O mundo moderno não pode existir sem esses quatro materiais

Oct 09, 2023

As sociedades modernas seriam impossíveis sem a produção em massa de muitos materiais produzidos pelo homem. Poderíamos ter uma civilização afluente que fornecesse fartura de comida, conforto material e acesso a boa educação e saúde sem nenhum microchip ou computador pessoal: tivemos uma até a década de 1970 e conseguimos, até a década de 1990, expandir economias, construir infraestruturas necessárias e conectar o mundo por aviões a jato sem smartphones e mídias sociais. Mas não poderíamos desfrutar de nossa qualidade de vida sem o fornecimento de muitos materiais necessários para incorporar a miríade de nossas invenções.

Quatro materiais ocupam o primeiro lugar na escala de necessidade, formando o que chamei de quatro pilares da civilização moderna: cimento, aço, plástico e amônia são necessários em quantidades maiores do que outros insumos essenciais. O mundo agora produz anualmente cerca de 4,5 bilhões de toneladas de cimento, 1,8 bilhão de toneladas de aço, quase 400 milhões de toneladas de plásticos e 180 milhões de toneladas de amônia. Mas é a amônia que merece o primeiro lugar como nosso material mais importante: sua síntese é a base de todos os fertilizantes nitrogenados, e sem suas aplicações seria impossível alimentar, nos níveis atuais, quase metade dos quase 8 bilhões de pessoas de hoje.

A dependência é ainda maior no país mais populoso do mundo: alimentar três em cada cinco chineses depende da síntese desse composto. Essa dependência facilmente justifica chamar a síntese de amônia de o avanço técnico mais importante da história: outras invenções fornecem nosso conforto, conveniência ou riqueza ou prolongam nossas vidas - mas sem a síntese de amônia, não poderíamos garantir a própria sobrevivência de bilhões de pessoas vivas hoje e ainda vai nascer.

Os plásticos são um grande grupo de materiais orgânicos sintéticos cuja qualidade comum é que eles podem ser moldados nas formas desejadas - e agora estão em toda parte. Enquanto digito isso, as teclas do meu laptop Dell e um mouse sem fio sob minha palma direita são feitos de acrilonitrila butadieno estireno, sento em uma cadeira giratória estofada em tecido de poliéster e suas rodas de náilon repousam sobre um tapete de proteção de policarbonato que cobre um tapete de poliéster. Mas os plásticos são agora mais indispensáveis ​​nos cuidados de saúde em geral e nos hospitais em particular. A vida agora começa (nas maternidades) e termina (nas unidades de terapia intensiva) cercada de peças de plástico feitas sobretudo de vários tipos de PVC: tubos flexíveis (para alimentar pacientes, fornecer oxigênio e controlar a pressão arterial), cateteres, recipientes intravenosos, bolsas de sangue, embalagens estéreis, bandejas e bacias, comadres e grades de cama, cobertores térmicos.

A resistência, durabilidade e versatilidade do aço determinam a aparência da civilização moderna e possibilitam suas funções mais fundamentais. Este é o metal mais amplamente utilizado e forma inúmeros componentes críticos visíveis e invisíveis da civilização moderna, de arranha-céus a bisturis. Além disso, quase todos os outros produtos metálicos e não metálicos que usamos foram extraídos, processados, moldados, acabados e distribuídos com ferramentas e máquinas feitas de aço, e nenhum modo de transporte de massa de hoje poderia funcionar sem aço. O carro médio contém cerca de 900 quilos de aço e, antes de o Covid-19 atingir o mundo, produzia quase 100 milhões de veículos por ano.

O cimento é, obviamente, o componente chave do concreto: combinado com areia, cascalho e água, ele é o material mais massivamente implantado. As cidades modernas são a personificação do concreto, assim como pontes, túneis, estradas, represas, pistas e portos. A China produz hoje mais da metade do cimento mundial e nos últimos anos produz em apenas dois anos tanto quanto os Estados Unidos durante todo o século XX. Ainda outra estatística surpreendente é que o mundo agora consome em um ano mais cimento do que durante toda a primeira metade do século XX.

E esses quatro materiais, tão diferentes em suas propriedades e qualidades, compartilham três características comuns: não são facilmente substituíveis por outros materiais (certamente não em um futuro próximo ou em escala global); precisaremos muito mais deles no futuro; e sua produção em grande escala depende fortemente da combustão de combustíveis fósseis, tornando-os grandes fontes de emissões de gases de efeito estufa. Os fertilizantes orgânicos não podem substituir a amônia sintética: seu baixo teor de nitrogênio e sua massa mundial não são suficientes, mesmo que todos os estrumes e resíduos das culturas sejam reciclados. Nenhum outro material oferece tantas vantagens para muitos usos leves e duráveis ​​quanto os plásticos. Nenhum outro metal é tão resistente quanto o aço. Nenhum outro material produzido em massa é tão adequado para a construção de infraestruturas fortes quanto o concreto (muitas vezes reforçado com aço).