현대 세계는 이 네 가지 재료 없이는 존재할 수 없습니다.

Oct 09, 2023

인간이 만든 많은 재료의 대량 생산이 없었다면 현대 사회는 불가능했을 것입니다. 우리는 마이크로칩이나 개인용 컴퓨터 없이도 풍부한 음식과 물질적 안락함, 좋은 교육과 건강 관리에 대한 접근을 제공하는 풍요로운 문명을 가질 수 있습니다. 우리는 1970년대까지 그것을 가지고 있었고 1990년대까지 경제를 확장하고, 필수 인프라를 갖추고 스마트폰이나 소셜 미디어 없이 제트기로 세계를 연결합니다. 그러나 우리의 수많은 발명품을 구현하는 데 필요한 많은 재료가 제공되지 않으면 우리는 삶의 질을 누릴 수 없습니다.

네 가지 재료는 필요성 척도에서 가장 높은 순위를 차지하며, 내가 현대 문명의 네 가지 기둥이라고 부르는 것을 형성합니다. 시멘트, 강철, 플라스틱, 암모니아는 다른 필수 투입물보다 더 많은 양이 필요합니다. 현재 세계는 매년 약 45억 톤의 시멘트, 18억 톤의 강철, 약 4억 톤의 플라스틱, 1억 8천만 톤의 암모니아를 생산합니다. 그러나 우리의 가장 중요한 물질로서 최고의 위치를 ​​차지할 자격이 있는 것은 암모니아입니다. 암모니아의 합성은 모든 질소 비료의 기초이며, 암모니아를 적용하지 않으면 오늘날 약 80억 인구의 거의 절반을 현재 수준으로 공급하는 것이 불가능할 것입니다.

세계에서 가장 인구가 많은 국가에서는 의존도가 더욱 높습니다. 중국인 5명 중 3명의 식량이 이 화합물의 합성에 달려 있습니다. 이러한 의존성은 암모니아 합성을 역사상 가장 중대한 기술적 진보라고 부르는 것을 쉽게 정당화합니다. 다른 발명품은 우리에게 편안함, 편리함 또는 부를 제공하거나 생명을 연장합니다. 그러나 암모니아 합성 없이는 오늘날 살고 있는 수십억 명의 생존을 보장할 수 없으며, 아직 태어나지 않았습니다.

플라스틱은 원하는 모양으로 성형할 수 있다는 공통 품질을 지닌 대규모 합성 유기 재료 그룹으로, 이제 어디에나 있습니다. 이 글을 쓰고 있는 동안 내 오른쪽 손바닥 아래에 있는 Dell 노트북과 무선 마우스의 키는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌으로 만들어졌습니다. 저는 폴리에스테르 직물로 덮은 회전의자에 앉아 있고, 나일론 바퀴는 폴리카보네이트 카펫 보호 매트 위에 놓여 있습니다. 폴리에스테르 카펫을 덮고 있습니다. 그러나 플라스틱은 이제 일반적인 의료 서비스, 특히 병원에서 가장 없어서는 안 될 요소입니다. 이제 인생은 무엇보다도 다양한 종류의 PVC로 만든 플라스틱 제품, 즉 유연한 튜브(환자에게 먹이기, 산소 공급 및 혈압 모니터링용), 카테터, 정맥 용기, 혈액백, 멸균 포장, 쟁반 및 대야, 변기 및 침대 난간, 보온 담요.

강철의 강도, 내구성 및 다용도성은 현대 문명의 모습을 결정하고 가장 기본적인 기능을 가능하게 합니다. 이것은 가장 널리 사용되는 금속이며 고층 건물에서 메스에 이르기까지 현대 문명의 수많은 눈에 보이고 보이지 않는 중요한 구성 요소를 형성합니다. 더욱이 우리가 사용하는 거의 모든 금속 및 비금속 제품은 강철로 만든 도구와 기계를 사용하여 추출, 가공, 성형, 마감 및 유통되었으며 오늘날의 대중 교통 수단은 강철 없이는 작동할 수 없습니다. 평균 자동차에는 약 900kg의 강철이 포함되어 있으며 코로나19가 닥치기 전에 전 세계는 연간 거의 1억 대의 차량을 생산했습니다.

물론 시멘트는 콘크리트의 핵심 구성 요소입니다. 모래, 자갈, 물과 결합하면 가장 대량으로 배치되는 재료가 됩니다. 현대 도시는 교량, 터널, 도로, 댐, 활주로 및 항구와 마찬가지로 콘크리트의 구체화입니다. 중국은 현재 전 세계 시멘트의 절반 이상을 생산하고 있으며, 최근 몇 년 동안 미국이 20세기 전체에서 생산한 양만큼의 시멘트를 단 2년 만에 생산하고 있습니다. 또 다른 놀라운 통계는 현재 세계가 20세기 전반기 전체보다 1년 동안 더 많은 시멘트를 소비한다는 것입니다.

그리고 이 네 가지 재료는 그 특성과 품질이 매우 다르기 때문에 세 가지 공통된 특징을 공유합니다. 즉, 다른 재료로 쉽게 대체할 수 없습니다(분명히 가까운 미래에나 전 세계적으로는 불가능합니다). 앞으로는 훨씬 더 많은 정보가 필요할 것입니다. 대량 생산은 화석 연료의 연소에 크게 의존하므로 온실 가스 배출의 주요 원인이 됩니다. 유기비료는 합성 암모니아를 대체할 수 없습니다. 모든 거름과 작물 잔재물을 재활용하더라도 유기비료의 낮은 질소 함량과 전 세계적 질량으로는 충분하지 않습니다. 플라스틱만큼 가벼우면서도 내구성이 뛰어난 용도로 사용할 수 있는 이점을 제공하는 다른 소재는 없습니다. 강철만큼 강한 금속은 없습니다. 콘크리트(종종 강철로 강화됨)만큼 강력한 인프라를 구축하는 데 적합한 대량 생산 재료는 없습니다.