En esta década, entre el 55 y el 60% de la población del planeta va a vivir en ciudades, en edificios diseñados por arquitectos e ingenieros de caminos (o civiles). Alrededor de un 75% del gasto energético de la humanidad se realiza en y entre las ciudades.
Si queremos frenar el Cambio Climático tenemos que cambiar la forma en que los edificios y las ciudades emplean la energía.
Vivir quiere decir gastar y disipar energía. La disipación es inevitable, debido a la Segunda Ley de la Termodinámica, mientras que el mantenimiento de la vida exige un gasto constante de energía.
Los edificios emplean hoy mucha energía, pero la cantidad empleada puede disminuirse radicalmente, y la que reste como necesaria puede obtenerse sin quemar carbono.
Una parte muy considerable de la energía que emplean los edificios se invierte en calentarlos en invierno y enfriarlos en verano. La idea es proporcionar una temperatura entre 18 y 22ºC a las personas que se encuentran en su interior, bien habitándolos, bien por razones de trabajo.
Un termo de café lo conserva a 98ºC a pesar de que la diferencia de temperaturas entre su interior y su exterior pueda ser de 110ºC, o al revés, puede conservar agua a 0ºC mientras que el exterior se encuentre a 45ºC. Se trata de impedir el flujo de energía (calor) a través de sus paredes en cualquiera de los dos sentidos. En los termos esto se consigue mediante dos paredes reflectantes entre las cuales se ha hecho un vacío considerable.
No habría mucho problema en hacer lo mismo con los edificios, pero los vacíos son difíciles de realizar. Afortunadamente, el aire inmóvil conduce muy mal el calor, como saben bien quienes utilizan jerseys o abrigos de lana. Se trata de forrar los edificios por dentro y por fuera, con elementos llenos de aire que no pueda moverse: Lana de oveja, de vidrio, de roca. Hoy tenemos toda clase de elementos constructivos con estos materiales que nos permiten conseguir que solo una cantidad mínima de calor atraviese las paredes. Cualquier persona que vaya a comprar un piso, una parte de un edificio debe, por su propia economía, comprobar cómo están hechas las paredes y demandar al constructor una prueba de flujo de energía a través de las mismas.
Por ejemplo, en un día en el cual la temperatura exterior sea de 0ºC, una pared de 15 m2, que dé al exterior, no debería perder más de 80 watios, 2 kwh diarios, o 0.40 euros. Cualquier cantidad mayor de ésta debería implicar una reclamación y falta de pago al constructor.
Las ventanas deben ser dobles para mantener una capa de aire entre los vidrios de no más de un centímetro de espesor, para evitar el movimiento del mismo. Una ventanal de 2 m2, de doble vidrio perdería, o ganaría, otros 80 watios, pero si ponemos vidrio triple, con cada uno de los tres vidrios de espesores que no sean múltiplos enteros unos de otros, por ejemplo, 5, 7 y 9 milímetros, tendremos una pérdida o ganancia de 40 watios y un aislamiento casi perfecto frente al ruido exterior, como valor añadido.
Esta energía perdida en invierno se compensa calentando las paredes de la habitación mediante un sistema estándar de placas de yeso con minitubos por los cuales circula agua a temperaturas de unos 30ºC, habiendo calentado el agua mediante una bomba de calor que ha extraído energía del aire frío exterior, enfriándolo, y movida por energía eléctrica obtenida de celdas solares.
Esto parece un poquito complicado, pero también era complicada la electricidad hace 140 años, o la telefonía hace 100 años, y hoy son algo completamente normal que instalan todos los constructores.
Hoy, en el código técnico de la edificación vigente en España, es obligatorio instalar en todos los edificios sistemas de agua caliente solar. Dada la disminución brutal del precio de las celdas fotovoltaicas, parece evidente que debe añadirse una cláusula a ese código técnico que obligue a instalar tantas celdas de éstas como permitan las cubiertas de los edificios.
Otra cuestión arquitectónica que debe ayudar a frenar el Cambio Climático es el urbanismo. Vivimos en ciudades que se han ido construyendo según un esquema de hace unos 6.000 años: Personas concentradas dentro de un recinto amurallado con muy pocas puertas, que salen del mismo por las mañanas y retornan al anochecer y similarmente con el flujo inverso. Aquellas ciudades se construyeron como almacenes de granos y otros productos energéticos y era preciso amurallarlas con pocas puertas para defender esos productos de los predadores externos.
Hoy las ciudades ya no son almacenes de energía, y si sufren ataques, estos se realizan desde el aire, por lo que las murallas han quedado obsoletas.
Para saber cómo organizar una circulación sin atascos, podemos fijarnos en el cuerpo de los animales y de las plantas, y en ejemplo más cercano, nuestro propio cuerpo. Los atascos se crean en las carreteras cuando se reduce la sección del canal del flujo. En el cuerpo humano la aorta va reduciendo su sección, pero se abren ramales de manera que la sección combinada de ellos es mayor que la del canal de entradas, y así hasta los capilares que aportan la sangre a las células.
Dejando para los siguientes párrafos la idea de una nueva organización del trabajo que elimine la necesidad de viajar constantemente de fuera hacia adentro de la ciudad y viceversa, una manera sencilla de reducir las atascos, y el inmenso gasto de energía que suponen, es multiplicar por un factor grande el número de puertas en las murallas que hoy rodean las ciudades: Las circunvalaciones como la M40 y la M50 en Madrid, por ejemplo, y similares en el resto de las ciudades del mundo. Una vez abiertas las puertas, dividir los canales (las calles) de entrada y salida en un número muy grande de rutas capilares a cada punto, multiconectadas, y siempre evitando los embudos.
Adicionalmente, en 2020, ¿hay alguna necesidad del tráfico intenso diario de entrada y salida de las ciudades? Evidentemente, el personal de los talleres, los vendedores en el mercado, y los transportistas deben moverse.
Pero, ¿es necesario que una persona encargada de la contabilidad de una empresa, un abogado, un economista, etc, acudan todos los días al mismo edificio con otras personas de la misma empresa? Se puede trabajar en las casas, y en oficinas subsidiarias en núcleos no jerárquicos que formen una conurbación.
Una mayoría del tráfico de personas e incluso de mercancías se puede realizar mediante cintas transportadoras paralelas de velocidades crecientes hacia su centro, de manera que los viajeros puedan pasar de unas a otras sin disrupción. Si las cintas aumentan su velocidad de 5 en 5 km/h (la velocidad de una persona andando) los pasajeros pueden acceder a la cinta rápida en una serie de 12 saltos, y a la inversa. Los núcleos de la conturbación deben estar conectados entre sí todos con todos, huyendo de jerarquías y copiando del sistema de internet.
Edificios aislados y conexiones inteligentes entre nudos no jerárquicos reduce en un factor de al menos 10 el consumo de energía, siendo la residual necesaria suministrada mediante centrales solares.