La vie en 2050 : Un aperçu des maisons du futur


L’accélération rapide des technologies et la nécessité d’un mode de vie durable vont révolutionner le mode de vie des gens d’ici 2050.

Stefano Boeri Architecture¨

Bienvenue dans la série « La vie en 2050 » ! Jusqu’à présent, nous avons examiné comment les développements en cours dans les domaines de la science, de la technologie et de la géopolitique se traduiront en termes de guerre et d’économie. Aujourd’hui, nous changeons un peu de vitesse et examinons comment les turbulences de ce siècle affecteront la façon dont les gens vivent au jour le jour.

Les changements du 21e siècle seront déterminés par deux facteurs majeurs. Il s’agit de la perturbation causée par l’accélération rapide du progrès technologique, et de la perturbation causée par la hausse des températures mondiales, et de l’impact environnemental que cela aura (alias le changement climatique).

Ces facteurs vont tirer le monde dans des directions opposées, et simultanément. La montée des eaux, les étés plus chauds, les hivers plus humides, l’augmentation des inondations, la sécheresse, les pandémies, la désertification et la diminution des réserves d’eau douce entraîneront probablement toutes sortes de pénuries, de crises humanitaires et de taux de mortalité accrus.

Pendant ce temps, les avancées technologiques en termes d’énergies renouvelables, d’énergie de fusion, de science des matériaux, de blockchains, de technologies intelligentes, de fabrication additive (impression 3D), d’exploration spatiale commerciale et de biotechnologie devraient conduire à une nouvelle ère d’abondance en termes d’énergie, de richesse, de santé et de nouvelles ressources.

À une époque où le changement climatique et le changement technologique se disputeront essentiellement le contrôle de notre avenir, le défi consistera à tirer parti de l’un pour faire face à l’autre. Dans l’ensemble, il y a quatre domaines où cela va vraiment entrer en jeu :

  • La croissance des centres urbains
  • Apprentissage automatique et IA
  • Décentralisation de tout
  • Villes durables
  • La montée des eaux et le recul du littoral

Source: Rogers Stirk Harbor & Partners

La croissance des villes

La population mondiale devrait augmenter considérablement d’ici 2050. En effet, selon le rapport World Population Prospects 2019 compilé par le Département des affaires économiques et sociales des Nations unies, les listes de recensement mondiales compteront environ 9,74 milliards de personnes au milieu du siècle.

En outre, un rapport de 2020 de l’Institut international pour l’environnement et le développement estime que d’ici 2050, environ 68 % de la population vivra dans des centres urbains. Cela représente 6,6 milliards de personnes, soit une augmentation de 2,2 milliards par rapport à aujourd’hui. On pourrait dire que la quasi-totalité de la croissance démographique entre aujourd’hui et 2050 se produira dans les villes.

Il en résultera une demande accrue de logements, d’électricité, d’eau, de nourriture, de services de base, d’éducation, de transports et de services médicaux dans ces lieux. Les infrastructures et les ressources nécessaires pour répondre à cette demande exerceront une pression supplémentaire sur les milieux environnants, qui sont déjà très sollicités.

L’expansion urbaine signifie qu’il faut défricher davantage de terres pour construire les infrastructures, détourner davantage d’eau pour les services publics, produire davantage d’électricité et réserver davantage de terres agricoles à la culture de denrées alimentaires.

Heureusement, il y a un côté positif à cette croissance. Si l’augmentation de la population entraîne une augmentation des besoins, elle entraîne également une augmentation de la production. Et s’il y a une chose pour laquelle les villes sont très douées, c’est bien de favoriser l’innovation, la création de nouvelles industries et l’expression culturelle, le tout en rassemblant les gens.

En conséquence, les villes de 2050 seront construites (ou reconstruites) pour répondre aux besoins fondamentaux de leur population selon des modalités qui doivent absolument être durables. Cela signifie qu’il faudra trouver des moyens de faire plus avec moins, sans oublier d’éliminer les déchets autant que possible. Tout cela sera possible grâce à l’art de…

L’habitat “intelligent”

L’idée des “maisons intelligentes” est une idée qui a vraiment décollé au cours de la dernière décennie. Ce concept s’appuie sur l’idée des “smartphones” et autres appareils de ce type, qui sont accessibles partout où il y a une connexion internet. Dans le cas des maisons intelligentes, une personne aura accès à tout ce qui se trouve dans sa maison (appareils, dispositifs, services publics, etc.) par le biais de Bluetooth et de l’internet sans fil.

À l’avenir, cette évolution s’étendra jusqu’à ce que l’Internet des objets (IoT) devienne une réalité. Ce concept fait référence à la manière dont le monde numérique et le monde réel vont s’entremêler comme jamais auparavant. D’une part, ce phénomène sera alimenté par les milliards d’appareils, de capteurs et de balises géographiques qui relient d’innombrables points du monde réel à l’internet.

D’autre part, l’expérience que les gens ont du monde réel sera de plus en plus médiatisée par la réalité augmentée, la réalité virtuelle (AR/VR) et l’aide de l’intelligence artificielle. En outre, la possibilité de se connecter à pratiquement tout et n’importe qui va révolutionner notre mode de vie. Et bizarrement, beaucoup d’entre nous en ont eu un avant-goût avec la récente pandémie.

D’une part, les habitants de 2050 seront habitués à pouvoir se faire livrer à peu près tout sur le pas de leur porte. Les services de livraison en porte-à-porte seront probablement de plus en plus automatisés et feront intervenir des voitures intelligentes, des navettes qui se déplacent sur leurs propres rails et des drones aériens.

De même, il sera possible de faire à peu près tout depuis le confort de son domicile, notamment en ce qui concerne le travail. Les bureaux à domicile équipés d’une connexion Internet à haut débit deviendront la norme, les réunions seront virtuelles et les voyages d’affaires ou les conférences seront rares.

Même l’enseignement se déroulera à domicile ou dans des immeubles d’habitation. Comme pour l’enseignement à distance, les enfants se connecteront à des salles de classe virtuelles où ils seront guidés (avec l’aide d’un enseignant ou d’une IA) à travers diverses leçons. L’haptique donnera la sensation d’un enseignement “pratique”, éliminant ainsi la nécessité de se trouver physiquement dans une salle de classe.

Une explosion de l’utilisation des robots domestiques est également prévue d’ici 2050. Ceux-ci pourraient prendre la forme d’unités mobiles ou d’appareils de nouvelle génération intégrés directement dans une pièce. Ces robots seront capables de tout gérer, de l’entretien ménager régulier au nettoyage, en passant par la préparation des repas et d’autres tâches de ce type.

En outre, le concept de “maison intelligente” prendra des proportions littérales. Les “gestionnaires” de l’IA domestique deviendront certainement un élément commun des maisons du futur, connectés à tous vos appareils, gérant vos robots domestiques et vos appareils électroménagers, et surveillant vos habitudes pour s’assurer que vous respectez votre budget.

Systèmes distribués

Un autre changement intéressant est la manière dont l’énergie, l’argent, les biens et services, et même la politique et l’administration seront distribués dans les années à venir. Alors que la révolution industrielle a entraîné une plus grande centralisation du travail et de l’économie, encore en vigueur aujourd’hui, le monde de demain sera presque entièrement décentralisé.

Par exemple, dans l’épisode précédent, nous avons examiné comment la dépendance accrue à l’égard des énergies renouvelables affectera l’économie mondiale. Étant donné que la majorité de la demande d’électricité proviendra toujours des centres urbains, le changement sera visible en termes de mode et de lieu de production de l’énergie. En bref, les préoccupations énergétiques de l’avenir s’éloigneront des réseaux centralisés pour devenir plus locales.

Aujourd’hui, l’infrastructure de fourniture d’électricité (alias le réseau électrique) se compose des éléments connectés suivants :

  • des centrales électriques situées loin des zones fortement peuplées, qui sont connectées
  • des transmetteurs électriques pour transporter l’électricité sur de longues distances
  • des sous-stations électriques qui transforment la tension de la transmission haute à la distribution basse
  • des transformateurs de distribution vers les maisons et les bâtiments individuels

Le terme “réseau” est approprié car l’électricité est produite en un lieu central, puis acheminée par un réseau en forme de grille jusqu’à l’endroit où elle est nécessaire. En revanche, d’ici 2050, les villes disposeront de centrales électriques distribuées fonctionnant à l’énergie solaire, éolienne, piézoélectrique, géothermique, à la biomasse et à d’autres sources d’énergie “verte”.

Source : Inhabitat

Ces centres localisés fourniront de l’énergie à une zone spécifique, et les grands bâtiments devraient fournir leur propre énergie à l’aide de panneaux solaires intégrés, de turbines et de générateurs à biocarburant. Cependant, les réseaux électriques ne disparaîtront pas, car le développement de l’énergie de fusion et des réacteurs Tokamak nécessitera toujours des centres et des nœuds de distribution.

La prolifération de l’internet sans fil, de l’internet par satellite et de la technologie blockchain permettra également aux gens de se connecter partout et à tout moment. Par conséquent, la politique pourrait ressembler davantage à des réunions de mairie qui seront des événements virtuels auxquels beaucoup plus de personnes pourront participer. De la même manière que la vidéoconférence signifie que la plupart des affaires sont menées virtuellement, la politique locale sera également affectée.

Des mégapoles vertes

En raison de la perte continue de terres arables, les villes deviendront également des espaces plus verts, où l’architecture et l’écologie se rejoignent pour un mode de vie sain. Ce concept, connu sous le nom d’arcologie, a été inventé en 1969 par l’architecte Paolo Soleri, qui l’a proposé comme moyen de lutter contre l’étalement urbain et la destruction des espaces verts qui en résulte.

Dans les projets d’arcologie, les exploitations agricoles et les espaces verts coexistaient avec les centres résidentiels et commerciaux, et l’espace devait être utilisé de manière plus créative. Alors que la plupart des villes sont bidimensionnelles, avec des tours individuelles parsemant le paysage (ou regroupées dans les quartiers d’affaires centraux), les arcologies sont tridimensionnelles et intégrées à l’environnement.

Cette pensée a été revitalisée depuis le début du siècle, grâce à l’escalade du problème du changement climatique. Aujourd’hui, il existe d’innombrables cabinets d’architectes et studios de design spécialisés dans la création d’espaces urbains qui rappellent les principes de l’arcologie ou qui sont régis par les mêmes principes d’efficacité et de durabilité.

Parmi les caractéristiques communes, citons l’agriculture urbaine, où les résidents locaux s’occupent de jardins communautaires, de fermes verticales, de cultures hydroponiques, d’élevages d’insectes (riches en protéines !) et de cultures aquaponiques (où les plantes et les poissons vivent en symbiose et constituent tous deux une source de nutriments). Ces opérations seront facilitées par le développement des organismes génétiquement modifiés (OGM) et du génie microbien.

Pour éviter de mettre à mal les réserves d’eau existantes, la majeure partie de l’eau nécessaire à l’irrigation proviendra du captage des eaux de pluie, du recyclage des eaux grises et des unités de récupération de l’eau. Il y a également fort à parier que d’ici 2050, de nombreux foyers et domiciles disposeront d’une imprimante alimentaire 3D dédiée à la fabrication de repas nutritifs adaptés à des goûts et à des régimes alimentaires spécifiques.

Une autre innovation récente est la capture du carbone, que les urbanistes intègrent dans les plans de développement urbain modernes dans le but de lutter contre le changement climatique et la pollution urbaine. Si le feuillage a toujours été un moyen d’assainir l’air des villes, les villes du futur pourraient intégrer dans leurs façades un grand nombre d’arbres artificiels, d’installations de bioréacteurs et de structures d’absorption du carbone.

En prime, le dioxyde de carbone éliminé de l’air peut être facilement converti en biocarburants grâce à la technologie de la bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECSS). Les bâtiments équipés d’un dispositif de capture du carbone pourront donc créer du biocarburant, peut-être comme source d’énergie de secours, mais aussi comme réserve locale de carburant pour les véhicules qui fonctionnent encore au biodiesel.

Le tout sera alimenté par un certain nombre de sources d’énergie renouvelables, telles que les panneaux solaires mentionnés plus haut, les éoliennes verticales, les surfaces piézoélectriques et la technologie d’échange de chaleur (pour le contrôle du climat). Chaque bâtiment contenant plusieurs habitations sera probablement sa propre culture, sa propre centrale électrique et sa propre station-service, fournissant les produits de base nécessaires à la vie locale.

Crystal Island : Cette arcologie a été proposée par Norman Foster, fondateur du cabinet d’architecture Foster and Partners. Comme son nom l’indique, Crystal Island serait une haute structure de compression en forme de flèche qui aurait l’air cristalline. L’ensemble de la structure serait enveloppé d’une “seconde peau” respirante qui serait scellée en hiver pour éviter les pertes de chaleur et ouverte en été pour rafraîchir l’intérieur.

L’arcologie prévue devait être intégrée au parc Nagatinskaya Poyma, dans le centre de Moscou. D’une hauteur de 450 m et d’une superficie de 2,5 millions de m², elle aurait été la plus grande structure sur Terre. La construction a été reportée en 2009 en raison de la crise économique mondiale et est restée dans les limbes depuis.

Masdar City : Nommée d’après le cabinet de design qui l’a construite, Masdar City est un projet planifié pour la ville d’Abu Dhabi aux Émirats arabes unis. Également conçue par Foster and Partners, la ville sera un centre pour les entreprises d’énergie propre et accueillera le siège de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA).

Fondée sur l’objectif de neutralité carbone, Masdar est alimentée par une combinaison d’énergie solaire et d’énergie éolienne. L’éclairage et l’eau sont contrôlés par des capteurs de mouvement afin de réduire la consommation. Une grande partie de l’eau de la ville est de l’eau de pluie ou capturée par des condenseurs, et jusqu’à 80 % des eaux usées seront recyclées et réutilisées autant de fois que possible.

En 2016, le site officiel de la ville indiquait que 2 000 personnes étaient employées dans la ville et que seulement 300 étudiants y résidaient. Cependant, l’expansion devrait se poursuivre jusqu’à ce qu’elle atteigne sa capacité prévue de 50 000 résidents, 1 500 entreprises et 60 000 travailleurs faisant la navette quotidiennement.

Villes en mer

À l’heure du changement climatique, de nombreux concepteurs ont intégré la hausse du niveau des mers et la disparition des littoraux dans leurs concepts arcologiques. Un certain nombre de conceptions ont déjà été proposées, dont voici quelques exemples :

L’arcologie de Boston : Également connu sous le nom de BOA, ce concept de mégastructure durable dans le port de Boston a été conçu par Kevin Schopfer. Conçue en forme de rectangle avec des structures entrecroisées à l’intérieur, cette ville abriterait 15 000 personnes et comprendrait des hôtels, des bureaux, des espaces commerciaux, des musées et un hôtel de ville.

Conforme aux normes LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), elle serait alimentée par une combinaison d’énergie solaire, éolienne et d’autres énergies renouvelables et permettrait d’étendre la ville sans aggraver l’impact environnemental de l’étalement urbain.

Harvest City : Le tremblement de terre de 2010 en Haïti a fait 250 000 morts, 300 000 blessés et environ 1,5 million de sans-abri. En réponse, Schopfer (en collaboration avec Tangram 3DS) a conçu Harvest City, un complexe flottant composé de modules flottants attachés – d’un diamètre de 3,2 km – au large des côtes de Port-au-Prince, en Haïti.

La ville serait capable d’accueillir 30 000 résidents au sein de quatre communautés – dédiées pour 2/3 à l’agriculture, pour 1/3 à l’industrie légère – toutes interconnectées par un système de canaux linéaires. La ville entière flotterait et serait ancrée au fond de l’océan, ce qui réduirait considérablement sa vulnérabilité à la tectonique des plaques et aux tremblements de terre.

Lilypad City : Autrement connu sous le nom de Lilypad, ce concept de ville flottante a été proposé par Vincent Callebaut. Essentiellement, Callebaut prévoyait que la hausse du niveau des mers et la disparition des côtes donneraient lieu à un nouveau phénomène connu sous le nom de “réfugiés climatiques”. Au cours de ce siècle, les villes côtières s’enfonçant dans l’océan, les gens devront être relogés dans de nouvelles installations.

D’où le concept Lilypad, une ville flottante totalement autonome qui pourrait accueillir jusqu’à 50 000 personnes. L’énergie serait fournie par une combinaison d’énergie solaire, éolienne, marémotrice et de biomasse, tandis que la structure entière est capable d’absorber le CO2 de l’atmosphère grâce à une peau extérieure en dioxyde de titane.

New Orleans Arcology Habitat : Situé au large de la Nouvelle-Orléans, là où le fleuve Mississippi se jette dans le golfe du Mexique, le concept NOAH est une autre proposition de Kevin Schopfer (le même architecte qui a imaginé BOA). Le concept a été largement inspiré par l’ouragan Katrina et par le fait que les tempêtes récurrentes dans la région ne feront que s’intensifier.

« Le premier défi consiste à surmonter les dommages physiques et psychologiques causés par les phénomènes météorologiques violents et récurrents », ont-ils écrit. « Bien que le repeuplement ait commencé, la nécessité de fournir un environnement stabilisé et sûr est primordiale pour un rétablissement à long terme et le bien-être économique de la Nouvelle-Orléans. »

Cette ville triangulaire serait en mesure de loger jusqu’à 50 000 habitants de la Nouvelle-Orléans dans ses 20 000 unités résidentielles – chacune mesurant 1100 pi² (100 m²). Afin de préserver l’industrie du tourisme, elle compterait également jusqu’à trois hôtels (200 chambres chacun), 1 500 unités de multipropriété et trois casinos.

Pyramide de la méga-cité de Shimizu : Cette mégastructure (alias la Pyramide TRY 2004) a été proposée par la Shimizu Corporation en 2004 comme solution au problème de surpopulation de Tokyo. Inspirée de la Grande Pyramide de Gizeh, la structure serait construite dans la baie de Tokyo, mesurerait 6 575 pieds (plus de 2 000 m) de haut et abriterait un million de personnes.

Toutefois, la conception repose entièrement sur la disponibilité future de supermatériaux (tels que les nanotubes de carbone). Cela est dû au poids de la pyramide, qui serait la plus grande structure jamais construite et dépasserait les tolérances de tension des matériaux de construction existants. Alors que le plan initial prévoyait de commencer la construction en 2030, Shimizu est resté déterminé à l’achever en 2110.

Résumé

Au cours du XXIe siècle, le monde sera contraint de subir deux grands phénomènes opposés. Le développement technologique va continuer à s’accélérer, avec de graves conséquences sur notre façon de vivre, de travailler, de nous divertir et même de nous nourrir. Dans le même temps, le changement climatique s’accélérera, provoquant de graves perturbations des systèmes naturels dont les humains dépendent pour leur survie.

Heureusement, il y a un bon côté à ce fouillis de contradictions. Si la montée des marées et l’augmentation des sécheresses, des tempêtes, des incendies de forêt, etc. seront un cauchemar humanitaire, elles nous pousseront également à trouver des solutions. Et si les progrès rapides de la technologie seront une source constante de stress, ils susciteront également des innovations qui permettront de résoudre les problèmes environnementaux.

Ce sera une époque étrange, où le monde entier sera pris en étau entre la survie et la prospérité, la pénurie et l’abondance, la récession et la croissance. Néanmoins, le potentiel de changement positif est là et pourrait conduire à une toute nouvelle ère de vie meilleure et de durabilité.

Lire aussi : La première ville flottante au monde sauvera les Maldives de l’élévation du niveau de la mer

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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