Globaali kaupunkikehitys
Ilmastonmuutos ja rajallisten luonnon resurssien ehtyminen ovat 2000-luvulla ihmiskunnan suurimmat ekologiset haasteet. Ihmiskunta käyttää kiintyvään tahtiin fossiilisia polttoaineita sekä muita tuotantoon ja rakentamiseen käytettäviä luonnon resursseja. Kehittyvien maiden, varsinkin Kiinan ja Intian nopea talouskasvu on luonut valtavat muuttoliikkeen maaseudulta kaupunkeihin. Kaupungissa asuva talouskasvusta osalliseksi päässyt väestö kuluttaa luonnonresursseja huomattavasti suuremman määrän kuin aikaisemmin vastaava maaseutuväestö. Kaupunkilaiset vaativat parempaa palvelutasoa sekä mahdollisuutta kuluttaa, tämä ilmiö näkyy etenkin moderneissa Aasian metropoleissa, joissa shoppailusta on tullut uusi massojen harrastus.
Moderni metropoli vaatii valtavan määrän energiaa ylläpitääkseen elämiseen tarvittavat välttämättömät toiminnot. Autojen määrä on kasvanut räjähdysmäisesti kiinalaisissa kaupungeissa ja samaan aikaan julkisen liikenteen toimivuus ja kattavuus on vielä heikohko. Rakennuksia jäähdytetään ja lämmitetään entistä enemmän, johtuen kohonneesta tulotasosta. Kuitenkin rakennusten tekninen toteutus on varsinkin länsimaisten normien mukaan heikko. Rakennuksista puuttuu yleisesti keskitetty lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmä. Rakenteiden lämmöneristys tai aurinkosuojaus on usein olematon. Energiaa tuotetaan useimmiten kivihiilestä tai muista fossiilisista lähteistä. Jo pelkästään vanhat tuotantolaitokset sekä vanha energiasiirto-infrastruktuuri aiheuttavat suuren energiahäviön, jota tehottomasti käytetty energia vain pahentaa. Kaukolämpö- tai kaukokylmä ei ole yleisesti käytössä oleva tekniikka.
Nopean kaupungistumisen tuoma paine rakentaa uusia kaupunkeja ja kaupunginosia tarkoittaa usein sitä, että toteutuksen ja suunnittelun laatu on toisarvoista. Usein myös pelkästään taloudelliset reunaehdot tekevät mahdottomaksi ekologisen ja kestävän kaupunkisuunnittelun. Yhteiskunnan tarve asuttaa ihmiset on tärkeämpää kuin kestävän yhteiskunnan rakentaminen. Tämä suuri rakennemuutos on kooltaan valtava, sillä esim. Kiinassa on arvioitu, että 400 miljoonaa ihmistä tulee siirtymään maaseudulta kaupunkeihin tulevaisuudessa. Jo tällä hetkellä Kiina on maailman suurin kasvihuonekaasupäästöjen tuottaja, ja kiinan räjähdysmäinen kaupungistuminen sekä talouskasvu ei lupaa nopeaa helpotusta ongelmaan. Toisaalta voidaankin kysyä, kenen tulisi kantaa vastuu päästövähennyksistä. Rikkaiden, jo kaupungistumisen rakennemuutoksen läpikäyneiden maiden, vai kehittyvien maiden, jotka ovat vasta saavuttamasta teollisuusmaita vastaavaa elintasoa kansalaisilleen.
Huolimatta vastuukysymyksistä, tai kysymyksestä kuka on suurin konna, on ongelma yhteinen. Kaupungit tuottavat valtavan määrän ilmanpäästöjä ja jätteitä, ja kuluttavat valtavan määrän muualla tuotettuja resursseja. Kaupungit kuluttavat paikallisen ekosysteemin loppuun ja käyttävät ensin alueelliset pohjaveden, ja sen jälkeen alkavat käyttämään vettä yhä kauempaa ja kauempaa. Perinteisen kaupungin ekojälki ja vahinko ekosysteemille on mittaamattoman suuri. Asiaan on etsitty ratkaisua joka on vasta 2000-luvulla alkanut hahmottaa muotoaan. Uuden ajan ekokaupungeissa voidaan tuottaa korkea elintaso pienillä resursseilla sitä kaipaaville ihmisille. Ekokaupungin idea perustuu tiheän populaation tuomaan mahdollisuuteen käyttää resursseja mahdollisimman tehokkaasti, siten että tarvittava infrastruktuuri ja käytettävä energian voidaan kohdentaa aina suurelle joukolle käyttäjiä. Näin voidaan käyttää tehokkaimpia mahdollisia teknisiä ratkaisuja ja vielä hyödyntää erilaisten urbaanin metabolismin prosessien tuottamia jätevirtoja. Kun siirtomatkan erilaisten prosessien lopputuotteiden kesken ovat riittävän lyhyet, on taloudellista käyttää vaikkapa teollisen prosessin jätelämpöä tai energiantuotannon hukkalämpöä lämmitykseen tai jäähdytykseen. Tiiviiltä alueelta kerätyt jätteet on helpompi kierrättää ja hyötykäyttää esimerkiksi energiana tai liikennepolttoaineena.
Ekokaupunki mahdollistaa uusiutuvan energian käytön suuressa mittakaavassa, koska yhteiskunnan tarvitsemaa infrastruktuuria ei enää suunnitella suuren keskitetyn energiantuotannon mukaan. Hajautettu pientuotanto pystyy tuottamaan tarvittavan energian, koska energiansiirto- ja varastointi tapahtuu äly-verkon, ns. Smart-Grid:in yli. Smart-grid on järjestelmä, joka pystyy yhdistämään nopeasti muuttuvan tuotannon kokoajan muuttuvaan kulutukseen. Kaupunki-infrastruktuuri pyritään rakentamaan mahdollisimman pienelle tehontarpeelle ja paikallista jopa rakennuskohtaista energiantuotantoa suositaan.
Ekokaupungit suunnitellaan ja rakennetaan julkisen liikenteen ehdoilla. Tiivis yhteiskuntarakenne ja muuttunut työn, vapaa-ajan ja harrastusten käsite muokkaavat ihmisten liikkumistottumuksia ja antavat vapauden perinteisestä paikka- ja aikakäsityksestä. Ekokaupungin kehittyneet tietoliikenneratkaisut mahdollistavat sosiaalisen kanssakäymisen ja työskentelyn tietoverkossa paikasta riippumattomasti. Toisaalta puhdas ympäristö ja tiiviin kaupungin viheralueet antavat ihmisille suuremmat mahdollisuudet perinteiseen sosiaalisuuteen, eli ystävien ja sukulaisten fyysiseen tapaamiseen.