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Sostenibilità e Soluzioni Verdi nelle Smart City

Comprendere il cambiamento climatico e il suo impatto urbano

Obiettivi di Apprendimento

  • Comprendere i cambiamenti climatici e i loro impatti urbani, incluso l’effetto isola di calore. 
  • Analizzare come la Smart City 3.0 integra la sostenibilità e l’empowerment dei cittadini. 
  • Valutare i benefici ambientali delle tecnologie smart come l’IoT e l’IA. 
  • Esaminare innovazioni pratiche come edifici intelligenti, sistemi di rifiuti e agricoltura urbana. 
  • Indagare strategie per la resilienza climatica e confrontare le vulnerabilità urbane e rurali. 

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Sintesi del Corso

0. Introduzione
1. Edifici Verdi e Sistemi Energetici Intelligenti
2. Gestione dei Rifiuti e Innovazioni nel Riciclo
3. Conservazione dell’Acqua con Sistemi Intelligenti
4. Agricoltura Urbana e Giardini Verticali
5. Resilienza Climatica attraverso la Tecnologia
6. Attività
7. Termini chiave - Glossario
8. Domande del Quiz
9. Link a risorse aggiuntive esterne
10. Bibliografia
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INTRODUZIONE

Con l’espansione delle città, aumentano le sfide urgenti: emissioni in crescita, risorse limitate e cambiamenti climatici imprevedibili. Le Smart City 3.0 affrontano questi problemi attraverso l’innovazione e la collaborazione. Questo modulo esplora come pratiche sostenibili, strumenti digitali e coinvolgimento della comunità possano rendere la vita urbana più verde, pulita e resiliente. 

1. EDIFICI VERDI E SISTEMI ENERGETICI INTELLIGENTI

Gli edifici verdi minimizzano l’impatto ambientale grazie a design intelligenti, sistemi ad alta efficienza energetica e fonti rinnovabili. 

Componenti chiave: 

  • Reti Solari: Installazioni fotovoltaiche sui tetti per ridurre l’uso di combustibili fossili. 
  • Gestione Intelligente dell’Energia: Sistemi IoT per monitorare e ottimizzare i consumi. 
  • Design Passivo: Uso della luce naturale e della ventilazione per ridurre la domanda energetica. 

A Porto, i pannelli solari su edifici pubblici come la Casa da Música dimostrano l’integrazione delle energie rinnovabili. Gli studi indicano che gli edifici verdi possono ridurre il consumo energetico del 30% e le emissioni del 35% (WorldGBC, 2021). 

2. GESTIONE DEI RIFIUTI E INNOVAZIONI NEL RICICLO

I sistemi di rifiuti intelligenti migliorano la pulizia urbana e riducono l’uso delle discariche. 

Innovazioni principali: 

  • Bidoni IoT: Sensori che avvisano quando i contenitori sono pieni. 
  • Ordinamento con IA: Macchine che classificano i materiali aumentando il tasso di riciclo. 
  • Riciclo Comunitario: Programmi gestiti dai cittadini. 
  • Economia Circolare: Riuso dei materiali per limitare l’estrazione di nuove risorse. 

A Porto, bidoni interrati smart e sistemi “Pay-As-You-Throw” (PAYT) aumentano il riciclo e riducono i costi. 

3. CONSERVAZIONE DELL' ACQUA CON SISTEMI INTELLIGENTI

Le città intelligenti per l’acqua preservano le risorse e migliorano l’affidabilità delle infrastrutture. 

Metodi comuni: 

  • Contatori Intelligenti: Tracciano i consumi, rilevano perdite e informano i cittadini. 
  • Raccolta dell’Acqua Piovana: Riutilizzo per irrigazione e sanitari. 
  • Riciclo delle Acque Grigie: Riuso di acqua da lavandini e docce. 

Il programma “Águas do Porto” combina queste tecnologie per ridurre gli sprechi. Secondo l’ONU, i sistemi smart riducono le perdite d’acqua del 25% (ONU, 2022). 

4. AGRICOLTURA URBANA E GIARDINI VERTICALI

L’agricoltura urbana affronta la sicurezza alimentare e riduce le emissioni. 

Pratiche sostenibili: 

  • Giardini Verticali: Muri vegetali che migliorano l’isolamento e la qualità dell’aria. 
  • Fattorie sui Tetti: Conversione di spazi inutilizzati in aree produttive. 
  • Idroponica & Acquaponica: Coltivazioni efficienti in acqua e spazio. 

I “Giardini della Biodiversità” di Porto dimostrano come l’agricoltura urbana promuova benessere e biodiversità (FAO, 2021). 

5. RESILIENCIA CLIMATICA ATTRAVERSO LA TECNOLOGIA

Le smart city si preparano ai rischi climatici con strumenti avanzati. 

Strumenti chiave: 

  • Sensori Climatici IoT: Monitorano meteo e dati ambientali. 
  • Drenaggio Intelligente: Infrastrutture adattive per ridurre i rischi di alluvione. 
  • Analisi Predittiva: Modelli IA per supportare la pianificazione urbana. 

Il Piano Clima di Porto include sistemi basati sui dati per gestire allagamenti e stress termico (Climate Resilience Network, 2022). 

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Obiettivo: Progettare una smart city sostenibile che integri energia verde, produzione alimentare, risparmio idrico e riduzione dei rifiuti. 

Istruzioni: 

  • Lavoro di gruppo – Team di 3–5 persone usano un template di layout. 
  • Compiti di progettazione – Posizionare sistemi chiave: energia solare/eolica, bidoni smart, tecnologie idriche, giardini. 
  • Presentazione dei modelli – Spiegare come la città affronta energia, cibo, acqua e resilienza. 
  • Riflessione – Discutere compromessi, innovazione e applicazioni reali. 

Risultati attesi: 

  • Comprendere il ruolo dei sistemi integrati 
  • Applicare pensiero collaborativo e sostenibile 
    • Smart City 3.0: Modello guidato dai cittadini che unisce tecnologia e pianificazione inclusiva. 
    • Edificio Verde: Struttura ecologica con sistemi efficienti. 
    • Isola di Calore Urbana (UHI): Aumento delle temperature dovuto alla densità infrastrutturale. 
    • Resilienza Climatica: Capacità di adattamento della città ai cambiamenti climatici. 
    • Agricoltura Verticale: Coltivazione in strati sovrapposti per la sostenibilità alimentare. 

Quiz 1

Quiz 2

Quiz 3

  • Estratégia Nacional de Smart Cities (Portugal) This strategy outlines Portugal’s national goals for developing smart cities, emphasizing sustainability, citizen-centered initiatives, and integrated urban management systems to achieve a low-carbon future. Estratégia Nacional de Smart Cities. 
  • Aveiro Tech City Aveiro Tech City is an initiative promoting technology-based solutions for urban challenges. Focused on mobility, sustainability, and education, it illustrates how local governments integrate smart solutions for environmental benefits. Aveiro Tech City. 
  • Portugal Makes Sense: Smart Cities This campaign highlights Portuguese contributions to smart city technologies, focusing on energy, mobility, and governance. It showcases innovative projects and their impact on sustainable urban living. Portugal Makes Sense: Smart Cities. 
  • Guimarães Smart City Initiative Recognized as one of Europe’s “100 Smart Cities,” Guimarães integrates smart solutions in energy, waste, water management, and urban mobility. The initiative aims to serve as a “Living Lab” for sustainable innovation. Learn more about Guimarães Smart City. 
  • Portugal Smart Cities Summit An annual event discussing innovations in smart city technology. It includes case studies from Portuguese cities like Lisbon and Porto, exploring themes like green buildings, water conservation, and energy management. Portugal Smart Cities Summit 

References (APA Style) 

European Commission. (2020). The future of smart waste management: A guide to innovations and technologies. Retrieved from https://ec.europa.eu/environment 

Food and Agriculture Organization (FAO). (2021). Urban farming for sustainable cities. Retrieved from https://www.fao.org/urban-agriculture 

United Nations. (2022). The role of technology in urban water conservation. Retrieved from https://unwater.org 

World Green Building Council. (2021). Benefits of green buildings: Energy and emissions reductions. Retrieved from https://worldgbc.org 

Climate Resilience Network. (2022). Smart cities and climate adaptation strategies. Retrieved from https://climateresilience.org 

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