Circular Cities

English Version

3 models for a sustainable city: the Circular Economy applied to the urban context

A story of two cities. The first is the city as we have known it so far. The air made unbearable by pollution. It is very difficult to dispose of waste properly. Resources are widely wasted or underused. The other is a sustainable and circular city. Here the waste does not exist, the resources are used to the best according to the rules of the sharing economy and the energy required is completely produced from renewable sources.

In the middle, there are the real cities, which are more or less similar to one or the other model. Cities are the first context in which it is essential to apply Circular Economy. They represent an area in which it is perhaps easier to agree on its founding principles. Also because, above all, they are the place par excellence where humans live and will live.

Why the cities?

According to a World Bank report, 54% of the global population lives in urban areas and in cities, 85% of world GDP is produced (data: 2017). 75% of the natural resources are consumed here, 50% of the waste produced and greenhouse gas emissions equal to 60-80% of the total, according to different estimates.

It is therefore clear that we need to start from the cities if we want to influence the way in which human beings live together and exploit resources. Also because the trend is destined to increase; by 2050, 75% of the population will be living in cities.

This means that even more funds will be invested in cities: infrastructures will be at the center of the growth strategies for the cities. Increasingly, natural resources, capitals, talents, and data will be concentrated in urban contexts. Moreover, given their relative geographic limitations, cities can better be ruled and directed towards the principles of the Circular Economy.

The risk is that the global middle class, growing everywhere except perhaps in the “developed” economies and concentrated in the cities, ends up requiring an even greater percentage of resources to feed its “well-being”. This would inevitably lead to higher waste generation (which also means a decrease in material productivity) and a huge negative impact on the environment.

Some real examples will help us to understand what is at stake.

Why is the sustainable city the only way?

The city is the place for excellence, where humanity resides and will reside. This can be a source of opportunity, but also of problems.

We remember some of them.

The under-utilization of materials. Among the founding principles of the Circular Economy there is the use of materials in a continuous cycle, without turning them into waste. Expanding the concept, we can say that the materials are always used to the maximum of their potential and without waste. This does not always happen, even more in the cities. Considering the cars, according to some reports, in Europe cars are parked on average 92% of the time. A huge waste of resources. In the same way the offices: the structures are used for just 35-50% of the time.

Waste of food (and not only).

31% of food in the world is wasted at the different levels of the chain: from production to distribution to consumption. This represents not only a social problem, but also an enormous waste of resources: the production of fruit, vegetables and meat is one of the activities with a relevant environmental impact.

The picture becomes even less positive when we consider that such waste must be disposed of with further costs in terms of economic resources. In developing countries 50% of the city’s budget goes to waste collection and management.


As mentioned, urban areas contribute to most of the emission of greenhouse gases into the atmosphere. Another fact that should makes us reflect: about 80% of urban areas have a level of air pollution that exceeds the limits established by the WHO.

The impact of climate change and global warming should be particularly felt by cities, given that 90% of urban areas are located along the coasts.

A vision for the sustainable and circular city

The urban contexts must, therefore, assume circularity as a basic model. To achieve this, they must exploit materials, technologies and flows that optimize and connect infrastructures and those who live in them, with their human and social capital.

To the most detrimental aspects of living in urban contexts, the circular city can, on the contrary, put in place a series of principles and actions to completely overturn the paradigm.

Three principles

We start from three principles on which the circularity is based according to the Ellen MacArthur Foundation.

To design. Circular production and consumption processes involve the elimination of all the negative externalities linked to the creation of value: toxic substances released into the environment, greenhouse gases, water and soil pollution, traffic congestion and so on. To achieve this, a systemic project is needed in which all the actors are involved at the highest level in a joint effort.

Eliminate the concept of waste. The idea of ​​an ideal sustainable city is not so much (or at least not only) that of recycling the materials that are discarded and end up in the trash can. On the contrary, the idea is to minimize the use of non-recycled materials. This is the idea behind the concept of circularity: the materials are not discarded but reused continuously, in a continuous cycle. At the same time, synthetic materials must be gradually replaced by organic compounds of a biological nature.

Regenerate. Natural capital is a value to be preserved and included in the circular process of the economy. An example is the regeneration of the soil, which can be obtained by avoiding polluting wastewater to go directly in the soil, but instead using compost, deriving from the organic materials mentioned above.

What can not be missing in a sustainable and circular city

On these general principles, practices are then founded, which can help to realize the dream of a circular city.

Buildings. Offices and houses are built in a modular and flexible way so that they are not used by a single owner but shared as much as possible. The construction materials must be reused and recyclable, reducing the use of virgin materials. Buildings must not consume as much energy and food as they produce, with systems for the production of energy from renewable sources and installations such as urban vertical farms.

Energy. Overall, the city must use energy that is renewable, distributed and efficient, cutting production costs and protecting the environment.

Transportation. As for buildings, even in transport it is necessary to overcome the concept of private property. The transport system must be accessible to all (and therefore economically advantageous) and holistic: to the “traditional” solutions such as trains and buses, electric on-demand cars, bike sharing and other solutions for the so-called “last-mile” must be added. Vehicles will also have to be rethought to last longer and to consume less materials and fuel.

Urban bioeconomy. Food waste is another scourge, social and environmental, of urban areas. Here too it is possible to use a circular approach. The polluted waters do not end up in sewers (and therefore in watercourses), but are purified and sent to the land or in hydroponic crops. The organic fraction of waste – to be reduced to the minimum possible – becomes instead the fertilizer of those crops or material to feed fish farms, for example. What remains can lead to the production of clean energy (through biofuels).

Production systems in a loop. The production of goods and services can become widespread. The waste of a given activity can become, for example, the raw material of another. The tools can be shared and no longer be an exclusive property. Then, the faulty objects can still create value and work if they are repaired or reused.

Digital revolution. The Circular City can only be a Smart City. Mobility, for example, to be really efficient, requires the rapid processing of a large amount of data. The same can be said of the energy distribution systems, or of the food production. Digital technologies can make the production cycle much more transparent, for example by tracing the ‘journey’ of materials from birth to reuse.

3 cities that are doing it

Examples of Circular Cities are already underway, considering pilots on Smart Cities, Sustainable Mobility, and Urban Farming. It is still missing an example of a completely circular urban context, at least if we consider big cities where this kind of target is quite demanding.

However, there are examples of the progress made in this direction. Let’s find out.

San Francisco

In 2009, the city on the bay took a fundamental decision: it was the first in the United States to make the separation of organic waste from the rest waste for all citizens and businesses. The 2020 target is to reach “Zero Waste” and today the recycling percentage exceeds 80%, among the highest in the world.

The Californian city is also at the forefront of the so-called upcycling. What is it? It is a recycling process of a specific material for the production of a good of greater value than the original one. One example is ReGrained, a company that takes waste from beer brewing processes and creates energy bars.

The next step for San Francisco has to be to reduce the quantity of virgin materials used at the beginning of the production / consumption cycle: the greenest product is the one that is not produced.


The Singapore challenge is particularly interesting because the city is in the third most densely populated country in the world. The efforts of local administrations have focused mainly on the protection of biodiversity.

To build new buildings in the city, companies must, for example, restore all the vegetation they have eliminated elsewhere. Many skyscrapers, then, which give a home to 80% of the inhabitants, are covered with gardens on the roofs. For this reason, Singapore is covered for 40% of vegetation.

The city has created an app that helps citizens to identify specimens of the 392 species of birds that take refuge in the island. Singapore has also launched, thanks to the collaboration with the managers of the local National Parks, the CBI, the City Biodiversity Index: an index that “measures” the biodiversity of the city through a series of parameters. The tool is also useful for other urban areas to evaluate its efforts in this direction.


What is perhaps difficult for many to understand is the fact that Circular Cities are not just a requirement for the environment, but a way to create better conditions for everyone.

In Seoul with the “Sharing City” initiative, the rulers are trying to prove this. The goal is to share everything that is not used. Precisely everything: some abandoned buildings have been refurbished with the contribution of many; those who had a suit lent it to those who could not afford it to present themselves for a job interview; the same was done for children who go to school.

Among the most interesting projects, the redevelopment of Cheonggyecheon. A heavily polluted area has been transformed into a public space for recreational activities. The project has brought not only an undeniable environmental and social value but also an economic boost, with the creation of many jobs.

Città Circolari

Versione Italiano

3 modelli per una città sostenibile: l’Economia Circolare applicata al contesto urbano

Una storia di due città. La prima è la città come l’abbiamo conosciuta finora. L’aria resa insopportabile dall’inquinamento. È molto difficile smaltire correttamente i rifiuti. Le risorse sono ampiamente sprecate o sottoutilizzate. L’altra è una città sostenibile e circolare. Qui i rifiuti non esistono, le risorse sono utilizzate al meglio secondo le regole dell’economia della condivisione e l’energia necessaria è completamente prodotta da fonti rinnovabili.

Al centro ci sono le città vere e proprie, più o meno simili all’uno o all’altro modello. Le città sono il primo contesto in cui è indispensabile applicare l’Economia Circolare. Esse rappresentano un ambito in cui è forse più facile concordare i suoi principi fondanti. Anche perché, soprattutto, sono il luogo per eccellenza dove l’uomo vive e vivrà.

Perché le città?

Secondo un rapporto della Banca Mondiale, il 54% della popolazione mondiale vive in aree urbane e nelle città, viene prodotto l’85% del PIL mondiale (dati: 2017). Qui si consuma il 75% delle risorse naturali, il 50% dei rifiuti prodotti e delle emissioni di gas serra pari al 60-80% del totale, secondo diverse stime.

È chiaro quindi che dobbiamo partire dalle città se vogliamo influenzare il modo in cui gli esseri umani vivono insieme e sfruttano le risorse. Anche perché il trend è destinato ad aumentare; entro il 2050, il 75% della popolazione vivrà nelle città.

Questo significa che nelle città saranno investiti ancora più fondi: le infrastrutture saranno infatti al centro delle strategie di crescita delle città. Sempre più risorse naturali, capitali, talenti e dati saranno concentrati nei contesti urbani. Inoltre, dati i relativi limiti geografici, le città possono essere meglio governate e orientate verso i principi dell’Economia Circolare.

Il rischio è che la classe media globale, che cresce ovunque tranne forse nelle economie “sviluppate” e che si concentra nelle città, finisca per richiedere una percentuale ancora maggiore di risorse per alimentare il suo “benessere”. Questo porterebbe inevitabilmente a una maggiore produzione di rifiuti (il che significa anche una diminuzione della produttività dei materiali) e a un enorme impatto negativo sull’ambiente.

Alcuni esempi concreti ci aiuteranno a comprendere la posta in gioco.

Perché la città sostenibile è l’unico modo?

La città è il luogo dell’eccellenza, dove l’umanità risiede e risiederà. Questo può essere fonte di nuove opportunità, ma anche di problemi.

Ne ricordiamo alcuni.

Il sottoutilizzo dei materiali. Tra i principi fondanti dell’Economia Circolare c’è l’utilizzo dei materiali a ciclo continuo, senza trasformarli in rifiuti. Ampliando il concetto, possiamo dire che i materiali sono sempre utilizzati al massimo delle loro potenzialità e senza sprechi. Questo non sempre accade, ancor più nelle città. Considerando le auto, secondo alcuni rapporti, in Europa le auto sono parcheggiate in media il 92% del tempo. Un enorme spreco di risorse. Allo stesso modo gli uffici: le strutture sono utilizzate solo per il 35-50% del tempo.

Uno spreco di cibo (e non solo).

Il 31% del cibo nel mondo viene sprecato nei diversi livelli della filiera: dalla produzione alla distribuzione al consumo. Questo rappresenta non solo un problema sociale, ma anche un enorme spreco di risorse: la produzione di frutta, verdura e carne, ad esempio, è una delle attività con un impatto ambientale rilevante.

Il quadro diventa ancora meno positivo se si considera che tali rifiuti devono essere smaltiti con ulteriori costi in termini di risorse economiche. Nei Paesi in via di sviluppo il 50% del budget della città va alla raccolta e alla gestione dei rifiuti.


Come detto, le aree urbane contribuiscono alla maggior parte delle emissioni di gas serra nell’atmosfera. Un altro fatto che dovrebbe far riflettere: circa l’80% delle aree urbane ha un livello di inquinamento atmosferico che supera i limiti stabiliti dall’OMS.

L’impatto del cambiamento climatico e del riscaldamento globale dovrebbe essere particolarmente sentito dalle città, dato che il 90% delle aree urbane si trova lungo le coste.

Una visione per la città sostenibile e circolare

I contesti urbani devono quindi assumere la circolarità come modello di base. Per raggiungere questo obiettivo, devono sfruttare materiali, tecnologie e flussi che ottimizzino e colleghino le infrastrutture e chi le abita con il loro capitale umano e sociale.

Per gli aspetti più deleteri dell’abitare in contesti urbani, la città circolare può, al contrario, mettere in atto una serie di principi e di azioni per ribaltare completamente il paradigma.

Tre principi

Partiamo da tre principi su cui si basa la circolarità secondo la Ellen MacArthur Foundation.

Progettare. La circolarità dei processi di produzione e di consumo comporta l’eliminazione di tutte le esternalità negative legate alla creazione di valore: sostanze tossiche rilasciate nell’ambiente, gas serra, inquinamento delle acque e del suolo, congestione del traffico e così via. Per raggiungere questo obiettivo è necessario un progetto sistemico in cui tutti gli attori siano coinvolti al massimo livello in uno sforzo congiunto.

Eliminare il concetto di rifiuto. L’idea di una città ideale sostenibile non è tanto (o almeno non solo) quella di riciclare i materiali che vengono scartati e finiscono nella spazzatura. Al contrario, l’idea è quella di ridurre al minimo l’uso di materiali non riciclati. Questa è l’idea alla base del concetto di circolarità: i materiali non vengono scartati ma riutilizzati continuamente, in un ciclo continuo. Allo stesso tempo, i materiali sintetici devono essere gradualmente sostituiti da composti organici di natura biologica.

Rigenerare. Il capitale naturale è un valore da preservare e da includere nel processo circolare dell’economia. Un esempio è la rigenerazione del suolo, che si può ottenere evitando che le acque reflue inquinanti finiscano direttamente nel suolo, ma utilizzando invece il compost, derivante dai materiali organici sopra citati.

Cosa non può mancare in una città sostenibile e circolare

Su questi principi generali si fondano poi le pratiche che possono aiutare a realizzare il sogno di una città circolare.

Edifici. Gli uffici e le case sono costruiti in modo modulare e flessibile, in modo da non essere utilizzati da un unico proprietario, ma condivisi il più possibile. I materiali da costruzione devono essere riutilizzati e riciclabili, riducendo l’uso di materiali vergini. Gli edifici non devono consumare tanta energia e cibo quanta ne producono, con sistemi per la produzione di energia da fonti rinnovabili e impianti come le fattorie verticali urbane.

L’energia. Nel complesso, la città deve utilizzare energia rinnovabile, distribuita ed efficiente, riducendo i costi di produzione e proteggendo l’ambiente.

I trasporti. Per quanto riguarda gli edifici, anche nei trasporti è necessario superare il concetto di proprietà privata. Il sistema dei trasporti deve essere accessibile a tutti (e quindi economicamente vantaggioso) e olistico: alle soluzioni “tradizionali” come treni e autobus, alle auto elettriche a richiesta, al bike sharing e altre soluzioni per il cosiddetto “ultimo miglio” si aggiungono. Anche i veicoli dovranno essere ripensati per durare più a lungo e consumare meno materiali e carburante.

Bioeconomia urbana. Lo spreco di cibo è un altro flagello, sociale e ambientale, delle aree urbane. Anche qui è possibile utilizzare un approccio circolare. Le acque inquinate non finiscono nelle fogne (e quindi nei corsi d’acqua), ma vengono purificate e inviate alla terra o nelle colture idroponiche. La frazione organica dei rifiuti – da ridurre al minimo possibile – diventa invece il fertilizzante di quelle colture o materiale per alimentare gli allevamenti ittici, ad esempio. Ciò che rimane può portare alla produzione di energia pulita (attraverso i biocarburanti).

Sistemi di produzione in un ciclo. La produzione di beni e servizi può diffondersi. Lo spreco di una data attività può diventare, per esempio, la materia prima di un’altra. Gli strumenti possono essere condivisi e non essere più una proprietà esclusiva. Poi, gli oggetti difettosi possono ancora creare valore e funzionare se vengono riparati o riutilizzati.

Rivoluzione digitale. La Città Circolare può essere solo una Smart City. La mobilità, ad esempio, per essere veramente efficiente, richiede l’elaborazione rapida di una grande quantità di dati. Lo stesso si può dire dei sistemi di distribuzione dell’energia, o della produzione di cibo. Le tecnologie digitali possono rendere il ciclo di produzione molto più trasparente, ad esempio tracciando il “viaggio” dei materiali dalla nascita al riutilizzo.

3 città che lo stanno facendo

Esempi di Città Circolari sono già in corso se si tiene conto dei progetti pilota sulle Smart Cities, la mobilità sostenibile e l’agricoltura urbana. Manca ancora un esempio di contesto urbano completamente circolare, almeno se consideriamo le grandi città dove questo tipo di target è piuttosto impegnativo.

Tuttavia, ci sono esempi dei progressi compiuti in questa direzione. Scopriamolo.

San Francisco

Nel 2009, la città sulla baia ha preso una decisione fondamentale: è stata la prima negli Stati Uniti ad effettuare la separazione dei rifiuti organici dal resto dei rifiuti per tutti i cittadini e le imprese. L’obiettivo per il 2020 è quello di raggiungere “Zero rifiuti” e oggi la percentuale dell’attività di  riciclo supera l’80%, tra le più alte al mondo.

La città californiana è anche in prima linea nel cosiddetto upcycling. Che cos’è? È un processo di riciclo di un materiale specifico per la produzione di un bene di maggior valore rispetto a quello originale. Un esempio è ReGrained, un’azienda che preleva gli scarti dei processi di produzione della birra e crea barrette energetiche.

Il passo successivo per San Francisco deve essere quello di ridurre la quantità di materiali vergini utilizzati all’inizio del ciclo di produzione/consumo: il prodotto più verde è quello che non viene prodotto.


La sfida di Singapore è particolarmente interessante perché la città si trova nel terzo paese più densamente popolato del mondo. Gli sforzi delle amministrazioni locali si sono concentrati principalmente sulla protezione della biodiversità.

Per costruire nuovi edifici in città, le aziende devono, ad esempio, ripristinare tutta la vegetazione che hanno eliminato altrove. Molti grattacieli, poi, che ospitano l’80% degli abitanti, sono coperti di giardini sui tetti. Per questo motivo, Singapore è coperta per il 40% da vegetazione.

La città ha creato un’applicazione che aiuta i cittadini a identificare gli esemplari delle 392 specie di uccelli che si rifugiano sull’isola. Singapore ha inoltre lanciato, grazie alla collaborazione con i gestori dei parchi nazionali locali, il CBI, il City Biodiversity Index: un indice che “misura” la biodiversità della città attraverso una serie di parametri. Lo strumento è utile anche ad altre aree urbane per valutare i propri sforzi in questa direzione.


Ciò che forse è difficile da capire per molti è il fatto che le città circolari non sono solo un requisito per l’ambiente, ma un modo per creare condizioni migliori per tutti.

A Seoul, con l’iniziativa “Sharing City”, i governanti stanno cercando di dimostrarlo. L’obiettivo è quello di condividere tutto ciò che non viene utilizzato. Proprio tutto: alcuni edifici abbandonati sono stati ristrutturati con il contributo di molti; chi aveva un vestito l’ha prestato a chi non poteva permettersi di presentarsi per un colloquio di lavoro; lo stesso è stato fatto per i bambini che vanno a scuola.

Tra i progetti più interessanti, la riqualificazione di Cheonggyecheon. Un’area fortemente inquinata è stata trasformata in uno spazio pubblico per attività ricreative. Il progetto ha portato non solo un innegabile valore ambientale e sociale, ma anche un impulso economico, con la creazione di molti posti di lavoro.

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