Dân số tại các đô thị trên khắp thế giới dự kiến sẽ tăng mạnh trong vòng 20 năm tới, đạt 5 tỉ người từ mức hơn 3 tỉ người hiện nay. Nếu tốc độ đô thị hóa được duy trì như hiện nay, các đô thị sẽ chiếm tới gần 3/4 nhu cầu năng lượng của thế giới vào năm 2030. Phần lớn mức tăng này đến từ các quốc gia đang phát triển nhanh như Trung Quốc và Ấn Độ. Điều này có nghĩa là các thành phố cần phải có sự thay đổi trong cách suy nghĩ về quy hoạch và phát triển ngay từ đầu, nhằm sử dụng một cách hiệu quả nhất nguồn tài nguyên nước, đất đai và năng lượng.
Tại Chicago (Mỹ) có khoảng 350 dự án mái nhà xanh với tổng diện tích phủ xanh là 418.000 m2.
Tùy theo điều kiện cũng như thế mạnh riêng, các nhà quy hoạch và phát triển đô thị đã đưa ra những sáng kiến mới nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng, nước, vận chuyển và vệ sinh trong tương lai. Một số cải tiến tương đối dễ thực hiện như chuyển sang dùng hệ thống chiếu sáng đèn LED tiết kiệm năng lượng hoặc dành riêng các làn đường rộng rãi cho xe đạp và người đi bộ. Những biện pháp khác thì tham vọng hơn, đòi hỏi phải xây dựng mới hoặc thậm chí là tái thiết cơ sở hạ tầng đô thị, như trang bị thêm hệ thống đường ống tái sử dụng nước.
Tham vọng nhất là những dự án đô thị sinh thái đang trong quá trình xây dựng hoặc mới chỉ là các bản vẽ thiết kế. Đáng chú ý là dự án Khu Thương mại Quốc tế Songdo IBD, gần Incheon, Hàn Quốc. Songdo IBD, do Posco E&C và Gale International hợp tác phát triển, là một phần của Khu kinh tế mở Incheon. Dự án được xây dựng trên diện tích 6,1 km2, với tổng kinh phí dự kiến hơn 40 tỉ USD.
Phát triển đô thị xanh là xu hướng tất yếu, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay. Những sáng kiến sau đây có thể giúp các đô thị cũ cũng như mới xây dựng có thể trở nên xanh.
Mái nhà xanh
Tại Chicago (Mỹ) có khoảng 350 dự án mái nhà với tổng diện tích phủ xanh là 418.000 m2. Tính phổ biến của mái nhà xanh, ngoài việc thực hiện dễ dàng, còn là vì nó có thể hỗ trợ các tấm pin năng lượng mặt trời hoặc turbine gió. Những lợi ích thấy rõ của mái nhà xanh là giúp cách nhiệt và giảm nhu cầu làm mát (vào mùa hè) và sưởi ấm (vào mùa đông) của tòa nhà đó.
Đường cho người đi bộ và xe đạp
Vận chuyển là vấn đề đau đầu của nhiều thành phố lớn. Thế nhưng, không ít đô thị đông đúc như thành phố Manhattan của Mỹ đã giảm được nhu cầu vận tải bằng cách bố trí nơi ở, nơi làm việc, nơi cung cấp dịch vụ ở gần nhau, nhờ đó làm giảm nhu cầu sử dụng năng lượng. Chẳng hạn, dự án Songdo được thiết kế sao cho hầu hết các cửa hiệu, công viên và trạm dừng đều cách nhau chỉ chưa tới 15 phút đi bộ. Dự án cũng có mạng lưới làn xe đạp dài hơn 24 km.
Hệ thống nhiệt trung tâm
Trong một tòa cao ốc văn phòng, hệ thống sưởi ấm và làm mát chiếm gần 2/3 tổng mức tiêu thụ năng lượng. Vì thế, việc tìm ra giải pháp thay thế các hệ thống dùng khí đốt hay điện là điều quan trọng trong việc làm cho thành phố trở nên xanh hơn. Nhưng điều đó vẫn còn xa. Có một giải pháp có thể thực hiện ngay là sử dụng sức nóng từ các hệ thống nhiệt trung tâm. Chúng có hiệu suất cao hơn so với các hệ thống nhiệt được lắp đặt trong tòa nhà. Ở Hàn Quốc, các hệ thống nhiệt đang được sử dụng tại Songdo IBD và quốc gia này cũng dự kiến sẽ sử dụng cho các dự án thành phố sinh thái khác.
Turbine gió siêu nhỏ
Bạn có thể tìm thấy những cối xay gió khổng lồ khắp các vùng nông thôn, nhưng lại không tìm thấy chúng ở đô thị. Một nguyên nhân chính là tiếng ồn quá lớn. Đó là lý do các nhà phát triển đã chế ra loại turbine gió siêu nhỏ. Thiết bị tạo năng lượng này được lắp đặt trên nóc các tòa cao ốc nhằm tận dụng những luồng gió mạnh, thất thường ở đô thị. Turbin này có công suất nhỏ, từ 1-3 kilowatt. Tuy nhiên, khi lắp đặt theo dãy và kết hợp với các tấm pin năng lượng mặt trời hiệu suất cao, chúng có thể tạo ra nguồn năng lượng đủ để đáp ứng phần lớn nhu cầu tiêu thụ của một tòa nhà (nhất là khi tòa nhà đó cũng được đầu tư thiết bị và thiết kế theo hướng tiết kiệm năng lượng).
Hệ thống turbine gió siêu nhỏ đặc biệt phổ biến ở Mỹ và châu Âu. Tòa nhà cao ốc văn phòng tại Chicago của PepsiCo có trang bị hệ thống này.
Thủy điện tích năng
Năng lượng gió và mặt trời thường “mưa nắng thất thường”, có lúc tạo ra nguồn năng lượng nhiều hơn mức cần thiết, có khi lại bị thiếu hụt. Một thành phố muốn xanh nhờ vào các nguồn “hên xui” như vậy cần phải tìm ra cách để kiểm soát nguồn năng lượng đó. Một giải pháp để tích trữ năng lượng là bơm. Điện năng dư thừa sẽ được sử dụng để bơm nước vào một hồ chứa ở phía trên. Sau đó, khi cần đến năng lượng, nước sẽ được cho chảy từ hồ xuống, làm quay turbine, tạo ra điện.
Xe PRT
Không phải lúc nào cũng dùng tới xe đạp, phương tiện vận chuyển công cộng hay đi bộ. Một giải pháp cho tương lai là dùng chiếc PRT, loại xe vận chuyển nhanh, có kích thước nhỏ, chỉ chở tối đa 6 người. Những chiếc xe này đi trên các con đường riêng, giống như hệ thống vận chuyển tự động trong sân bay. Xe không có lộ trình đi cụ thể mà hành khách tự chọn điểm đến và sẽ có một hệ thống máy tính trung tâm điều khiển. Xe PRT đang được sử dụng tại Sân bay Quốc tế Heathrow gần London và Viện Khoa học Công nghệ Masdar ở thành phố sinh thái Masdar (Abu Dhabi).
Hệ thống thu gom rác thải trung tâm
Thành phố xanh nhất cũng tạo ra rất nhiều rác. Rác lại tạo ra 2 vấn đề: thu gom và xử lý. Một hệ thống thu gom rác thải trung tâm sử dụng mạng lưới ống khí nén dưới mặt đất có thể thay thế cho hạm đội xe tải thường gây tắc nghẽn giao thông, tàn phá mặt đường phố và ngốn nhiều xăng dầu. Hệ thống ống khí nén có thể thu gom rác từ các hộ gia đình, thùng rác công cộng và vận chuyển tới một cơ sở phân loại rác. Hệ thống này đã được sử dụng ở nhiều thành phố trên thế giới. Ở Roosevelt Island (New York), hệ thống thu gom rác bằng khí nén đã đi vào hoạt động từ năm 1975.
