de Pecan Street consortium (Pecan Sokağı konsorsiyumu), böylesi bir veri akışının tüketicilerinin tüketimi azaltırken davranışlarını nasıl değiştireceğini öğrenmek için yüzlerce evden bilgi topluyor. Phoenix gibi şehirler ve Fort Carson gibi askeri üsler kendine yeterli enerji ve su tüketicileri ve net sıfır atık üreticisi olmak sözü verdiler. Bu hırslı hedeflere ulaşmak birbirine bağlı yüksek miktarda veri gerektirecektir.

Boşa harcanan zamanı azaltacak daha iyi ulaşım, kentlilere akıllı bir şehirde yaşamanın faydalarının ilk bakışını sunabilir. Ulaşımın ayak izini azaltmak yakıtları temizlemek, taşıtları daha verimli yapmak, yolculuk mesafelerini ve sürelerini azaltmak, taşıtların doluluk oranlarını arttırmak ve yolculuk sayısından tasarruf etmek anlamına geliyor. Eğer insanlar işlerine yakın otururlarsa yürüyebilir, bisiklete binebilir ya da toplu ulaşımı kullanabilirler. Çalışmaların gösterdiğine göre korumalı bisiklet yollarının inşası bisiklet kullanımında dramatik bir artışa sebep oluyor ve bisikletlerin arabalara göre daha az alana ihtiyaç duymaları trafik sıkışıklığını azaltıyor.

Sürücüsüz bir şehir aynı zamanda araç parkları için boşa harcanan park alanlarını ve park alanlarıyla ilişkili süreyi azaltabilir. Eve ya da iş yerinde park edilen bireysel taşıtlar yerine sürekli hareket halinde, paylaşılan ya da otonom arabalarla ihtiyaç duyulan park alanı dramatik bir şekilde kısıtlanabilir. Teksas Üniversitesi Ulaşım Teknolojileri Araştırma Merkezi’ndeki araştırmacılar paylaşılan, otonom taşıtların kullanımının, ölçekli olarak bir şehirde ihtiyaç duyulan toplam taşıt ihtiyacını ve taşıtlar sürekli hareket halinde kalacakları için kat edilecek mesafe bir miktar artsa da salınımları azaltıp azaltamayacağını ortaya koymak için karmaşık modeller kullandılar. Her gün işe gidip gelen kimseler vakitlerini araç kullanarak harcamak yerine dinlenerek, elektronik postaları okuyarak, telefonla görüşerek ya da diğer işleri yaparak geçirebilirler. Bu çalışma katma değer sağlarken bir kişinin ofiste geçireceği süreyi kısaltarak akşam yemeğine eve erken gitmesini sağlayabilir.

Temiz su borularındaki kaçaklar gibi sorunlarımızı çözmek için altyapımızı akıllı yapmak kesinlikle önemli. Eğer temiz su sistemine akışı takip etmek ve kaçağın miktarı ile yerini nokta atış gösterebilen sayaçlar takılırsa kaçakları tespit etmek kolaylaşır. İngiltere Birmingham’dan araştırmacılar, şebekeyi sürekli gözden geçirmek ve kaçakları tespit etmek için küçük basınç sensörleriyle az miktarda güç harcayan bir sistem geliştirdiler. Bu sistem, birilerinin sokağın ortasına su fışkırdığı için araması ve söylenmesinin beklendiği eski usule göre büyük bir iyileşme. Ve belki bir gün sorunu çözmeleri için borular içine akıllı robotlar gönderebiliriz.

Yüksek performanslı sensörler, kazalar yaşanmadan önce doğal gaz kaçaklarını bulmamızı sağlayabilirler. Gaz kaçakları sadece doğaya zararlı ve kaynak israfı olmanın yanında tehlikeli de. Bunu eskiyen altyapıyla manşetleri süsleyen patlama haberlerinden görüyoruz.

Akıllı, atık konusunda bilinçli bir şehir nerede yükselir, söylemesi zor. Nüfusu bir milyon ya da daha fazla, Orta Batı’da, ekonomisi on yıllar önce tümüyle tükenmiş olduğu için kendini yeniden yaratması gereken bir şehrin en ideal aday olduğunu düşünüyorum. Akla kısmen Indianapolis geliyor çünkü bir yüzyıl önceki yanlış kararlara dayanan su, atık su ve lağım sistemini yeniden inşa etmeli. Indianapolis şehir merkezine yatırım yapıyor ve şehir merkezi yükselişte. Pittsburgh var olan değerlerini – hareketli bir şehir çekirdeği, şehir gururu, gelecek görüşlü belediye başkanı William Peduto’nun liderliği, Carnegie Mellon Üniversitesi’nin gücü ve gelişimin diğer tüm kaynaklarıyla – fabrika bacalarıyla anılmaktan fikri gücüyle anılır olmaya doğru evriliyor. Ve tabii ki Uber orada otonom taşıt servisini başlattı. Eyalet başkenti olan ve büyük üniversitelerden birine ev sahipliği yapan Ohio Columbus da akıllı şehir olmak için son teknoloji arayanlardan. ABD Ulaştırma Bakanlığı yakın zamanda Columbus’a, hareketlilik yaklaşımını yeniden şekillendirmesi için 40 milyon ABD Doları verdi.

Buralardan Oralara Gitmek

Müsrif şehirleri atığını azaltan ve geriye kalanı tekrardan kullanan şehirlere çevirmek kolay olmayacak. Federal hükümetten bütünleşmiş ar-ge yatırımları hükümetin her bir seviyesinden uygulanabilir politikalarla birleştirilmeli. Ne yazık ki ar-ge fonları bugünlerde azalıyor ve ABD’de Trump yönetiminde daha da azalabilir.

Yatırım sosyal olarak da anlaşılabilir olmalı. Çalışmalar gösteriyor ki akıllı şehirler için ar-ge çalışmaları şehir sakinlerinin ihtiyaçlarından çok teknolojiye odaklanmakta. Yanlış şekilde yapılırsa akıllı bir kentin faydaları hâlihazırda İnternet’e ve yüksek teknolojiye erişimi olanlara yarayacak. Bu durum sadece diğer sosyoekonomik engellerin en üstünde teknoloji açığını da genişletir

Belediyeler şehir sakinlerini de daha akıllı hale getirmek zorunda çünkü her bir birey ne zaman bir şey satın aldığında ya da bir düğmeyi çevirdiğinde bir karar vermiş oluyor. Eğitime ve veriye erişim çok artacak. Şehir sakinlerini birbirlerine bağlamak işbirliği ve komşuluk ilişkileri gerektirir. Parklar, oyun alanları, paylaşılan alanlar, okullar, dini ve toplumsal merkezler yüzyıllar boyunca gelişen şehirlerin temel ilkesi oldular. Şehirlerimiz modernleştikçe ve akılcılaştıkça bizi bir arada tutmak için eski dünyanın daha çok birleşenine ihtiyaç duyabiliriz.

***

Makelenin İngilizce orijinali (Ama ne yazık ki üye olmanız gereken bir dergi)

Makele: Michael E. Webber

Yeşil Gazete için çeviren: Ali Serdar Gültekin

(Yeşil Gazete, Scientific American)