Japanse architecten hebben de drijvende stad Dogen City ontworpen, die circa 10.000 mensen moet gaan huisvesten.
(N-ARK)Het leven ontstond in zee. Dat is de heersende theorie over waar we vandaan komen.
Water is namelijk een essentieel bestanddeel van vrijwel alle levensvormen. Maar de oceanen dragen ook een enorme, verwoestende kracht in zich.
Wel 40 procent van de wereldbevolking woont binnen 100 kilometer van de kust. En de opwarming van de aarde leidt tot een stijgende zeespiegel en steeds meer overstromingen, die huizen verwoesten en miljoenen levens eisen.
Dus hoe kunnen we het water beheersen en de steden beschermen? Het antwoord kan paradoxaal genoeg zijn om dichter bij het water te gaan wonen – zo dicht dat we drijven. Want zo kunnen we gewoon meebewegen met de stijgende waterstand.
En de technologieën om moderne drijvende steden te bouwen, die zichzelf van energie, eten en drinken kunnen voorzien, zijn nu zo goed ontwikkeld dat het concept geen sciencefiction meer is, maar al daadwerkelijk kan worden getest.
En dat is geen moment te vroeg.
Want we kunnen binnenkort al in een situatie terechtkomen waarin we geen andere keuze meer hebben.
Water bedreigt de wereld
De zeespiegel stijgt wereldwijd – alleen al in de afgelopen tien jaar ruim 10 centimeter. En tegen het jaar 2100 kan het waterpeil volgens het World Economic Forum wereldwijd maar liefst 410 miljoen mensen bedreigen.
Wetenschappers zijn het erover eens dat de belangrijkste tegenmaatregel is om de uitstoot van broeikasgassen terug te dringen. Daarmee remmen we de opwarming van de aarde en de daaruit voortvloeiende zeespiegelstijging. Maar mensen aan de kusten kunnen niet wachten op zo’n wereldwijde transitie, die pas over vele decennia echt effect zal hebben.
Daarom hebben beleidsmakers, in-genieurs en architecten in kuststeden nu grofweg twee opties. De ene is om muren, dammen en andere verdedigingswerken te bouwen tegen het water. Maar het is al gebleken dat dit duur en moeilijk is en vaak grootschalige reparaties en uitbreidingen vereist. De andere optie is inzetten op drijvende constructies. En die optie kiezen stedenbouwkundigen steeds vaker. Inmiddels zijn de eerste huizen al te water gelaten.
Het eerste drijvende platform voor Maldives Floating City vertrekt vanuit de hoofdstad Malé. De stad moet het gebrek aan huisvesting in de dichtbevolkte stad verhelpen.
(DUTCH DOCKLANDS MALDIVES/WATERSTUDIO)Zee moet energie en voedsel leveren
De inwoners van de Malediven zijn gewend aan de zee, want het land bestaat uit meer dan 1000 eilanden in de Indische Oceaan. Hoofdstad Malé op het gelijknamige eiland is een van de dichtstbevolkte steden ter wereld, en net als de zeespiegel stijgt het bevolkingsaantal ook.
21 cm is de zeespiegel sinds 1880 wereldwijd gestegen.
Daarom is de regering een samenwerking aangegaan met het Nederlandse architectenbureau Waterstudio om Maldives Floating City te creëren, een drijvende stad voor 20.000 inwoners, die in 2027 klaar moet zijn. De drijvende stad in de Malediven wordt gebouwd in een lagune op 10 minuten varen van Malé. Zo kunnen mensen en voorraden snel heen en weer.
Maar op termijn moet de stad geheel zelfvoorzienend worden. Alle stroom wordt opgewekt door zonnecellen op de daken van de huizen. Zeewater wordt opgepompt en op de heetste dagen gebruikt voor koelsystemen. En de visserij wordt aangevuld met zeewier, dat wordt gekweekt in ‘water-velden’ rond de drijvende huizen.
In Japan werken ingenieurs aan Dogen City. Bij dit project is zelfvoorzienendheid nog belangrijker. De stad drijft namelijk niet alleen, maar heeft ook motoren, zodat hij de open zee op kan varen. Dogen City krijgt circa 10.000 inwoners en bestaat uit een 4 kilometer lange, ringvormige structuur, die een kunstmatige lagune creëert met drijvende huizen. De ring beschermt de huizen tegen het water en bevat belangrijke functies als water-en elektriciteitsleidingen en binnenlandbouw. Hier worden zorgvuldig geselecteerde planten verbouwd, die met zout water kunnen worden besproeid.
De stad krijgt zijn energie van zonnecellen en windmolens, en de ingenieurs overwegen daarnaast een golfenergiecentrale – een technologie die na decennia van onderzoek en ontwikkeling eindelijk zo goed als klaar is om op grote schaal te worden uitgerold. voorzienend kunnen worden, zijn ze niet meer afhankelijk van specifieke locaties aan de kust. En dan wordt de zee echt een potentieel thuis voor de groeiende wereldbevolking.
Maar daarvoor moet er eerst wel een aantal uitdagingen worden opgelost. Drijvende constructies hebben niet de stevige fundering die gebouwen op het land hebben. Daarom moeten ze op andere manieren gestabiliseerd worden, zodat ze met de golven mee kunnen deinen zonder schade op te lopen.
En door de voortdurende impact van het water slijten en roesten de constructies en zet zout zich erop af. Gewone gebouwen kunnen daar niet tegen.
Zeebeton weerstaat de golven
Architecten kijken daarom naar alternatieve materialen, waaronder zogeheten EPS-beton, dat polystyreenkorrels bevat. Dit materiaal is licht en kan de benodigde sterkte bereiken zonder het traditionele stalen gaas dat in de meeste betonconstructies zit – een enorm voordeel in de strijd tegen roest, die onvermijdelijk is op zee.
Het water kan ook worden ingezet als kracht. De technologie seacrete werkt bijvoorbeeld door elektrische spanning op een metalen rooster te zetten om kalk aan het water te onttrekken. Geleidelijk bouwt de kalk een sterke structuur op rond het metaal, waardoor dit niet gaat roesten. Met deze techniek kan een stevige constructie onder het wateroppervlak worden gecreeerd die werkt als de kiel van een schip en een drijvende stad stabiel houdt in het wa-ter. Seacrete lijkt op natuurlijke riffen op de zeebodem, waardoor bijvoorbeeld koralen er goed op gedijen. Dit komt het zeemilieu onder de drijvende stad ten goede – deels omdat koraalriffen het water effectief van zuurstof voorzien, wat meer eetbare vissen aantrekt.
Het onderzoeksinstituut MARIN in Delft heeft een groot bassin waar golven kunnen worden gecreëerd. Hier worden modulaire constructies voor drijvende steden getest.
(MARIN MARITIME RESEARCH INSTITUTE NETHERLANDS)En als de structuur beschadigd raakt, zal deze zichzelf langzaam herstellen door-dat ze continu kalk uit het water aantrekt.
Naast nieuwe materialen werken onder-zoekers aan het vinden van de juiste modulaire opbouw voor de drijvende steden. Een heleboel kleine, met elkaar verbonden modules zijn veel beter bestand tegen hoge golven dan grotere modules, omdat de krachten van het water beter verdeeld kunnen worden.
De technologieën voor de drijvende steden worden momenteel getest in laboratoria en onderzoeksbassins, die golven en zeestromen kunnen simuleren – bijvoorbeeld in onderzoeksinstituut MARIN in Delft. Hier worden drijvende modules ontwikkeld met gestandaardiseerde vormen, grootten en verbindingen, zodat komende drijvende steden steeds kunnen worden aangepast en indien nodig uitgebreid.
40 procent van de wereldbevolking woont minder dan 100 kilometer van de kust.
Het idee is dat bepaalde modules worden gereserveerd voor bijvoorbeeld zonnepanelen, werkplekken of woningen. En soortgelijke ideeën verspreiden zich over de hele wereld.
Meer steden gaan de zee op
Maldives Floating City en Dogen City zijn lang niet de enige projecten die worden gefinancierd. Zo steunt de VN Oceanix, een drijvende uitbreiding van de havenstad Busan in Zuid-Korea. Oceanix kan in potentie minstens 75.000 inwoners huisvesten wanneer alle driehoekige modules van de stad volgens plan in de komende jaren worden gebouwd en met elkaar worden verbonden.
En sommige architecten denken nog groter. Een voorbeeld is de Italiaans-Canadese samenwerking Floating City. Deze stad moet in eerste instantie onderdak bieden aan 50.000 inwoners met de mogelijkheid om uit te breiden tot 200.000. Een van de manieren waarop de stad in zijn energiebehoefte zal voorzien is via zonnepanelen in de muren en daken van elk huis.
Het leven begon in het water. En veel volken over de hele wereld leefden en leven nog steeds voornamelijk van de zee. Maar nu gaan moderne wereldsteden serieus de zee op.
LEES VERDER
Scan de code om meer artikelen over TECHNOLOGIE te lezen op wibnet.nl ■