Utanför varje större arbetsplats står hundratals bilar parkerade

I varje bil ingår ungefär 900 kg stål. Produktionen av stål räcker till hundra miljoner bilar om året.

Jag klipper några rader ur Time:

2022-05-12, TIME, VACLAV SMIL:

The Modern World Can’t Exist Without These Four Ingredients. They All Require Fossil Fuels

(Den moderna världen kan inte existera utan dessa fyra material. De kräver alla fossila bränslen. I översta rubriken fick jag bara plats med tre, så “plast” fattas där.)

Moderna samhällen skulle vara omöjliga utan massproduktion av många konstgjorda material. Vi skulle kunna ha en välbärgad civilisation som ger massor av mat, materiella bekvämligheter och tillgång till bra utbildning och hälsovård utan några mikrochips eller persondatorer: Det hade vi fram till 1970-talet, och vi lyckades, fram till 1990-talet, expandera ekonomier, bygga upp nödvändig infrastruktur och nå hela världen med jetliners utan några smartphones och sociala medier. Men vi skulle inte kunna uppleva livskvalitet utan tillgång på de många material som krävs för alla uppfinningar.

Fyra material rankas högst på skalan av nödvändighet och bildar vad jag har kallat den moderna civilisationens fyra pelare: cement, stål, plast och ammoniak behövs i större mängder än andra väsentliga material.

Världen producerar nu årligen cirka 4,5 miljarder ton cement, 1,8 miljarder ton stål, nästan 400 miljoner ton plast och 180 miljoner ton ammoniak.

Men det är ammoniak som förtjänar toppositionen som vårt viktigaste material: dess syntes är grunden för alla kvävegödselmedel, och utan deras användning skulle det vara omöjligt att föda, på nuvarande nivåer, nästan hälften av dagens nästan 8 miljarder människor. Beroendet är ännu högre i världens folkrikaste land: mat till tre av fem kineser beror på syntesen av denna förening. Detta beroende motiverar lätt att kalla ammoniak-syntesen för det mest betydelsefulla tekniska framsteget i historien: andra uppfinningar ger oss bekvämligheter, rikedomar eller förlänger våra liv – men utan syntesen av ammoniak skulle vi inte kunna säkerställa själva överlevnaden för miljarder människor.

Plast är en stor grupp syntetiska organiska material vars gemensamma kvalitet är att de lätt kan formas till önskade former – och de finns nu överallt. . . Men plast är nu mest oumbärligt inom hälso- och sjukvården i allmänhet och på sjukhusen i synnerhet. Livet börjar nu (på förlossningsavdelningar) och slutar (på intensivvårdsavdelningar) omgivet av plastföremål av olika typer av PVC: flexibla slangar (för matning av patienter, syretillförsel och övervakning av blodtryck), katetrar, intravenösa behållare, blodpåsar, sterila förpackningar, brickor och handfat, värmefiltar.

Ståls styrka, hållbarhet och mångsidighet bestämmer utseendet på den moderna civilisationen och möjliggör dess mest grundläggande funktioner. Detta är den mest använda metallen och den bildar otaliga synliga och osynliga kritiska komponenter i modern civilisation, från skyskrapor till skalpeller. Dessutom har nästan alla andra metalliska och icke-metalliska produkter vi använder extraherats, bearbetats, formats, färdigställts och distribuerats med verktyg och maskiner gjorda av stål, och inget sätt för dagens masstransport skulle kunna fungera utan stål. Den genomsnittliga bilen innehåller cirka 900 kilo stål och innan Covid-19 slog till tillverkade världen nästan 100 miljoner fordon per år.

Cement är naturligtvis nyckelkomponenten i betong: i kombination med sand, grus och vatten blir det det mest använda materialet. Moderna städer är utförda i betong, liksom broar, tunnlar, vägar, dammar, landningsbanor och hamnar. Kina producerar nu mer än hälften av världens cement och under de senaste åren gör Kina på bara två år lika mycket som USA gjorde under hela 1900-talet.

Dessa fyra material, så olika i sina egenskaper och kvaliteter, delar tre gemensamma drag: det är inte lätt att ersätta dem med andra material (säkert inte inom en snar framtid eller på global skala); vi kommer att behöva mycket mer av dem i framtiden; och deras massproduktion är starkt beroende av förbränning av fossila bränslen med stora utsläpp av växthusgaser.

Organiska gödselmedel kan inte ersätta syntetisk ammoniak: deras låga kväveinnehåll och deras globala massa räcker inte även om all gödsel och skörderester återvinns.

Inget annat material erbjuder sådana fördelar för många lätta men ändå hållbara användningsområden som plast. Ingen annan metall är så överkomligt stark som stål. Inget annat massproducerat material är så lämpligt för att bygga stark infrastruktur som betong (ofta armerad med stål).

När det gäller framtida behov kan den kontinent med snabbast växande befolkning, Afrika, nå större självförsörjning med mat endast med ökad användning av kväve. Mer plast kommer att behövas för att utöka medicinska (åldrande befolkningar) och infrastrukturella (rör) användningar och för transporter (se interiören av flygplan och höghastighetståg). Precis som fallet är med ammoniak måste stålkonsumtionen öka i alla låginkomstländer med underutvecklad infrastruktur. Och mycket mer cement kommer att behövas för betong: rika länder för att fixa åldrande infrastruktur (i USA får alla sektorer där betong dominerar, inklusive dammar, vägar och flyg, D-betyg i rikstäckande tekniska bedömningar), i låginkomstländer för att bygga ut städer, avlopp och transporter.

Dessutom kommer den pågående övergången till förnybar energi att kräva enorma mängder stål, betong och plast. Inga strukturer är mer uppenbara symboler för “grön” elproduktion än stora vindkraftverk – men deras fundament är armerad betong, deras torn, gondoler och rotorer är av stål och deras massiva blad är energikrävande – och svåra att återvinna – plaster. Dessa turbiner skulle generera verkligt grön el endast om alla dessa material tillverkades utan några fossila bränslen, men dessa är fortfarande oumbärliga för att producera alla dessa material.

Bortom dessa fyra materialpelare växer växer ett beroende fram av nya och mycket energikrävande material fram. Elbilar är bästa exemplet. Ett typiskt litiumbilbatteri som väger cirka 450 kg innehåller cirka 11 kg litium, nästan 14 kg kobolt, 27 kg nickel, mer än 40 kg koppar och 50 kg grafit – samt cirka 181 kg stål, aluminium och plast. Att leverera dessa material till ett enda fordon kräver bearbetning av cirka 40 ton malmer, och med tanke på den låga koncentrationen av många grundämnen i dessa malmer, krävs det utvinning och bearbetning av cirka 225 ton råmaterial. En snabb elektrifiering av vägtransporter skulle kräva att dessa behov multipliceras med tiotals miljoner enheter per år!

+ – + – + – +

Smil är Distinguished Professor Emeritus vid University of Manitoba. Han är författare till över fyrtio böcker om ämnen som energi, miljö- och befolkningsförändringar, livs-medelsproduktion och diet, teknisk innovation, riskbedömning och offentlig politik.

+ – + – + – +

by