ΟΜΙΛΙΕΣ
Χ Τ Ι Ζ Ο Ν Τ Α Σ
Τ Ο Ν Π Ο Λ Ι Τ Ι Σ Μ Ο Τ Ο Υ
Μ Ε Λ Λ Ο Ν Τ Ο Σ…
Χ ρ ή σ τ ο ς Β. Μ α σ σ α λ ά ς
Ι ω ά ν ν ι ν α 2 0 2 5
ΟΙ ΚΥΡΙΕΣ ΠΕΡΙΟΔΟΙ της πολιτιστικής προόδου στην ιστορία του ανθρωπίνου γένους χαρακτηρίζονται, από το τι υλικά χρησιμοποίησε ο άνθρωπος, στην προσπάθειά του να διευρύνει τους πόρους του και να υποτάξει τις δυνάμεις της φύσης, με σκοπό να αναβαθμίσει την ποιότητα της ζωής του, δηλαδή να δημιουργήσει πολιτισμό. Για παράδειγμα, κατά την Παλαιολιθική, τη Μεσολιθική και τη Νεολιθική εποχή, τον πολιτισμό του ανθρώπου τον χαρακτηρίζει η πέτρα: ως όπλο, ως γεωργικό εργαλείο, ως δομικό υλικό και ως στοιχείο έκφρασης των προβληματισμών του, οργανώνοντάς τους στις μορφές τέχνης που μέχρι σήμερα βιώνουμε…
Η επόμενη περίοδος είναι εκείνη όπου ο άνθρωπος ανέπτυξε την ικανότητα να αξιοποιεί τα αρκετά μαλακά και εύπλαστα υλικά βασισμένα στο χαλκό (εποχή του Χαλκού). Η εποχή αυτή διήρκεσε μέχρι τότε που ο άνθρωπος άρχισε να μαθαίνει την τεχνολογία του σιδήρου, ενός υλικού που είναι πιο ανθεκτικό και ευέλικτο από το χαλκό (εποχή του Σιδήρου). Οι αλλαγές αυτές δεν ήταν τυχαίες, ούτε οφείλονταν σε τυχαίες ανακαλύψεις: για να χρησιμοποιήσει ο άνθρωπος το σίδηρο χρειάστηκε να μάθει να θερμαίνει τα υλικά σε θερμοκρασίες πάνω από 1500 βαθμούς Κελσίου, ώστε να μπορεί να ξεχωρίσει, δια της τήξεως, το σίδηρο από τα μεταλλεύματα στα οποία είναι αναμεμιγμένος. Η τεχνολογία αυτή έδωσε τη δυνατότητα στις κοινωνίες που την τελειοποίησαν να προοδεύσουν και να επικρατήσουν.
Είναι ενδιαφέρον, ότι ο Όμηρος στην Ιλιάδα αναφέρει πως ο Ήφαιστος κατασκεύασε μια καλύτερη ασπίδα για τον Αχιλλέα, αναμιγνύοντας χαλκό, ψευδάργυρο, χρυσό και ασήμι. Φαίνεται ότι οι αρχαίοι μας πρόγονοι γνώριζαν πολλά για τα διάφορα μέταλλα και κράματα!
Η εποχή του Σιδήρου διήρκεσε (και διαρκεί) μέχρι σήμερα… μιας και ο σύγχρονος πολιτισμός βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στη χρήση αυτού του μετάλλου και των παραγώγων του. Στην πραγματικότητα, όμως, μια νέα εποχή όσον αφορά τη χρήση υλικών άρχισε τον 19ο αιώνα, με την αξιοποίηση σχεδόν κάθε πρώτης ύλης που υπάρχει στη φύση, ως υλικού για πρακτικές εφαρμογές. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το καουτσούκ, από το οποίο κατασκευάστηκαν τα πρώτα συμπαγή ελαστικά προϊόντα. Το 1907 αρχίζει η βιομηχανία των συνθετικών πολυμερών (εποχή των Πολυμερών).
Τους δύο τελευταίους αιώνες, ο άνθρωπος κατάφερε να αναπτύξει τέτοιες τεχνολογίες, ώστε να μπορεί να αξιοποιήσει κάθε υλικό που προσφέρει η φύση. Τις τελευταίες μάλιστα δεκαετίες του 20ου αιώνα, ο άνθρωπος κατάφερε να κατασκευάσει και νέα υλικά που δεν υπάρχουν στη φύση, που του έδωσαν τη δυνατότητα να πραγματοποιήσει τα τεχνολογικά θαύματα του σύγχρονου πολιτισμού.
Σήμερα, με βάση τη χρήση των υλικών, βρισκόμαστε στην αρχή μιας νέας εποχής.
Η σημερινή επανάσταση καθορίζεται από την ικανότητα του ανθρώπου να χτίζει υλικά αρχίζοντας από τα βασικά κβάντα της δομής τους, τα άτομα. Το γεγονός αυτό μας επιτρέπει να σκεφτούμε ότι ο άνθρωπος θα μπορέσει να χτίσει υλικά με οποιεσδήποτε ιδιότητες (γεγονός που θα είναι εφικτό αν δεν αντικρούει τους νόμους της φύσης). Έτσι, δεν θα είναι ανάγκη να περιμένουμε από τη φύση να δημιουργήσει π.χ. διαμάντια, υποβάλλοντας τον άνθρακα σε τρομακτικές πιέσεις και θερμοκρασίες, αλλά θα έχουμε τη δυνατότητα να παράγουμε σκληρότερα υλικά στο εργαστήριο, χτίζοντάς τα άτομο προς άτομο.
Η σύγχρονη τεχνολογία βασίζεται σε υλικά με εξαιρετικά αυστηρές προδιαγραφές.
Ο μόνος δρόμος που θα μας οδηγήσει σε τέτοια υλικά είναι αυτός της συστηματικής έρευνας σε ατομικό επίπεδο.
Κατά τον μεγάλο σύγχρονο Γερμανό φιλόσοφο M. Heidegger, η βούληση του ανθρώπου στη νεωτερική εποχή είναι η εξής: να καταστήσει ολοκληρωτικά διαθέσιμο ό, τι υπάρχει και μπορεί να υπάρξει.
Το κρίσιμο ερώτημα που αναδύεται είναι: οι δυνατότητες της «εποχής των νέων υλικών» που διανύουμε μπορούν να συμβάλλουν στην προστασία του φυσικού περιβάλλοντος και την ζωτικής σημασίας προοπτική μιας βιώσιμης ανάπτυξης;
Ο σχεδιασμός προϊόντων με λιγότερη ύλη και μεγαλύτερη αντοχή και διάρκεια ζωής, η ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας, η αξιοποίηση παραπροϊόντων της βιομηχανίας και η ανακύκλωση και αποδόμηση υλικών…αποτελούν πράγματι την ευκαιρία για έναν καθαρό πλανήτη…
Όπως είναι γνωστό, η βιόσφαιρα αποτελεί ένα σύστημα πεπερασμένο, μη αυξανόμενο και κλειστό (αν εξαιρέσουμε τη σταθερή εισροή ηλιακής ενέργειας). Το γεγονός αυτό μας δηλώνει ότι, η απεριόριστη ανάπτυξη δεν είναι εφικτή σ’ έναν πεπερασμένο πλανήτη…
Μια εσαεί μεγεθυνόμενη οικονομία είναι βιοφυσικώς αδύνατη και προβλέπεται από τους δύο πρώτους νόμους της θερμοδυναμικής: τον νόμο ότι η ενέργεια διατηρείται (πεπερασμένη)-τίποτε δεν χάνεται, τίποτε δεν δημιουργείται- και τον νόμο ότι τα συστήματα έχουν τη φυσική τάση να μεταβαίνουν από την τάξη στην αταξία (από χαμηλή σε υψηλή εντροπία).
Οι άνθρωποι καταναλώνουν χρήσιμους - χαμηλής εντροπίας - φυσικούς πόρους, ορυκτά καύσιμα και συγκεντρωμένα ορυκτά, από τη φύση και τα μετατρέπουν σε άχρηστα - υψηλής εντροπίας - απόβλητα.
Η μάζα των αποβλήτων συνεχώς αυξάνεται…
Η ευαισθητοποίηση των κοινωνιών σε θέματα: επαναχρησιμοποίησης, ανακύκλωσης, αποκατάστασης, επιβράδυνσης είναι αναγκαία και οφειλόμενη.
Η φύση μας δίνει παραδείγματα των δυνατοτήτων μας….Για παράδειγμα, ενώ για να μετασχηματίσουμε τον ασβεστόλιθο σε ασβέστη πρέπει να τον θερμάνουμε στους 1500ο C, η κότα τον μετασχηματίζει σε κέλυφος αυγού μεγαλύτερης αντοχής σε 37o C. Τα όστρακα και οι αράχνες είναι ακόμα πιο αποτελεσματικά. Τα όστρακα παράγουν σε λιγότερο από 4ο C ένα κέλυφος, που είναι ανθεκτικότερο από τα ειδικά κεραμικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για τους πυραύλους, ενώ οι αράχνες κατασκευάζουν έναν ιστό ανθεκτικότερο από το κέβλαρ, που το χρησιμοποιούν για τα αλεξίσφαιρα γιλέκα και το παράγουν με τεράστια ενεργειακά κόστη μαζί με μεγάλη ποσότητα τοξικών αποβλήτων…
Βιώνουμε την εποχή κατά την οποία η μεγέθυνση των απορριμμάτων είναι μεγαλύτερη από τη μεγέθυνση της οικονομίας….
Η αξιοποίηση των βιομηχανικών παραπροϊόντων που προκύπτουν από τη δραστηριότητά μας είναι μια μορφή επιστροφής του χρέους μας απέναντι στη φύση. Η ηθική της επιστροφής είναι συνθήκη βιωσιμότητας. Το οφείλουμε στις γενιές του μέλλοντος, το οφείλουμε στην πηγή έμπνευσής μας… τη φύση!
ΑΣ ΔΟΥΜΕ τώρα τον Υλικό Κόσμο με τα μάτια του Ed Conway (Material World: A substantial story of our past and future. WH Allen, London, 2023).
Κατά τον Conway, οι βασικές πρώτες ύλες του κόσμου μας είναι: άμμος, αλάτι, χαλκός, σίδηρος, πετρέλαιο και λίθιο. Αυτές που βρίσκονται κάθε μέρα μπροστά μας και μας βοηθούν να χτίσουμε τις πόλεις μας και να τις…καταστρέψουμε και έχουν αλλάξει το κλίμα μας και μπορεί εν καιρώ να μας βοηθήσουν να το αποκαταστήσουμε...
Το πρώτο υλικό η ΆΜΜΟΣ…
Αν ανατρέξουμε στην ιστορία θα παρατηρήσουμε: σε κάθε εποχή της, ο κανόνας ήταν πως η αναδυόμενη οικονομική υπερδύναμη έτεινε επίσης να αποτελεί παγκόσμιο επίκεντρο της υαλουργίας. Από τους αρχαίους Αιγυπτίους ως τους Ρωμαίους, τους Βενετούς τον 13ο αιώνα και τους Ολλανδούς τον 16ό , μέχρι τους Βρετανούς και τους Γάλλους τον 18ο, και τελικά τους Γερμανούς το 1914.
Το γυαλί ήταν μια ανατρεπτική καινοτομία. Το μαγικό αυτό προϊόν δεν ήταν σημαντικό γι’ αυτό που ήταν, αλλά και για αυτά που μας επέτρεψε να κάνουμε…ένα υλικό που κατά βάσει είναι λιωμένη άμμος!
Οι περισσότεροι πόλεμοι του παρελθόντος είχαν διεξαχθεί εκ του σύνεγγυς, οι στρατιώτες σημάδευαν με γυμνό μάτι…Στις αρχές του 20ουαιώνα τα όπλα είχαν προοδεύσει λόγω των οπτικών αποστασιομέτρων. Οι πιθανότητες νίκης ευνοούσαν την παράταξη που διέθετε αρκετά κιάλια και τους καλύτερους ακροβολιστές, με τις καλύτερες καραμπίνες και τα ακριβέστερα στόχαστρα.
Στις αρχές του 1915 η Αγγλία υπέφερε από τον «λιμό του γυαλιού».
Η μόνη πηγή προμήθειας οπτικών οργάνων ήταν η αντίπαλος πλέον Γερμανία.
Το αδιανόητο: οι Άγγλοι ζήτησαν βοήθεια από τους Γερμανούς και εκείνοι δέχτηκαν! Το αντάλλαγμα….το καουτσούκ…
Η ιστορία ακούγεται απίστευτη, υπάρχουν όμως αρκετές επαληθεύσιμες λεπτομέρειες στα βρετανικά αρχεία ώστε να πιστέψει κανείς πως ήταν απολύτως αληθινή. Τελικά, Άγγλοι και Γερμανοί το 1915 ήταν έτοιμοι να ανταλλάξουν κρίσιμα αγαθά για να αλληλοσκοτωθούν καλύτερα!
Από τότε που ο Γκράχαμ Μπελ εφηύρε το τηλέφωνο, τη δεκαετία του 1870, η πληροφορία μεταδίδονταν κυρίως μέσα από χάλκινα καλώδια.
Ωστόσο, τα χάλκινα καλώδια μπορούν να μεταφέρουν μικρή ποσότητα πληροφορίας σε μικρές μόνο αποστάσεις. Το 1960 ο Κάο προέβη σε μια ανακάλυψη που θα μεταμόρφωνε τις επικοινωνίες σε μεγάλες αποστάσεις και θα έφερνε την εποχή των οπτικών ινών-δηλαδή την εποχή που ζούμε σήμερα.
Είναι δύσκολο να περιγράψει κανείς τον αντίκτυπο αυτής της ανακάλυψης. Στις μέρες μας όλες σχεδόν οι επικοινωνίες πραγματοποιούνται με τον έναν ή τον άλλο τρόπο μέσω οπτικών ινών.
Μια οπτική ίνα είναι ουσιαστικά ένα μακρύ καλώδιο από γυαλί, ή καλύτερα δύο μακριά καλώδια, το ένα μέσα στο άλλο-το εσωτερικό καλώδιο μεταφέρει την πληροφορία και το εξωτερικό αναγκάζει το φως να αντανακλάται, να διαθλάται και να συνεχίζει να ρέει πάνω στο εσωτερικό καλώδιο χωρίς να ξεφεύγει απ’ αυτό.
Ο Κάο ανακάλυψε ότι το φως μπορούσε να διανύσει τεράστιες αποστάσεις πάνω σε αυτές τις ίνες, αν το γυαλί ήταν αρκετά καθαρό (η ανακάλυψη του Χάιντ το 1934).
Όπως συμβαίνει με τα μεγαλύτερα άλματα της τεχνολογίας, η εφεύρεση των οπτικών ινών ήταν το αποτέλεσμα μιας σύνθεσης της ανθρώπινης φαιάς ουσίας με την υλική επιστήμη.
Η στέγη είναι η θεμελιώδης προτεραιότητα της ανθρωπότητας…και στον κτιστό κόσμο το μπετόν, και συνεπώς και η άμμος, έχει πρωτεύοντα ρόλο…
Το μπετόν έχει προϊστορία….Ίχνη από μπετόν με ηλικία δέκα χιλιάδες χρόνια βρέθηκαν στα πατώματα και τους πυλώνες νεολιθικών ερειπίων στην Τουρκία…..Το Κολοσσαίο της Ρώμης έχει θεμέλια φτιαγμένα από μπετόν.
Η αρχική συνταγή του μπετόν χάθηκε για εκατοντάδες χρόνια και το ενδιαφέρον για το υλικό αναζωπυρώθηκε τον 15ο αιώνα. Στη διάρκεια του 18ου και 19ου αιώνα έγιναν πολλές προσπάθειες αντιγραφής/βελτίωσης της ρωμαϊκής συνταγής. Τελικά, χρειάστηκε να περιμένουμε τους Γερμανούς να τελειοποιήσουν τις δοσολογίες για το μπετόν.
Η βιομηχανία του μπετόν είναι εκείνη που έχει τις υψηλότερες εκπομπές άνθρακα στον πλανήτη! Στην παραγωγή του τσιμέντου οφείλεται το ~8% όλων των ρύπων διοξειδίου του άνθρακα του πλανήτη. Επιπλέον, η παραγωγή μπετόν απαιτεί τεράστιες ποσότητες νερού, το 10% της συνολικής βιομηχανικής χρήσης νερού στον πλανήτη.
Οι ανεπτυγμένες χώρες έχουν κατορθώσει να μειώσουν τις εκπομπές άνθρακα από την παραγωγή τσιμέντου κατά 50%.
Όπως οι επιστήμονες, οι χτίστες και διάφοροι ερασιτέχνες προσπάθησαν να ανακαλύψουν ξανά τη συνταγή του ρωμαϊκού τσιμέντου τον 18οκαι 19ο αιώνα, έχει ξεκινήσει ένας νέος αγώνας δρόμου για την ανακάλυψη μιας συνταγής που θα εκπέμπει λιγότερους ρύπους… το πιθανότερο ο εφευρέτης θα είναι Κινέζος…
Θα συνεχίσουμε το ταξίδι μας με το ΑΛΑΤΙ…
Αν κάτι δεν καλλιεργείται, τότε από κάπου εξορύσσεται. Το αλάτι, ωστόσο, είναι ουσία που την εξορρύσουμε για να καλλιεργήσουμε…
Το σώμα μας θα πέσει σε λήθαργο αν δεν λάβει αρκετό αλάτι, ενώ θα υπερφορτωθεί αν λάβει πάρα πολύ. Μέχρι την εφεύρεση των σύγχρονων ψυγείων, το αλάτι ήταν η κύρια μέθοδος συντήρησης των τροφίμων μας.
Κατά τους ιστορικούς, ο λόγος που ο ανθρώπινος πολιτισμός ξεκίνησε στις ακτές ήταν η εύκολη πρόσβαση στο αλάτι!
Παρόλο που υπάρχουν άνθρωποι που δεν έχουν ανάγκη τον χρυσό, δεν υπάρχει κανείς που να μη θέλει αλάτι.
Για μεγάλο μέρος του αρχαίου κόσμου, το αλάτι ήταν σύμβολο πλούτου. Στην Αφρική, οι έμποροι το αντάλλαζαν με χρυσό. Χρησιμοποιούνταν εν είδει νομίσματος, με το οποίο αγόραζαν αγαθά-ακόμα και σκλάβους. Οι Ρωμαίοι παρείχαν μερίδες αλατιού στους στρατιώτες τους, καθένας λάμβανε ένα επίδομα, κι αποκεί προέρχεται η ρίζα της αγγλικής λέξης salary (μισθός)!
Ένα από τα πρώτα πράγματα που έκαναν οι χώρες προτού κηρύξουν πόλεμο ήταν να συσσωρεύσουν αλάτι.
Η Κινεζική, η Βρετανική και η Οθωμανική Αυτοκρατορία είχαν επιβάλει δασμούς και φόρους στην πώληση αλατιού, οι πιο διαβόητοι όμως ήταν αυτοί της Γαλλίας (η gabelle, όπως αποκαλούνταν ο γαλλικός φόρος). Μάλιστα, ο υπουργός των Οικονομικών του Λουδοβίκου έλεγε: η τέχνη της φορολογίας είναι να μαδάς τη χήνα ώστε να αποσπάσεις τον μέγιστο αριθμό φτερών με το λιγότερο δυνατό σκούξιμο. Η gabelle καταργήθηκε από τους επαναστάτες…
Την ιστορία του αλατιού τη σημάδεψε η πορεία του Γκάντι. Η πορεία του αλατιού (Σατιαγκράχα) αποτέλεσε ένα από τα σημεία καμπής στον δρόμο προς την ινδική ανεξαρτησία…
Για την προμήθεια του αλατιού εφαρμόζονται τρείς τρόποι: α) εξατμίζοντας το θαλασσόνερο-επίπονη διαδικασία (περιεκτικότητα σε αλάτι 3%), β) σε μορφή ορυκτού από το υπέδαφος και γ) με εξόρυξη υπό μορφή άλμης από το έδαφος (περιεκτικότητα σε αλάτι 30%).
Η εξόρυξη (γ) είναι η μέθοδος που χρησιμοποιούμε κατά κύριο λόγο σήμερα.
Όταν λέμε ότι κάποιος «κερδίζει» ή «αξίζει το αλάτι του» (earning their salt), τιμούμε ουσιαστικά τη ρωμαϊκή παράδοση…
Και τώρα η σειρά του ΣΙΔΗΡΟΥ…
Ο σίδηρος και το ατσάλι (μείγμα σιδήρου και άνθρακα) αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της ταυτότητάς μας. Αν η άμμος αποτελεί τον συνδετικό ιστό του κόσμου, κι αν το αλάτι είναι το μαγικό συστατικό που μας βοηθάει να μεταμορφώσουμε τον κόσμο μας, τότε ο σίδηρος είναι το υλικό που μας επιτρέπει να κάνουμε πράγματα, όπως το να ταξιδεύουμε, να χτίζουμε, να φτιάχνουμε προϊόντα ή ακόμα και να αλληλοσκοτωνόμαστε.
Ο σίδηρος είναι η ραχοκοκαλιά της κοινωνίας μας. Κανένα άλλο μέταλλο δεν είναι τόσο χρήσιμο, κανένα άλλο μέταλλο δεν διαθέτει τον ίδιο συνδυασμό δύναμης, ανθεκτικότητας και αφθονίας.
Βρίσκεται παντού…διατρέχει το σώμα μας με τα ερυθρά αιμοσφαίρια και είναι το κύριο συστατικό του πυρήνα του πλανήτη μας και το δεύτερο πιο άφθονο μέταλλο στον φλοιό του(5%, ενώ το αλουμίνιο φτάνει στο 8%).
Η πλειονότητα του σιδηρομεταλλεύματος μετατρέπεται σε ατσάλι. Στο ένα άκρο του φάσματος έχουμε τον χυτοσίδηρο, εύθραυστο μέταλλο με περιεκτικότητα 3-4% σε άνθρακα και στο άλλο άκρο τον σφυρήλατο σίδηρο με απειροελάχιστη περιεκτικότητα σε άνθρακα. Στο μέσο του φάσματος βρίσκεται το ατσάλι με περιεκτικότητα σε άνθρακα λιγότερη από 2%.
Και το πρόβλημα….
Η χαλυβουργία ευθύνεται για περίπου 7-8% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
Το ατσάλι κυριαρχεί στη σκέψη των ηγετών, γιατί κανείς δεν θέλει να σκέφτεται πώς παράγει τα όπλα του με τον σίδηρο κάποιας άλλης χώρας.
Στις αρχές του 2000 μια κινεζική εταιρία αγόρασε ένα σιδηρουργείο στη Γερμανία και το μετέφερε τούβλο-τούβλο στην Κίνα, κάτι παρόμοιο είχαν κάνει τόσο οι Ρώσοι όσο και οι Αμερικανοί. Την τελευταία δεκαετία, η Κίνα έχει παράγει περισσότερο ατσάλι απ’ όσο οι ΗΠΑ όλη τη διάρκεια του 20ου αιώνα. Οι Σοβιετικοί έχτισαν το Αζοφστάλ στην Ουκρανία (Μαριούπολη) όπου υπήρχε άφθονος σίδηρος, άνθρακας και νερό, καθώς κι εύκολη πρόσβαση στα λιμάνια της Μαύρης Θάλασσας (με την εισβολή των Ρώσων το Αζοφστάλ έγινε ένα θλιβερό νεκροταφείο!!!).
Τι παράξενο! Οι πόλεμοι του 21ου αιώνα διεξάγονται ακόμη με ατσάλι…
Η ιστορία του σιδήρου ξεκινάει πολύ πριν από τις πρώτες υψικαμίνους. Οι αρχαίοι Χετταίοι φαίνεται ότι ανακάλυψαν πώς να λιώνουν σίδηρο και να δημιουργούν ατσάλινα όπλα γύρω στο 1.400 π.Χ. και τα επόμενα χρόνια οι γνώσεις αυτές διαδόθηκαν σε μεγάλο μέρος της Ασίας και της Ευρώπης (εποχή του Σιδήρου). Οι πρώτες υψικάμινοι κατασκευάστηκαν από τους Κινέζους τον 5ο αιώνα π.Χ., ενώ έφτασαν στην Ευρώπη τον Μεσαίωνα. Οι υψικάμινοι αυτοί είχαν κάτι κοινό μεταξύ τους: χρησιμοποιούσαν ξυλοκάρβουνο ως καύσιμο (μια μορφή σχεδόν καθαρού άνθρακα). Ωστόσο, η αυξημένη ζήτησή του αποτέλεσε καταδίκη για τα δάση. Οι φόβοι οδήγησαν στα ορυκτά καύσιμα και συγκεκριμένα στο κοκ.
Το κάρβουνο και ο σίδηρος βοήθησαν στη γέννηση της Βιομηχανικής Επανάστασης. Η επανάσταση δεν ήταν μόνο βιομηχανική, αλλά επίσης υλική και πάνω απ’ όλα ενεργειακή.
Η εποχή μας μπορεί να χαρακτηριστεί ως «εποχή του ανακυκλωμένου χάλυβα». Το ατσάλι ανακυκλώνεται εύκολα και από τη διαδικασία αυτή προέρχεται ήδη μεγάλο ποσοστό του ατσαλιού μας.
Αν μισοκλείσουμε τα μάτια, θα διακρίνουμε ένα μέλλον στο οποίο οι ανεπτυγμένες χώρες θα εξαρτώνται σχεδόν απολύτως από το ανακυκλωμένο ατσάλι. Τα παλιά κτίρια και οι υποδομές θα αποσυναρμολογούνται κάθε τριάντα ή σαράντα χρόνια, το ατσάλι τους θα διαλύεται και θα μετατρέπεται σε υγρό ατσάλι. Έτσι, η εποχή της υψικαμίνου θα παραχωρήσει τη θέσης της στην «εποχή του ανακυκλωμένου χάλυβα».
Αν στην παραπάνω διαδικασία παραγωγής ατσαλιού μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τότε θα μιλούσαμε για μια μορφή «πράσινου χάλυβα».
Έχουν υπάρξει πολλές επαναστάσεις στην ποιότητα της ζωής στο βάθος των αιώνων, καμία όμως δεν ήταν τόσο απότομη και ευπρόσδεκτη όσο αυτή του ηλεκτρισμού.
Το υλικό που συνέβαλε στην επανάσταση αυτή της καθημερινότητας ήταν ο ΧΑΛΚΟΣ, το σύμβολο του παρελθόντος και το κλειδί του μέλλοντος… Ελάχιστα άλλα μέταλλα διαθέτουν το ίδιο εύρος ιδιοτήτων με τον χαλκό: το ότι είναι καλός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού εξαιτίας του ατομικού του πλέγματος, τη φυσική του ολκιμότητα-που μας επιτρέπει να τον πατικώνουμε και να τον τραβάμε και να τον τυλίγουμε σε καλώδια χωρίς να σπάει, την ανθεκτικότητα στη διάβρωση και την ανακυκλωσιμότητά του.
Ο χαλκός είναι το υπόβαθρο που στηρίζει τον σύγχρονο κόσμο μας. Αν το ατσάλι είναι ο σκελετός του κόσμου και το μπετόν η σάρκα του, τότε ο χαλκός είναι το νευρικό σύστημα του πολιτισμού…
Η μετάβαση από τα λίθινα στα μεταλλικά εργαλεία σηματοδότησε την εποχή γνωστή ως εποχή του χαλκού. Τα εργαλεία από ορείχαλκο επέτρεψαν στους προγόνους μας να κυνηγήσουν, να χτίσουν και να πολεμήσουν. Και όλα αυτά προηγήθηκαν της εποχής του σιδήρου. Βέβαια, τότε δεν είχε ανατείλει ακόμη η πραγματική εποχή του χαλκού, η εποχή αυτή που συνεχίζεται και σήμερα.
Η Κίνα είναι ο κατεξοχήν επεξεργαστής του πλανήτη, που λιώνει και διυλίζει και εξευγενίζει σχεδόν τον μισό χαλκό του κόσμου-και σχεδόν κάθε άλλο μέταλλο που υπάρχει.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η διάδοση του ηλεκτρισμού οφείλεται σε κάτι πρακτικό: τη διαθεσιμότητα του κατάλληλου είδους χαλκού στη σωστή ποσότητα (η μεταλλουργία κατόρθωσε να παράγει καθαρό χαλκό ακριβώς την εποχή που η ζήτηση γι’ αυτόν γεννιόταν).
Οι περισσότερες χάλκινες πλάκες, σωλήνες και καλώδια περιέχουν κοκτέιλ ατόμων από ολόκληρο τον κόσμο: λίγο από τη Χιλή, λίγο από την Αυστραλία, μερικά από το Κονγκό,…Κάθε κομμάτι χαλκού είναι μια υλική αναπαράσταση της παγκοσμιοποίησης.
Τα ορυχεία σκάβουν ολοένα και βαθύτερα, πλουσιότερα μεταλλεύματα εξορρύσσονται από τα βάθη της γης, τι θα συμβεί στο μέλλον; Υπάρχει άραγε κίνδυνος κάποτε να εξαντλήσουμε το υλικό-χαλκό εντελώς;
Στη διάρκεια του 20ου αιώνα, το ποσοστό χαλκού σε κάθε πέτρωμα μειώθηκε από 2,4% το 1913 σε λιγότερο από 2% έως τα μέσα του αιώνα και κάτω από 1% έως το τέλος του.
Οι νέες τεχνικές εξορύξεων και μεταφορικών μέσων διατήρησαν την παραγωγικότητα υψηλή στη σύγχρονη εποχή. Από το 2010 έως το 2020 εξορύξαμε 207 εκατομμύρια τόνους χαλκού σε ολόκληρο τον κόσμο, αντί όμως το συνολικό απόθεμα να μειωθεί, αυξήθηκε κατά 240 εκατομμύρια τόνους. Η ανθρωπότητα κατάφερε να αυξήσει την εκμεταλλεύσιμη ποσότητα αυτού του ζωτικού υλικού με έναν ρυθμό που ξεπερνάει την πραγματική εκμετάλλευσή του.
Σύμφωνα με τους γεωλόγους, υπάρχει αρκετός χαλκός για 226 χρόνια με βάση τη σημερινή κατανάλωση.
Και το χρέος στη φύση: δέσμευση για μηδενικούς ρύπους. Για να μειώσουμε το αποτύπωμα του άνθρακα, θα πρέπει να αυξήσουμε το αποτύπωμα του χαλκού. Τα καλά νέα είναι ότι ένα μέρος του χαλκού που θα χρειαστούμε μπορεί να προέλθει από την ανακύκλωση. Τα κακά νέα: ακόμα κι αν ανακυκλώναμε το μέγιστο που μπορούμε από τους παλιούς σωλήνες και τα καλώδιά μας, αυτό δεν θα αρκούσε ούτε κατά διάνοια για να καλύψει τις ανάγκες μας.
Παρατήρηση: Το μέσο αυτοκίνητο διαθέτει ήδη μέσα του σχεδόν 1, 6 χιλιόμετρα χάλκινων καλωδίων, που συνδέουν τους αισθητήρες και τα ηλεκτρικά εξαρτήματα που του επιτρέπουν να λειτουργεί. Τα ηλεκτρικά οχήματα θα χρειάζονται περίπου τετραπλάσια ποσότητα χαλκού….τα τραίνα υψηλής ταχύτητας θα χρειαστούν ακόμα περισσότερο χαλκό.
Καθώς η όρεξή μας για ηλεκτρισμό ολοένα αυξάνεται, η αναζήτηση κατευθύνεται και προς τα βάθη των θαλασσών…Τα υποθαλάσσια κοιτάσματα χαλκού ενδέχεται να ξεπερνούν το ένα δισεκατομμύριο τόνους, που υπερβαίνει κατά πολύ τα έγγεια αποθέματα.
Ο ηλεκτρισμός είναι η μεγαλύτερη ελπίδα μας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Θα χρειαστούμε ασύλληπτες ποσότητες ηλεκτρισμού για να τα καταφέρουμε. Και η εξαγωγή χαλκού-είτε από ξηρά είτε από τη θάλασσα-παραμένει προβληματική.
Ψάχνοντας στα βάθη της γης…
Αν το ατσάλι είναι ο σκελετός του σύγχρονου κόσμου, κι αν ο χαλκός είναι οι φλέβες του, τότε το ΠΕΤΡΑΙΛΕΟ είναι το καύσιμο που κυλάει μέσα τους και τον κρατάει ζωντανό.
Το αργό πετρέλαιο μαζί με τον συγγενή του, το φυσικό αέριο, είναι η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας των τελευταίων 100-χρόνων.
Μας τροφοδοτεί με ενέργεια και με τα χημικά με τα οποία φτιάχνουμε τα λιπάσματα που τρέφουν τον μισό πλανήτη. Είναι ο μεγάλος επιταχυντής της ζωής, το υλικό που τροφοδότησε την τεράστια επανάσταση στις μεταφορές, αύξησε τα εισοδήματα σε ολόκληρο τον κόσμο και μας επέτρεψε να αυξήσουμε το προσδόκιμο ζωής μας.
Η ιστορία του αργού πετρελαίου είναι πολύ παλιά…Οι κάτοικοι της Περσίας και του Κόλπου το χρησιμοποιούσαν για να καλαφατίσουν τον πάτο στις βάρκες τους και ως λάσπη για τα τούβλα και οι Αιγύπτιοι την πίσσα για να ταριχεύουν τα πτώματα…Γενικά, οι πρόγονοί μας χρησιμοποιούσαν το πετρέλαιο ως κάποιο είδος χημικού προϊόντος, όχι ως καύσιμο.
Αυτό άλλαξε στα μέσα του 19ου αιώνα, όταν ανακάλυψαν πώς να αποστάξουν ένα εύφλεκτο υγρό από την πίσσα (κηροζίνη).
Οι γεωλόγοι άργησαν να καταλάβουν πως σχηματιζόταν το πετρέλαιο και που μπορούσε να βρεθεί. Το 1859 βρέθηκε στην Πενσιλβάνια, στο Ιράν το 1908, στο Ιράκ το 1927, και ύστερα στο Κουβέιτ και στο Μπαχρέιν τη δεκαετία του ’30. Η πετρελαιοπηγή «υπεργίγαντας» είναι αυτή του Γκαβάρ (στη Σαουδική Αραβία). Η Γκαβάρ οφείλει την ύπαρξή της στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Η ιστορία της ξεκινάει πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια…
Η περιοχή του Κόλπου είναι το μήλον της έριδος γιατί είναι πλούσια σε υδρογονάνθρακες: το μισό απόθεμα πετρελαίου και το 40% του φυσικού αερίου του πλανήτη.
Στον υλικό κόσμο η ενέργεια είναι το παν…
Τους τελευταίους αιώνες σκαρφαλώνουμε μια θερμοδυναμική κλίμακα. Το κάρβουνο διαθέτει περίπου τη διπλάσια ενεργειακή πυκνότητα-δηλαδή ποσότητα ενέργειας που εκλύεται από κάθε κιλό από ξύλο. Η κηροζίνη, που τη διυλίζουμε από το αργό πετρέλαιο, έχει σχεδόν τη διπλάσια ενεργειακή πυκνότητα από το κάρβουνο, κ.τ.λ.
Όταν αντλούμε πετρέλαιο από τη γη, διαρρηγνύουμε έναν γεωλογικό κύκλο που έχει ξεκινήσει πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια-πολύ πριν την εμφάνιση του είδους μας. Όταν καίμε φυσικό αέριο και πετρέλαιο, απελευθερώνουμε στην ατμόσφαιρα το διοξείδιο του άνθρακα που παγιδεύεται μες στους υπόγειους αποθετήρες και επιταχύνουμε τη νέα εποχή της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Η απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα είναι εφικτή; Οι πιο αισιόδοξες αναλύσεις προβλέπουν ότι θα παραμείνουμε εξαρτημένοι ως το 2030 ή και το 2040.
Ως το 2019, περίπου το 80% της παγκόσμιας πρωτογενούς ενέργειας προερχόταν από ορυκτά καύσιμα: άνθρακα, πετρέλαιο, φυσικό αέριο. Απεναντίας, η ηλιακή και η αιολική ενέργεια αποτελούσαν μόλις το 1,5% του συνόλου. Ακόμα και σήμερα εξακολουθούμε να ζούμε στον κόσμο των ορυκτών καυσίμων. Όταν η τιμή του πετρελαίου και του φυσικού αερίου εκτινάσσονται στα ύψη ο κόσμος βιώνει «κρίση του κόστους διαβίωσης».
Από το 2007 έως το 2021, η παραγωγή πετρελαίου των ΗΠΑ υπερδιπλασιάστηκε, ξεπέρασε τη Σαουδική Αραβία και τη Ρωσία και μετατράπηκε μακράν στον μεγαλύτερο παραγωγό αργού πετρελαίου στον κόσμο.
Παρατήρηση: Άλλο το να αντλεί κανείς αργό πετρέλαιο από σκληρά πετρώματα, όπως συμβαίνει στις πετρελαιοπηγές του Τέξας, κι άλλο η ευκολία με την οποία η Σαουδική Αραβία μοιάζει να αντλεί υδρογονάνθρακες από τους ανεξάντλητους αποθετήρες της. Μπορεί να μην είναι η μεγαλύτερη πετρελαιοπαραγωγός χώρα στον κόσμο, αλλά εξακολουθεί να παίζει τον ρόλο της κεντρικής τράπεζας του πετρελαίου: η σανίδα σωτηρίας μέσα σε κάθε κρίση!
Τα διυλιστήρια εξυπηρετούν έναν πολύ απλό σκοπό: να διαχωρίσουν το πετρέλαιο στις διαφορετικές χημικές ενώσεις που το συνθέτουν.
Το φυσικό αέριο είναι πολύ πιο αποδοτικό στη μετατροπή του καυσίμου σε ενέργεια και σηματοδοτεί την τέταρτη ενεργειακή επανάσταση. Μάλιστα, αν η Κίνα μετέτρεπε όλους τους σταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας έτσι ώστε να καίνε φυσικό αέριο αντί για άνθρακα, τότε ο πλανήτης θα βρισκόταν αμέσως σε θέση να πετύχει τους στόχους του για την κλιματική αλλαγή.
Καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός και η όρεξή του για ενέργεια συνεχώς αυξάνονται, το ίδιο κάνουν και οι συνδυασμένοι ρύποι μας.
Χρειαζόμαστε μια πέμπτη ενεργειακή επανάσταση! Αυτή τη φορά στόχος δεν θα είναι η αύξηση της ενεργειακής πυκνότητας των καυσίμων μας όπως στις προηγούμενες μεταβάσεις, αλλά η διά παντός εξάλειψη των ρύπων. Θα χρειαστεί να αντικαταστήσουμε κάθε χρήση ορυκτών καυσίμων με εναλλακτικές πηγές όπως ο υδροηλεκτρισμός, η ηλιακή, η αιολική και η πυρηνική ενέργεια.
Μπορούμε να απεξαρτηθούμε από το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Θα χρειαστεί να πραγματοποιήσουμε μια επιστροφή στο παρελθόν: ενώ οι πρόγονοί μας έκαιγαν πετρέλαιο χωρίς σκέψη ή τύψη, εμείς δεν θα χρησιμοποιούμε στο μέλλον την ουσία αυτή ως καύσιμο, αλλά ως χημικό συστατικό. Τα περίπλοκα προϊόντα που αποστάζουμε στα διυλιστήρια μπορεί να μας βοηθήσουν να κατασκευάσουμε τα συστατικά των μπαταριών που χρειαζόμαστε να αντιμετωπίσουμε την εγγενή αστάθεια των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Η νέα εποχή αρχίζει να αχνοφέγγει…και το ΛΙΘΙΟ είναι η έκφρασή της.
Η Σαλάρ Ντε Ατακάμα(Χιλή) είναι η μεγαλύτερη πηγή λιθίου στον κόσμο.
Η εξόρυξη λιθίου είναι σχετικά απλή. Η πανάρχαια άλμη αντλείται κάτω από την κρούστα αλατιού από πηγές σε ολόκληρη τη Σαλάρ. Συγκεντρώνεται σε γιγαντιαίες λίμνες όπου το νερό εξατμίζεται. Μετά από διαδοχικά στάδια που διαρκούν πάνω από χρόνο εμφανίζεται ένα κιτρινοπράσινο διάλυμα που περιέχει το 25% χλωριούχο λίθιο.
Πρέπει να σημειωθεί ότι το λίθιο που παράγουμε από την επεξεργασία πετρωμάτων ευθύνεται για πολλαπλάσιους αέριους ρύπους και χρήση νερού σε σχέση με το λίθιο που παράγεται από την άλμη της Σαλάρ στη Χιλή.
Το λίθιο πρόκειται για μέταλλο με μαγικές ιδιότητες: μαζί με το υδρογόνο και το ήλιον, ήταν ένα από τα τρία πρωταρχικά στοιχεία που δημιουργήθηκαν από τη Μεγάλη Έκρηξη, γεγονός που το καθιστά ένα από τα παλαιότερα υλικά του σύμπαντος. Κανένα άλλο μέταλλο δεν μπορεί να αποθηκεύσει τόσο πολλή ενέργεια. Είναι ελαφρύ, μαλακό και αντιδραστικό-σφυρίζει και εκρήγνυται όταν έρχεται σε επαφή με νερό και αέρα.
Για να εξαλείψουμε τους ρύπους χρειαζόμαστε ενέργεια και κάποιο μέσο να την αποθηκεύσουμε.
Η αρχική χρήση του λιθίου ήταν ως φαρμακευτικής ουσίας. Όμως, η επιστημονική έρευνα έδειχνε ότι η βέλτιστη μπαταρία κάποτε θα βασιζόταν στη χημεία του λιθίου.
Ο Βρετανός Σταν Γουίτινγκχαμ βρήκε τη λύση και δημιούργησε την πρώτη επαναφορτιζόμενη μπαταρία λιθίου στον κόσμο. Οι πειραματισμοί συνεχίστηκαν από πολλούς ερευνητές. Τελικά, χρειάστηκε να μεσολαβήσουν μερικά χρόνια ώσπου οι μπαταρίες αυτές να φτάσουν στα χέρια των καταναλωτών. Η Sony το 1992 κατασκεύασε την πρώτη εμπορική μπαταρία ιόντων λιθίου. Σήμερα, σχεδόν όλα τα έξυπνα τηλέφωνα λειτουργούν με μπαταρίες βασισμένες στις ανακαλύψεις των Γουίτινγκχαμ, Γκούντιναφ και Γιοσίνο. Το 2019, η τριάδα αυτή κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Χημείας.
Όποια συνταγή κι αν ακολουθήσουμε(για αποθήκευση ενέργειας), υπάρχει μια σταθερά, ένα μέταλλο που δεν μπορούμε να το αντικαταστήσουμε: το λίθιο. Οι ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες αυτού του περίεργου, δυσεύρετου στοιχείου δίνουν υπόσταση στον κόσμο των έξυπνων κινητών, των φορητών υπολογιστών και…των ηλεκτρικών αυτοκινήτων.
Οι μπαταρίες είναι απλώς ένα κεφάλαιο αυτής της ιστορίας. Θα χρειαστεί να βρούμε τρόπο να ανακυκλώσουμε τα ηλιακά πάνελ, τα καλώδια και τα κυκλώματά τους, και όλα τα υπόλοιπα του Υλικού Κόσμου.
Η θεωρία πίσω από την «κυκλική οικονομία» λέει πώς πρέπει να εκλάβουμε τα σκουπίδια και τα απόβλητα ως αυτούσιο πόρο, και οι μπαταρίες περιέχουν ορυκτά που θα θέλαμε να εξορύξουμε λιγότερο στο μέλλον.
H ενεργειακή απόδοση των ανανεώσιμων πηγών φέρνει αισιοδοξία για έναν καθαρό πλανήτη. Η αλήθεια είναι ότι αυτή η αισιοδοξία δεν απεικονίζει την πλήρη εικόνα, επειδή η ανανεώσιμη ενέργεια είναι απρόβλεπτη από τη φύση της και ακόμη δεν διαθέτουμε τα μέσα ώστε να αποθηκεύουμε αρκετή ενέργεια που να τροφοδοτεί τα δίκτυα όσο ο ήλιος δεν λάμπει και οι άνεμοι δεν φυσούν. Οι μπαταρίες, όσο καλές κι αν είναι, δεν είναι αρκετά ενεργειακά πυκνές για να λύσουν αυτό το πρόβλημα.
Τα διανοητικά βήματα θα συνεχίσουν να μας εκπλήσσουν… Αυτή τη φορά το μέλλον το χτίζουμε με την εμπειρία του παρελθόντος.
Κλείνοντας το ταξίδι ο A. Conway τονίζει:
Πλησιάζει η εποχή των νανοϋλικών, όπου το γραφένιο και οι νανοσωλήνες άνθρακα θα μας επιτρέψουν να ενισχύσουμε ή ακόμα να αντικαταστήσουμε κάποια από τα υλικά που συναντήσαμε στο ταξίδι μας. Μπορούμε να φανταστούμε καλώδια από νανούλικά με μεγαλύτερη αγωγιμότητα από τον χαλκό, ατσάλι που να μη διαβρώνεται ποτέ, υποκατάστατα για σπάνια στοιχεία…
Το όραμά μας είναι να μειώσουμε την καταστροφή και τη ρύπανση που αφήνουμε στο διάβα μας και να ζήσουμε αρμονικά με τη φύση…Μια τέτοια προοπτική είναι αδύνατη αγνοώντας τον Υλικό Κόσμο…
Ο. Καθ. Χρήστος Β. Μασσαλάς-π. Πρύτανης του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Μέλος του Π. Σ. του Ριζαρείου Ιδρύματος