Dla Elizy

Świat pełen jest wyrw, załomów, pęknięć – zarówno tych fizycznych, jak i niewidocznych gołym okiem szczelin rzeczywistości. Aby móc docierać do tego, co niepoznane, stworzyliśmy Szczeliny, poświęcony literaturze faktu imprint Wydawnictwa Otwartego. Pragniemy zrozumieć otaczające nas zjawiska, dlatego oddajemy głos ekspertom, którzy najlepiej potrafią wytłumaczyć zawiłości współczesnego świata.

Wstęp

Stałem na skraju przepaści, wpatrując się w najgłębszy dół, jaki w życiu widziałem. Na dnie przebywała grupa ludzi w kaskach ochronnych, a przynajmniej tak mi powiedziano: byli o wiele za daleko, żeby dało się ich dostrzec gołym okiem. W ziemi wokół nich tkwiły setki kilogramów materiałów wybuchowych. Ponoć wystarczyłoby tego, żeby wyburzyć całą ulicę.

Przed sobą miałem metalowy panel z dwoma przyciskami, a obok stał mężczyzna z krótkofalówką. Słuchaliśmy sygnału z centrum dowodzenia, gdzie ktoś odliczał na głos. Wcześniej poinstruowano mnie, żebym wcisnął dwa przyciski jednocześnie, gdy tylko odliczanie dojdzie do zera. Impuls z detonatora w ułamku sekundy dotrze na dno jamy, a wówczas kwadratowy kawałek stanu Nevada rozmiaru boiska futbolowego wyparuje na naszych oczach.

„Najpierw poczujesz falę uderzeniową”, powiedział mężczyzna z krótkofalówką. „Potem zobaczysz, jak ziemia się podnosi, i dopiero wtedy usłyszysz eksplozję. W tej kolejności. Trochę dziwne wrażenie”.

Nie przyjechałem na środek pustyni, żeby odpalić bombę. Przyjechałem z powodu arkusza kalkulacyjnego. Kilka miesięcy wcześniej, gdy przeglądałem dane dotyczące relacji handlowych Wielkiej Brytanii, zauważyłem coś dziwnego: statystyki zniekształcał przepływ złota, wypaczając tym samym nasz całościowy obraz gospodarki tego kraju. Złoto, jak się okazało, chwilowo przegoniło samochody i środki farmaceutyczne jako główny brytyjski towar eksportowy. Ponieważ Wielka Brytania nie ma własnego przemysłu wydobycia złota, wydało mi się to co najmniej zagadkowe. W jaki sposób państwo nieposiadające znaczących rezerw złota stało się jednym z jego największych dostawców? Na tyle, na ile byłem w stanie się w tym połapać, częściowo wynikało to z tego, że większość fizycznych zapasów światowego złota w drodze do swojego celu przechodzi przez Londyn. Aby rozwikłać tę tajemnicę, wybrałem się w podróż do miejsca, gdzie faktycznie wydobywa się ten cenny kruszec, żeby prześledzić całą jego drogę z ziemi do rafinerii, a stamtąd, pod postacią sztabek, do różnych części świata. Ale gdy rozpoczynaliśmy zdjęcia do filmu, zdałem sobie sprawę, że wyłania się z tego jeszcze bardziej intrygująca opowieść, która może nam sporo powiedzieć o relacji ludzkości z naszą planetą.

Moja producentka przez kilka miesięcy przekonywała firmę wydobywczą Barrick Gold Corporation, żeby otworzyła przed nami swoje drzwi. Podróż z Londynu zajęła nam kilka dni. Kopalnia Cortez nie należy do miejsc, do których trafia się niechcący. W naszym przypadku potrzebne były dwa połączenia lotnicze i czterogodzinna jazda samochodem przez pustynię solną w Utah, a potem jeszcze dwie godziny w aucie z ludźmi z Barrick. Najpierw była autostrada, prawie pusta, jeśli nie liczyć paru ciężarówek, potem długa droga przez pustynię, potem kręta trasa gruntowa, prowadząca do podłużnej, suchej, niezamieszkanej doliny. Byliśmy w krainie kowbojów.

Sama kopalnia mieści się na zboczach wzgórza o nazwie Mount Tenabo, które jest świętym miejscem dla rdzennej ludności Szoszonów Zachodnich. Proces wydobywczy jest stosunkowo prosty i powiela techniki wykorzystywane przez poszukiwaczy złota jeszcze w XIX wieku, tyle że na gigantyczną skalę. Materiałami wybuchowymi wysadza się z ziemi skały, które następnie kruszy się na drobny pył, a potem miesza z roztworem cyjanku, aby wyodrębnić złoto.

Zawiera się w tym sama istota eksploatacji surowców naturalnych w XXI wieku: redukowanie ogromnych skał do małych drobinek i przetwarzanie pozostałości za pomocą środków chemicznych. Jest to jednocześnie imponujące i niepokojące. Istnieje bowiem ryzyko, że cyjanek i rtęć używane w tej metodzie mogą przeniknąć do okolicznego ekosystemu. I podczas gdy wydobywcy tacy jak Barrick twierdzą, że przestrzegają wszystkich przepisów ustalonych przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA), aktywiści wciąż ostrzegają, że często z kopalni wydostają się groźne zanieczyszczenia. I rzeczywiście, kilka lat temu Barrick oraz inna firma z tego regionu musiały zapłacić grzywnę w wysokości 618 tysięcy dolarów za to, że nie zgłosiły emisji toksycznych substancji chemicznych, w tym cyjanku, ołowiu i rtęci. Ale gdy tak obserwowałem kolejne etapy tego procesu, najbardziej uderzyło mnie co innego: to, jak daleko jesteśmy dziś gotowi się posunąć, żeby zdobyć mały okruch błyszczącego metalu.

Przede wszystkich skala całego przedsięwzięcia ledwie mieściła się w głowie. Stojąc na skraju jamy, widziałem znajdujące się na dole ciężarówki, ale dopiero kiedy wyjechały na powierzchnię, zdałem sobie sprawę, że są większe od dwupiętrowych budynków; same opony były rozmiaru piętrowego autobusu. Ile ziemi trzeba wykopać, żeby uzyskać jedną sztabkę złota? Zapytałem o to swoich przewodników. Nie umieli odpowiedzieć, za to wiedzieli, że w ciągu jednego dnia pracy te ciężarówki przenosiły w sumie tyle skał, ile waży Empire State Building. Później sam dokonałem obliczeń. Do uzyskania standardowej sztabki złota o wadze 400 uncji trojańskich (około 12,5 kilograma) trzeba przekopać około 5000 ton ziemi. To prawie tyle, ile waży dziesięć w pełni wyładowanych airbusów A380 super jumbo, największych pasażerskich samolotów na świecie. Dla jednej sztabki złota.

Być może wiedzieliście już, że w ten sposób wydobywa się dziś złoto – że nie wykopuje się go z ziemi w grudkach ani nie odkrywa bogatych żył przygotowanych przez matkę naturę. Być może wiedzieliście, że robi się to za pomocą reakcji chemicznej z wykorzystaniem jednego z najbardziej toksycznych koktajli znanych ludzkości, że metal ten wydobywa się nie tyle poprzez kopanie w ziemi, co przez obalanie całych gór. Może byłem naiwny, ale przyznaję, że ja nie zdawałem sobie z tego do końca sprawy.

Gdy tak patrzyłem w dół, obserwując ciężarówki wielkości budynków i górników biegających naokoło jak mrówki, zacząłem się czuć trochę nieswojo. Nie chodziło jedynie o rozgrywającą się na moich oczach scenę. Zacząłem myśleć o tym, co miałem na palcu.

Kilka miesięcy wcześniej wziąłem ślub. Moja żona i ja stanęliśmy przed naszymi rodzinami i przyjaciółmi, żeby na znak miłości wymienić się złotymi obrączkami. Teraz, gdy obok w krótkofalówce trwało odliczanie, dotknąłem swojej obrączki i popadłem w zadumę. Najprawdopodobniej to złoto również zostało wydobyte z ziemi przy użyciu dokładnie tych samych metod. Dlaczego nie sprawdziłem jego pochodzenia? Specjalnie upewniłem się przecież, że diamenty w pierścionku zaręczynowym mojej żony nie pochodziły z żadnej strefy objętej konfliktem, więc dlaczego nie pomyślałem o tym, by sprawdzić, jaki był koszt, ludzki i ekologiczny, pozyskania złota na nasze obrączki? Później dowiedziałem się, że dawniej do wyprodukowania standardowej ślubnej obrączki wystarczyło około 0,3 tony rudy, wydobytej bardziej tradycyjnymi metodami, ale w dzisiejszych czasach potrzeba 4–20 ton skał. Stojąc przed detonatorem, czułem się jak ktoś, kto właśnie najadł się na śniadanie kiełbasy, a potem zaprowadzono go na wycieczkę po ubojni.

Do tego dochodziła kwestia samej góry. Jar, nad którym stałem, nie znajdował się gdzieś nieopodal Mount Tenabo. To właśnie było Mount Tenabo. Kopalnia została dosłownie wyżłobiona w zboczu. Po drugiej stronie rozkopu byłem w stanie rozróżnić poszczególne warstwy różnobarwnych skał tworzących wnętrze tej góry. Nie wierzę w wodnych bogów, których czczą rdzenne plemiona Szoszonów Zachodnich, ale i tak trudno było nie odnieść wrażenia, że dzieje się tu coś poważnego, że jest coś brutalnego w ściąganiu skóry z tego terenu i zaglądaniu pod powierzchnię.

Odliczanie trwało, a ja odwróciłem się i posłałem rozpaczliwe spojrzenie swojej producentce. „Może ty chcesz czynić honory?”

Zerknęła na mnie z niedowierzeniem, po czym zajęła moje miejsce. Z zawstydzoną miną zrobiłem krok w tył i patrzyłem.

Odliczanie doszło do zera. „Cortez Hills, odpalamy”, powiedział do krótkofalówki mężczyzna obok i wskazał na przyciski. Moja producentka wcisnęła oba. Nastąpiła chwila przerwy, trwająca może sekundę. A potem uderzyła w nas fala ciśnienia – nic dramatycznego, coś jak nagły podmuch wiatru. Grunt zatrząsł się pod nogami, a na dole, setki metrów pod nami, ziemia zmieniła się w ciecz. Siła eksplozji rozeszła się po dnie kopalni, wyrzucając w powietrze kłęby piachu i dymu. Dopiero wtedy usłyszeliśmy dudniący huk, który odbijał się echem w całej dolinie jeszcze przez dobrych kilka minut.

Ekonomista John Maynard Keynes określił kiedyś złoto mianem „barbarzyńskiego reliktu”, albowiem choć może i wygląda ładnie w naszyjniku albo wewnątrz sarkofagu, tak naprawdę nie ma zbyt wielu zastosowań.

Rzecz jasna posiada wielką wartość – inaczej nikt by nie wysadzał całej góry dla kilku sztabek. Ale zastanówmy się przez chwilę, do czego tak naprawdę służy złoto. Odgrywa ważną, choć raczej niszową, rolę w elektronice i chemii, ale to tłumaczy mniej niż jedną dziesiątą współczesnego zapotrzebowania na ten kruszec. Jego główne zastosowanie ogranicza się do branży jubilerskiej i zdobniczej, cenią je również ci, którzy obawiają się katastrofy gospodarczej. Część złota, którego wydobycie obserwowałem w Nevadzie, jest teraz zapewne na czyimś palcu serdecznym. Albo równie dobrze znowu mogło trafić pod ziemię, tym razem jako sztabka w skarbcu jakiegoś banku. Choć dla jubilerów i nerwowych inwestorów zabrzmi to może jak herezja, świat raczej nie stanąłby w miejscu, a nasza cywilizacja nie przestałaby funkcjonować, gdyby pewnego dnia nagle skończyło się nam złoto[1].

Dlatego też po powrocie z Nevady wciąż wracałem myślami do kilku pytań. Jeśli aż tyle wysiłku trzeba do wydobycia metalu, bez którego w znacznej mierze moglibyśmy się obyć, to ile kosztuje nas pozyskiwanie materiałów, których faktycznie potrzebujemy? A skoro już o tym mowa, od jakich właściwie surowców naprawdę zależy nasze życie? Bez których fizycznych składników świata nasza cywilizacja istotnie przestałaby funkcjonować i skąd się one tak naprawdę biorą?

Miałem przeczucie, że na tej liście na pewno musiałaby się znaleźć stal. Większość budynków i samochodów – nie wspominając o maszynach, dzięki którym budujemy wszystko inne – konstruuje się właśnie z tego stopu żelaza, węgla i kilku innych kluczowych pierwiastków. Nie bylibyśmy też w stanie tworzyć nowoczesnych przestrzeni bez betonu. Niezastąpiona jest z pewnością miedź, stanowiąca podstawę sieci elektrycznych, od których jesteśmy w pełni zależni. Ponieważ w zakresie energii wciąż opieramy się w tak wielkim stopniu na paliwach kopalnych, one także kwalifikowałyby się chyba jako surowce niezbędne – choć może należałoby również wziąć pod uwagę coś takiego jak lit, pierwiastek stanowiący serce akumulatorów, których będziemy potrzebowali w przyszłości. Ale w jaki sposób zmierzyć naszą zależność od tych wszystkich materiałów? I czy ich pozyskiwanie nieuchronnie wiąże się z tym samym poziomem destrukcji, jaki zaobserwowałem w kopalni Cortez?

Ekonomia, dziedzina, w której obracam się przez większość zawodowego życia, zdawała się oferować niewiele rozstrzygających odpowiedzi na podobne pytania. Standardowe wyjaśnienie brzmi, że wartość każdej rzeczy wyznacza to, ile ktoś jest gotowy za nią zapłacić. Jeśli czegoś zaczyna brakować, ogranicza się zużycie, ludzie znajdują dogodny substytut (o ile takowy istnieje) i życie toczy się dalej. Koniec tematu.

A jednak takie postawienie sprawy nie współgra zbytnio z rzeczywistością, ponieważ te kwestie wciąż mają znaczenie. Chociaż powtarza się nam, że żyjemy w coraz bardziej zdematerializowanym świecie, gdzie na wartości stale zyskują dobra nienamacalne – aplikacje, sieci czy usługi internetowe – świat fizyczny w dalszym ciągu stanowi fundament wszystkiego innego. Nie jest to specjalnie widoczne, gdy spojrzeć na bilans naszej współczesnej gospodarki, który pokazuje na przykład, że 4 z każdych 5 dolarów generowanych w USA pochodzi z sektora usług, a coraz mniejszy procent środków z sektora energetycznego, górniczego i produkcyjnego. Ale praktycznie wszystko: od sieci społecznościowych po handel i usługi finansowe, zależy całkowicie od umożliwiającej to fizycznej infrastruktury oraz napędzającej ją energii. Bez betonu, miedzi i światłowodów nie byłoby centrów przetwarzania danych, nie byłoby elektryczności, nie byłoby internetu. Pozwolę sobie stwierdzić, że świat by się nie skończył, gdyby znienacka przestał istnieć Twitter czy Instagram. Ale gdyby nagle zabrakło nam stali albo gazu ziemnego – to już całkiem inna historia.

Wszyscy instynktownie zdajemy sobie z tego sprawę. Szczególnie zaś staje się to jaskrawe w okresach wojny, kryzysu czy zapaści finansowej. A mimo to z punktu widzenia arcyważnych statystyk, jak produkt krajowy brutto (PKB), każdy dolar jest wart tyle samo, czy wydaje się go na Facebooka, czy na jedzenie. Jest w tym jakaś logika i elegancja, ale nie była to odpowiedź, której szukałem. Dobrze jest znać cenę tego czy owego, ale cena nie jest równoznaczna z prawdziwą wartością.

Ta książka rozpoczęła żywot jako próba zalezienia odpowiedzi na te pytania – medytacja nie tyle nad wartością rynkową rozmaitych substancji, co nad naszą od nich zależnością. Ale w miarę jak zapuszczałem się głębiej, poza swoją strefę komfortu konwencjonalnej ekonomii, przekształciła się w coś innego: w opowieść pełną zachwytu. Albowiem im więcej dowiadywałem się na temat tych surowców – pospolitych, prozaicznych i często, owszem, zwyczajnie tanich – tym bardziej magiczne mi się wydawały.

Weźmy na przykład coś tak prostego jak ziarnko piasku. W skorupie ziemskiej żaden pierwiastek (z wyjątkiem tlenu) nie występuje bardziej powszechnie niż główny składnik piasku: krzem. Ale wystarczy klęknąć i przyjrzeć się, co siedzi w ziemi, żeby przekonać się, że zanurzamy się w złożony i różnorodny wszechświat. Są szorstkie, kanciaste ziarna piasku, idealne do celów budowlanych. Jest morski piasek leżący na dnie, dopóki nie zostanie wydobyty na powierzchnię i zmieniony w nowy fragment lądu. Są piaski pustyni, tak wysmagane przez wiatr, że gdy obejrzeć je pod mikroskopem, przypominają stos szklanych kulek – krawędzie ziaren zostały bowiem zaokrąglone przez tysiące lat erozji. Jest wreszcie piasek pozostawiony przez pradawne tropikalne oceany, tak czysty, że handluje się nim w różnych częściach świata.

Zmieszajmy piasek i drobne kamyki z cementem, dodajmy trochę wody i uzyskamy beton, będący całkiem dosłownie fundamentem współczesnych miast. Dodajmy go do żwiru i bituminu i mamy asfalt, z którego zrobiona jest większość naszych dróg – a dokładniej te, które nie są z betonu. Bez krzemu nie bylibyśmy w stanie stworzyć czipów komputerowych, na których opiera się dzisiejszy świat. Gdy stopić piasek w odpowiednio wysokiej temperaturze i z odpowiednimi dodatkami, powstaje szkło. Szkło – zwykłe proste szkło – stanowi, jak się okazuje, jedną z największych tajemnic inżynierii materiałowej: nie jest ani cieczą, ani ciałem stałym, i wciąż do końca nie rozumiemy jego struktury atomowej. A szkło w przedniej szybie naszego samochodu to dopiero początek; gdy zostanie splecione we włókna i połączone z żywicą, zmienia się we włókno szklane, substancję służącą do wytwarzania łopat turbin wiatrowych. W procesie wytrawienia i wzbogacenia powstają rurki tworzące światłowód, z którego utkany jest internet. Dodajmy do mieszanki lit i otrzymamy mocne, wytrzymałe szkło; dodajmy bor i powstanie coś, co nazywamy szkłem borokrzemowym.

Zapewne mieliście już do czynienia ze szkłem borokrzemowym, przypuszczalnie pod nazwą towarową Pyrex, nadaną mu przez producenta, firmę Corning. Trwałe, przejrzyste i solidne, zdolne wytrzymać szeroki zakres temperatur, od otwartego płomienia palnika Bunsena po przeszywające zimno przestrzeni kosmicznej, szkło borokrzemowe jest jednym z cichych bohaterów epoki współczesnej. W przeciwieństwie do zwykłego szkła, z którego w kontakcie z silnymi środkami chemicznymi mogą przenikać do cieczy drobne cząsteczki, szkło borokrzemowe pozostaje chemicznie obojętne, co czyni je doskonałym materiałem do produkcji fiolek, probówek i zlewek laboratoryjnych. Jedno, co łączy niemal wszystkie lekarstwa i szczepionki w historii świata – w tym i szczepionki na COVID-19 – to to, że wytwarzano je, przechowywano i transportowano w pojemnikach ze szkła borokrzemowego.

Zwykle nie zwracamy jednak zbytniej uwagi na tego typu rzeczy, dopóki nie zacznie ich brakować. Tak było z pewnością ze szkłem borokrzemowym – zainteresowanie nim gwałtownie wzrosło w następstwie pandemii COVID, gdy pojawiły się obawy, że głównym czynnikiem hamującym dystrybucję szczepionek może być dostępność nie tyle samych preparatów, co pojemników służących do ich transportu. Wówczas udało się uniknąć katastrofy dzięki tysiącom pracowników i rozbudowanemu łańcuchowi dostaw, rozciągającemu się od kopalni przez rafinerie po fabryki. Corning wprowadziło nawet na rynek całkiem nowy rodzaj szkła, zamiast boru zawierający aluminium, wapń i magnez, żeby zaspokoić zapotrzebowanie na medyczne fiolki.

Inne sektory nie miały tyle szczęścia. W pandemii i tuż po niej zdarzały się niedobory maseczek, gazików i odczynników diagnostycznych, niedobory cementu i stali, drewna i papieru toaletowego, gazów przemysłowych i środków chemicznych, niedobory mięsa, musztardy, jaj i produktów mlecznych. Tak bardzo brakowało układów scalonych na bazie krzemu – półprzewodników – że producenci samochodów na całym świecie musieli zamknąć fabryki. Producenci komputerów i smartfonów nie byli w stanie zrealizować zamówień. Nowa generacja konsol do gier jeszcze rok po premierze wciąż pozostawała trudno dostępna. Niedobory te udało się opanować dopiero po mniej więcej dwóch latach.

Najzabawniejsze w tym załamaniu łańcucha dostaw było to, że rządy państw wydawały się taką sytuacją kompletnie zaskoczone. Ludzie sprawujący władzę dziwili się, że brakuje półprzewodników, że w samochodach potrzeba ich aż tyle i że niedobór nowych pojazdów wywinduje ceny używanych samochodów na rekordowy poziom.

Rząd Wielkiej Brytanii był tak samo zdumiony, kiedy pod koniec 2021 roku nagle zabrakło dwutlenku węgla i okazało się, że jest on potrzebny w przemyśle spożywczym nie tylko do wytwarzania napojów gazowanych, ale także do konserwowania i przechowywania produktów żywnościowych, jak również do ogłuszania świń i kurczaków przed ubojem. Wszystko to wiązało się bezpośrednio z nagłym zamknięciem dwóch fabryk nawozów w Cheshire i Teesside. Jak się okazało, większość brytyjskich zasobów dwutlenku węgla pochodziła z tych dwóch zakładów, których głównym celem była produkcja czegoś zupełnie innego: amoniaku. A ponieważ ceny gazu ziemnego poszły w górę, a amoniak – jak przekonamy się w kolejnych rozdziałach – produkuje się z gazu ziemnego, wzrost cen jednego produktu spowodował nagły deficyt drugiej, na pozór niepowiązanej substancji.

Ale czy to naprawdę powinna być aż taka niespodzianka? Za wskazówkę niech posłuży słynny esej napisany w 1958 roku przez amerykańskiego ekonomistę Leonarda Reada, zatytułowany Ja, ołówek. Zaczyna się od słów: „Jestem grafitowym ołówkiem, zwykłym drewnianym ołówkiem znanym wszystkim chłopcom, dziewczynkom i dorosłym, którzy umieją czytać i pisać”. A jednak, kontynuuje Read, czy raczej ołówek: „nie ma na całym tym świecie jednej osoby, która potrafi mnie stworzyć”[2] 3*.

Drewno w naszym ołówku pochodzi z cedrów rosnących w zachodniej części Ameryki Północnej, ścinanych stalą wytworzoną w wielkich piecach i wykończoną w specjalnych zakładach. Tnie się je na listewki, suszy, barwi i ponownie suszy, w listewkach żłobi się rowki i skleja ze sobą. Wkładem ołówka jest grafit wydobywany w kopalniach w Sri Lance, rafinowany i mieszany z gliną z Missisipi, z dodatkiem środków chemicznych uzyskiwanych ze zwierzęcego tłuszczu i kwasu siarkowego. Drewno i grafit pokrywa się lakierem na bazie oleju rycynowego, pozyskiwanego z rącznika pospolitego, do naniesienia oznaczeń używa się żywicy, a koniec wykańcza mosiądzem zrobionym z miedzi i cynku, które wydobywa się po drugiej stronie świata. Gumka powstaje z oleju rzepakowego z Indonezji, do którego po drodze dodaje się szereg środków chemicznych, od chlorku siarki po siarczek kadmu.

Wszystko to, żeby wyprodukować coś tak prostego jak ołówek. I tak od wykonawców wytwarzających kolejne składniki przez osoby transportujące poszczególne części po personel elektrowni dostarczających energię, by zasilić cały ten proces, „miliony ludzi” miały swój udział w stworzeniu ołówka Reada, „z których żaden nie wie więcej od garstki pozostałych”.

Płynie stąd kilka bardzo prostych lekcji. Po pierwsze: jak mało rozumiemy faktyczne procesy powstawania przedmiotów codziennego użytku. Po drugie: zważywszy na stopień złożoności, nie istnieje osoba, która byłaby w stanie w pojedynkę przeprowadzić te wszystkie procesy ani nawet nimi zawiadywać. Z oczywistych powodów esej Ja, ołówek, napisany w szczytowym momencie zimnej wojny, kładł największy nacisk na drugą z tych lekcji. Tekst Reada zdobył uznanie wolnorynkowego ekonomisty Miltona Freedmana jako dobra ilustracja tego, dlaczego jego sowieccy odpowiednicy są w błędzie, próbując zarządzać gospodarką poprzez komitety centralnego planowania.

Tymczasem, gdy zastanawiałem się nad załamaniem w łańcuchach dostaw w XXI wieku, uderzyło mnie, że powinniśmy byli wziąć sobie do serca również pierwszą z tych lekcji. Z pewnością, gdybyśmy trochę częściej myśleli o tym, skąd się biorą produkty, na których tak bardzo polegamy, nie bylibyśmy tak zdziwieni, gdy zaczyna ich brakować. Dzięki esejowi Reada miliony studentów ekonomii wiedzą dziś, jak wygląda proces wytwarzania ołówka, ale co ze smartfonem, szczepionką albo akumulatorem? Co z łańcuchem dostaw kryjącym się za dwutlenkiem węgla albo szkłem borokrzemowym?

Te sieci ludzi i fachowej wiedzy, zmieniające surowce w zaawansowane produkty oraz dostarczające je do naszych rąk, są obok samych substancji drugą gwiazdą tej książki. Na kolejnych stronach znajdziecie celebrację tego, w jaki sposób ludzie, którzy w większości się nie znają, potrafią ze sobą współpracować w celu przekształcania pozornie mało obiecujących, pasywnych surowców w przedmioty budzące podziw. A jak się przekonałem, mało który łańcuch dostaw jest równie imponujący jak ten wytwarzający krzemowe czipy.

Na długo przed niedoborem czipów podjąłem próbę opowiedzenia historii ziarna krzemu, od kamieniołomu aż po odlewnię półprzewodników i linię produkcyjną, na której staje się częścią smartfona. Wkrótce zdałem sobie sprawę, że podobnie jak w przypadku ołówka Reada nie ma jednej osoby, nawet pracującej przy samym łańcuchu dostaw, która potrafiłaby w pełni wytłumaczyć mi procesy – nawet te najprostsze – zachodzące na każdym etapie tej podróży. Pracownicy odlewni wiedzieli mnóstwo na temat fotolitografii i ścierania chemicznego, ale niewiele o tym, jak właściwie powstają ultraczyste wafle krzemowe, na których pracowali. Nikt w kamieniołomie, gdzie wykopuje się z ziemi kwarcyt (czipy, jak się okazuje, rozpoczynają żywot nie jako ziarna piasku, lecz kamienne grudy wielkości pięści), nie znał się zbytnio na tym, do czego ten surowiec miał docelowo posłużyć.

Ale najbardziej uderzająca była niezwykła długość i dramaturgia tej podróży. Pomiędzy momentem, gdy zostaje wysadzone z ziemi w kamieniołomie, a tym, gdy trafia do wnętrza smartfona, nasze ziarno krzemu zdąży wielokrotnie przemierzyć cały świat. Zostanie podgrzane do temperatury przekraczającej 1000°, a potem schłodzone, i to nie raz czy dwa, ale aż trzy razy. Z bezkształtnej masy zmieni się w jedną z najczystszych krystalicznych struktur we wszechświecie. Potraktuje się je laserami zasilanymi przez rodzaj światła, którego nie widać i które nie wytrzymuje kontaktu z atmosferą. Proces przemiany krzemu w maleńki czip okazał się jedną z najbardziej zdumiewających podróży, jaką kiedykolwiek prześledziłem.

To jednak był dopiero początek. W ciągu kolejnych miesięcy zobaczyłem więcej kamieniołomów. Zapuściłem się w parne czeluście najgłębszej kopalni w Europie. Widziałem, skąd bierze się sól i w jaki sposób przekształca się ją w środki chemiczne, bez których ciężko byłoby nam przeżyć. Widziałem, jak czerwona skała zmienia się w roztopiony metal, a potem powstaje z tego stal. Odwiedziłem robiące upiorne wrażenie zielone sadzawki, z których pozyskujemy lit, i podążałem śladem tej substancji, aż została zmieniona w pastę, zrolowana i wciśnięta w akumulator do samochodu elektrycznego. I im więcej podróżowałem, tym wyraźniej zdawałem sobie sprawę, że większość życia spędziłem w całkiem innym świecie, który zacząłem nazywać w myślach światem eterycznym.

Być może wy też tam mieszkacie – to doprawdy urocze miejsce, kraina idei. W świecie eterycznym sprzedajemy usługi, zarządzanie i administrowanie; budujemy aplikacje i strony internetowe; transferujemy pieniądze z jednej kolumny do drugiej; obracamy głównie myślami i poradami, fryzurami i dostawami żywności. Tu, w świecie eterycznym, fakt, że po drugiej stronie planety wyburza się całe góry, nie wydaje się specjalnie istotny.

Kiedy poleciałem do Nevady, żeby sfilmować wysadzenie w powietrze tamtej góry, tak naprawdę zamierzałem nakręcić wizualną metaforę, zmienić to, co fizyczne, w coś eterycznego: reportaż, który pomógłby ludziom nieco lepiej zrozumieć koncept przepływu handlowego. Jednakże stojąc na skraju tamtego jaru, uświadomiłem sobie, jak niebezpiecznie płytki był mój punkt widzenia. Nagle dotarło do mnie, że znad krawędzi jednego świata zaglądam do drugiego: świata surowców.

Świat surowców jest tym, co podpiera nasze codzienne życie. Bez niego nasz pięknie zaprojektowany smartfon nigdy by się nie włączył, nasz nowiutki samochód elektryczny nie miałby akumulatora. Świat surowców nie zapewni ci wspaniałego domu, ale zagwarantuje, że twój dom się nie zawali. Dzięki niemu jest ci ciepło, jesteś czysty, najedzony i zdrowy, niezależnie od tego, jak mało zwracasz na niego uwagi.

Świat surowców to miejsce, gdzie znajdziecie najważniejsze firmy, o których nigdy nie słyszeliście, takie jak CATL, Wacker, Codelco, Shagang, TSMC i ASML. Te nazwy zapewne nic wam nie mówią, ale są równie istotne (a być może nawet bardziej) co słynne marki, które zna każdy, jak Walmart, Apple, Tesla czy Google. Albowiem najlepiej strzeżonym sekretem współczesnej gospodarki jest to, że te rozpoznawalne na całym globie marki są całkowicie zależne od mało znanych firm ze świata surowców – to dzięki nim powstają ich produkty, a błyskotliwe pomysły mogą się, cóż, materializować. To właśnie tam idee stają się namacalną rzeczywistością.

Dlaczego dzisiejsze megamarki tak chętnie zdają się na inne firmy w kwestii wykonywania prawdziwej pracy? Szczerze mówiąc, po części dlatego, że działanie w świecie surowców, gdzie trzeba kopać, wydobywać substancje i zmieniać je w fizyczne produkty, to nierzadko trudny, niebezpieczny i brudny biznes. W tej książce zobaczymy, jak daleko ludzkość w XXI wieku jest gotowa się posunąć, żeby zdobyć te materiały, nieważne, czy chodzi o wykopanie dziury głębokiej jak kanion, czy przeczesywanie dna oceanu w poszukiwaniu bogatszych złóż metali niż te występujące na suchym lądzie.

I tu dochodzimy do być może najgroźniejszego z wszystkich mitów przenikających świat eteryczny – że my, ludzie, powoli odzwyczajamy się od fizycznych materiałów. Niektórzy ekonomiści wskazują na dane z USA i Wielkiej Brytanii, świadczące o tym, że konsumujemy coraz mniej surowców na każdego dolara czy funta dochodów, które generujemy. Chociaż przez większość ludzkiej historii nasza produkcja gospodarcza pokrywała się z eksploatacją zasobów naturalnych – i rzecz jasna ze zużyciem energii – w ostatnich dwóch dekadach te dwie krzywe oddaliły się od siebie: PKB nadal rósł, podczas gdy zużycie surowców utrzymywało się na stałym poziomie. Niektórzy widzą w tym żelazny dowód na to, że dostajemy „więcej za mniej”[4].

To z pewnością atrakcyjna perspektywa – zwłaszcza gdy klimat robi się coraz cieplejszy i wszyscy rozglądają się za jakimiś dobrymi wieściami – ale ponieważ dopiero co patrzyłem, jak niszczy się świętą górę w celu zdobycia czegoś, czego tak właściwie nie potrzebujemy, zrobiłem się odrobinę sceptyczny. Czy możliwe jest, zastanawiałem się, że w istocie po prostu wyekspediowaliśmy cały ten brudny biznes w inne miejsce, tam, gdzie nie musimy już o tym myśleć? Mówiąc krótko, do świata surowców?

Pogrzebałem trochę i odkryłem, że wprawdzie konsumpcja zasobów faktycznie spada w krajach postindustrialnych, jak USA i Wielka Brytania, ale na drugim końcu świata, w krajach, z których Amerykanie i Brytyjczycy importują większość swoich towarów, rośnie w zastraszającym tempie. Kopalnie złota w Nevadzie to doprawdy drobnostka. Jesteśmy gotowi zapłacić znacznie większą cenę za to, by móc wyrwać z ziemi miedź i ropę, żelazo i kobalt, mangan i lit. Wykopujemy piasek, skały, sól, kamień. I robimy to w niesamowitym tempie. Ta gałąź naszej działalności nie staje się coraz mniej ważna, tylko coraz ważniejsza. Najbardziej aktualny przykład odnosi się do wspomnianych już zmian klimatycznych. Za głęboko ironiczny można uznać fakt, że osiągnięcie rozmaitych celów z zakresu ochrony środowiska, jakie sobie dziś stawiamy, będzie na krótką i nieco dłuższą metę wymagało znacznej ilości surowców – potrzebujemy ich do zbudowania elektrycznych samochodów, turbin wiatrowych i paneli słonecznych, niezbędnych do zastąpienia paliw kopalnych. W ostatecznym rozrachunku w ciągu najbliższych dekad będziemy zapewne wydobywać więcej metali spod powierzchni naszej planety niż kiedykolwiek wcześniej.

A to jedynie najnowszy rozdział bardzo długiej sagi. To wszystko już się dzieje. W 2019 roku, ostatnim, z którego czerpałem dane w czasie pisania tej książki, wykopaliśmy z ziemi więcej materiałów, niż wynosiła suma wszystkiego, co wydobyliśmy od zarania ludzkości aż do roku 1950. Zastanówmy się nad tym przez chwilę. W ciągu jednego roku wydobyliśmy więcej zasobów niż przez lwią część całej swojej historii – począwszy od najwcześniejszych dni górnictwa aż po rewolucję przemysłową i dwie wojny światowe. A 2019 wcale nie był pod tym względem wyjątkowy. Tak naprawdę dokładnie to samo można powiedzieć o każdym kolejnym roku od 2012. I nasz apetyt na surowce naturalne wcale nie maleje, wręcz przeciwnie, on wciąż rośnie – w 2019 roku o 2,8 procent – i w ani jednej kategorii, od piasku i metali po ropę i węgiel, nie odnotowano spadku.

Nie słyszymy o tym zbyt często, a jeśli już, to głównie mówi się o tym przez pryzmat paliw kopalnych. Z wielu zrozumiałych powodów dużo uwagi poświęca się węglowodorom, których wydobycie wciąż trwa. Prawdopodobnie jesteście świadomi tego, że od dziesięcioleci wydobywamy spod powierzchni Ziemi ogromne ilości węgla i ropy. Zapewne wiecie, że zaczynamy stopniowo odchodzić od tych paliw – a raczej powoli zmniejszamy tempo ich wykopywania.

Można by zatem zakładać, że oznacza to ogólne słabnięcie apetytu na wszelkie surowce naturalne. Nic bardziej mylnego. Okazuje się bowiem, że ropa i inne paliwa kopalne reprezentują jedynie małą część ogólnej sumy surowców, które wyciągamy z ziemi. Na każdą tonę paliw kopanych przypada 6 ton innych materiałów – głównie piasku i kamienia, ale także metali, soli i różnych substancji chemicznych. W tym samym czasie, gdy my, obywatele świata eterycznego, zaczęliśmy redukować konsumpcję paliw kopalnych, podwoiliśmy zużycie wszystkiego innego. A mimo to jakimś cudem wmówiliśmy sobie coś dokładnie przeciwnego.

Intuicja podpowiada mi, że problem częściowo wynika z danych – albo ich braku. Jesteśmy bardzo dobrzy w liczeniu dolarów i PKB, ale nasze rozumienie tego, ile zasobów wyciągamy z ziemi, jest zaskakująco prymitywne. ONZ oraz kilka instytucji krajowych, jak Office for National Statistics w Wielkiej Brytanii, zaczęły w ostatnich latach sporządzać tak zwane analizy przepływu materiałów, mierzące ilość substancji, które wydobywamy, konsumujemy, a potem poddajemy recyklingowi albo wyrzucamy. Ale te zestawienia śledzą jedynie docelowo wykopywane „materiały”, pomijając te dziesięć super jumbo jetów ziemi i skał, które usunięto, żeby do nich dotrzeć. Ze statystycznego punktu widzenia te „skalne odpady” – ta święta góra – są zwyczajnie pomijane. Innymi słowy, rzeczywiste piętno odciskane na planecie przez ludzkość jest znacznie większe, niż to sobie uświadamiamy. A, jak sam miałem się z czasem dowiedzieć, ślad, jaki pozostawia po sobie wydobywanie złota, to nic w porównaniu z wydobyciem takich metali jak żelazo czy miedź, a to z kolei drobnostka w porównaniu z ilością wykopywanego i wysadzanego przez nas piasku i kamienia.

Dążenie do gromadzenia minerałów zawsze należało do najsilniejszych potrzeb motywujących nasz gatunek. Zjawisko to nie zaczyna się ani nie kończy na Mount Tenabo i rdzennych terenach plemienia Szoszonów. Proceder trwa w najlepsze od Stanów Zjednoczonych przez Chiny, Afrykę i Europę aż po głębiny Oceanu Atlantyckiego. A jednak, ponieważ coraz częściej odbywa się to poza zasięgiem wzroku i nie jest uwzględniane w konwencjonalnych statystykach ekonomicznych, coraz lepiej wychodzi nam wmawianie sobie, że w ogóle nic takiego się nie dzieje.

Nie zawsze wyglądało to w ten sposób. Przez większość naszej historii rządy kładły wielki nacisk na kontrolowanie tych materiałów. Walka o kontrolę, jak się przekonamy, stanowiła czynnik napędzający niektóre epoki, których dziedzictwo wciąż staramy się zrozumieć i przetrawić: czasy imperiów, kolonizacji i wojny. Kiedy upadł mur berliński, część ekonomistów ogłosiła, że rozpoczęła się nowa era dla globalnych surowców – że wraz z nastaniem prawdziwie globalnego handlu i łańcuchów dostaw rywalizacja o zasoby dobiegła końca. W rezultacie wiele krajów, w tym Stany Zjednoczone, zaczęło zużywać swoje zapasy tych kluczowych materiałów, zgromadzone w ciągu poprzedniego półwiecza. Gdy bariery w handlu zostały zniesione, produkcja stała się prawdziwie globalnym biznesem, opartym na obejmujących całą planetę łańcuchach dostaw, w których materiały dostarcza się dopiero wtedy, gdy są potrzebne.

Dziś jednak rządy na całym świecie szybko uświadamiają sobie, że kontrola nad tymi surowcami i procesami liczy się bardziej niż kiedykolwiek. Jednym z pierwszych posunięć Joe Bidena po objęciu amerykańskiej prezydentury było podpisanie dekretu o „amerykańskich łańcuchach dostaw” w celu przeanalizowania, w jakich obszarach Stany Zjednoczone są zależne od innych krajów. W przypadku półprzewodników chodzi o krzemowe czipy, z których produkcją zaznajomimy się na kolejnych stronach. Jeśli mowa o akumulatorach, sprawa rozbija się o szereg metali, w tym kobalt, nikiel, cynk i przede wszystkim lit.

Niniejsza książka opowiada o świecie surowców przez pryzmat sześciu substancji: piasku, soli, żelaza, miedzi, ropy i litu. Obsadzenie w głównych rolach tych substancji może wydawać się nieco przewrotne, zważywszy na to, że historię rozwoju ludzkości przedstawia się najczęściej z naszej własnej perspektywy. Dlaczego niektóre państwa rosną w siłę, podczas gdy inne upadają? Dlaczego rewolucja przemysłowa rozegrała się w Anglii, a nie w Etiopii? Według modnego współcześnie poglądu odpowiedź w dużej mierze sprowadza się do kombinacji warunków historycznych, zbiegu okoliczności oraz posiadania odpowiednich instytucji, które pozwalają ludziom na innowacje i rozwój. Ale to nigdy nie była cała prawda, ponieważ sekret sukcesu ludzkości zależy od czegoś więcej niż DNA czy instytucje polityczne. Nasze przeznaczenie zawsze nierozerwanie wiązało się z tym, co udało się nam wyciągnąć z ziemi i zaadaptować do swoich potrzeb.

Podczas gdy określenia takie jak epoka kamienia, epoka brązu i epoka żelaza z reguły odnoszą się do dawnych, zapomnianych już czasów, nasze uzależnienie od fizycznych narzędzi i materiałów tak naprawdę, zamiast maleć, gwałtownie wzrosło. Zważywszy na to, ile piasku i skał nadal wyrywamy planecie, w dalszym ciągu tkwimy głęboko w epoce kamienia. Nasze zapotrzebowanie na stal i miedź zwielokrotniło się w ostatnich latach, a zatem wciąż jesteśmy również w epoce żelaza, nie wspominając o epoce miedzi, soli, ropy i litu.

Te sześć substancji to niezbędne składniki środowiska, w którym czytacie te słowa – baterii, bez której wasz telefon przestałby funkcjonować, betonu, bez którego rozpadłyby się fundamenty waszego domu. Owe materiały rzadko występują w opowieściach o ludzkiej przedsiębiorczości czy innowacyjności, a jeśli już, to jako pasywne tworzywo w magiczny sposób przekształcane przez genialnego wynalazcę.

Ale nadszedł czas, aby znalazły się one w centrum uwagi. Czas opowiedzieć naszą historię z ich perspektywy. Być może bez tych sześciu składników zdołalibyśmy jakoś przeżyć, ale na pewno bez nich nie moglibyśmy się rozwijać. To substancje, dla których w dużej mierze nie ma idealnego zamiennika. Pomogły zbudować nasz świat i popadlibyśmy w chaos, gdybyśmy stracili do nich dostęp – w rzeczy samej, jak się wkrótce przekonamy, upadek niektórych cywilizacji oraz triumf innych da się powiązać z jedną lub kilkoma pozycjami z tej listy.

Dowiemy się, jak pogoń za tymi surowcami kształtowała historię geopolityczną oraz zaczyna kształtować naszą przyszłość. Odsłonimy niezbyt chwalebne konsekwencje naszego nienasyconego apetytu dla środowiska naturalnego. Chwilami możecie poczuć się niekomfortowo – zwłaszcza że wszyscy jesteśmy do jakiegoś stopnia współwinni tworzenia popytu na surowce wydobywane z ziemi. Wyciągniecie być może wniosek, że najlepszym rozwiązaniem byłoby, gdybyśmy wszyscy spróbowali mniej konsumować i więcej recyklingować, co szczerze mówiąc, nie brzmi wcale źle.

Ale pod koniec książki znajduje się także kusząca wizja czegoś innego: świata, gdzie po raz pierwszy od czasu rewolucji przemysłowej bylibyśmy w stanie żyć bez dalszego rozkopywania ziemi i wysadzania gór po to, by zaspokoić ciągłe zapotrzebowanie na towary. Nigdy nie będziemy mieszkać w prawdziwie zdematerializowanym świecie; odkąd tylko ludzie podnieśli kamienie i zrobili z nich narzędzia, eksploatowaliśmy Ziemię, zostawiając na niej trwały ślad. Ale możemy go zmniejszyć. Dzięki temu dałoby się złagodzić wzrost emisji gazów cieplarnianych i przeciwstawić się zmianom klimatycznym. Paradoks, jak zobaczycie, polega na tym, że aby dostać się do tej ziemi obiecanej, prawdopodobnie będziemy musieli kopać i wysadzać jeszcze więcej niż dotychczas.

W tej ziemi obiecanej być może nie będziemy już musieli korzystać z paliw kopalnych, ale jak na razie pozostajemy od nich beznadziejnie uzależnieni. Stało się to aż nazbyt wyraźne na początku 2022 roku, kiedy Rosja najechała Ukrainę. Wskutek tej inwazji ceny energii w Europie osiągnęły rekordowe poziomy, co z kolei spowodowało wzrost kosztów utrzymania. Skala tego wzrostu zaskoczyła ekonomistów – w końcu w świecie eterycznym łatwo jest wmawiać sobie, że uniezależniliśmy się od tak prozaicznych rzeczy jak energia i surowce naturalne. Ale jedna z lekcji, jakie szybko się przyswaja po przeskoczeniu do świata surowców, głosi, że w ekonomii niemal wszystko sprowadza się do energii – nawet to, czego najmniej byśmy się spodziewali. Nawozy i sole, chemikalia i plastiki, jedzenie i napoje – wszystko to w większym lub mniejszym stopniu produkty paliw kopalnych.

Wydarzenia w Ukrainie mogą przyspieszyć nasz zwrot ku energii odnawialnej – o ile nie cofną świata z powrotem do epoki węgla – ale to postawi przed nami nowe wyzwania. Uniezależniając się od paliw kopalnych i petropaństw takich jak Rosja, jednocześnie staniemy się bardziej zależni od szeregu rzadkich metali z innych krajów, potrzebnych do budowy maszyn, które zapewnią nam czystą energię. A ponieważ energia odnawialna ma znacznie mniejszą gęstość energii niż paliwa kopalne czy energia atomowa, będziemy musieli zbudować o wiele więcej instalacji, żeby wyprodukować tę samą ilość energii. Tak to wygląda w świecie surowców.

Dlaczego tylko sześć substancji? Dlaczego tylko piasek, sól, żelazo, miedź, ropa i lit? Istnieją przecież setki pierwiastków, związków i surowców odgrywających ważną rolę w wytwarzaniu produktów i usług, na których opieramy się we współczesnym świecie. Bor nigdy nie został ujęty w żadnym prepandemicznym planie gotowości, a jednak zgromadzenie dostatecznej jego ilości okazało się kluczowe dla wyprodukowania i rozprowadzenia szczepionki na COVID-19 – a to niełatwe zadanie, ponieważ bor występuje głównie w kilku miejscach w suchym klimacie i z aktywnością wulkaniczną. Niemal jedna trzecia globalnych zasobów znajduje się w Turcji, a inne złoża leżą na pustyniach Kalifornii i dalekowschodnich rubieżach Rosji.

Ponadto borany, sole zawierające ten pierwiastek, mają wiele innych zastosowań: są składnikiem nawozów, wspomagającym rozwój nasion i wielkość plonów; konserwują drewno, zabezpieczając je przed owadami i rozkładem grzybiczym. Dodany do stali bor zwiększa jej wytrzymałość; po dosypaniu do basenu sole boranowe zmniejszają kwasowość wody i zapobiegają nagromadzaniu się alg.

A co z cyną, jednym z pierwszych metali, które nauczyli się wykorzystywać nasi przodkowie, oraz niezbędnym komponentem elektronicznych płytek drukowanych? Co z aluminium, najbardziej rozpowszechnionym metalem w skorupie ziemskiej – choć dopiero stosunkowo niedawno nauczyliśmy się je rafinować? Co z platyną i jej siostrzanymi metalami, jak pallad i rod – rzadkimi, ale ważnymi składnikami komponentów elektrycznych i reaktorów katalitycznych? Co z chromem, który odgrywa zasadniczą rolę w produkcji stali nierdzewnej, czy z kobaltem, czy z metalami rzadkimi, takimi jak neodym, wykorzystywany w silnych magnesach neodymowych?

Oto jak wytyczyłem tę granicę: chociaż szóstka surowców będących gwiazdami tej książki to nie jedyne substancje ważne dla świata, to trudno sobie bez nich wyobrazić współczesną cywilizację. Możemy budować akumulatory bez kobaltu. Możemy produkować słuchawki i silniki elektryczne bez magnesów neodymowych – choć byłyby większe i mniej wydajne. Materiały wyróżnione w niniejszej książce byłyby jednak najtrudniejsze do zastąpienia.

Albert Einstein został kiedyś poproszony przez dziennikarzy o wytłumaczenie swojej teorii względności. „Mogę to wyjaśnić w ten sposób”, powiedział. „Dawniej wierzono, że gdyby ze wszechświata zniknęło wszystko, co materialne, pozostałyby czas i przestrzeń. Jednakże zgodnie z teorią względności czas i przestrzeń znikają razem z materią”. To samo można by powiedzieć o świecie surowców. Substancje te tworzą tkankę cywilizacji. Bez nich normalne życie, takie, jakie znamy, całkowicie by się rozpadło[5].

Nie jest więc przypadkiem, że zaczynamy od piasku, ponieważ to z niego ludzkość stworzyła ogromną część swojego środowiska. Dzięki niemu możemy też odbyć szybki obchód po całym świecie surowców, ponieważ mamy tu zarówno najstarszy sztucznie wytworzony produkt (szkło), jak i jeden z najbardziej zaawansowanych (półprzewodniki). Podczas gdy piasek pozwala nam tworzyć rzeczy, sól jest magiczną substancją, dzięki której możemy je przekształcać, a także podstawowym elementem dla naszego zdrowia i żywienia. Rozdziały dotyczące żelaza i miedzi są ułożone w takiej kolejności, ponieważ historia żelaza wiąże się z historią węgla, natomiast miedź jest nośnikiem elektryczności – za ich pośrednictwem prześledzimy więc najpierw pierwszą, a potem drugą wielką transformację energetyczną czasów nowożytnych: wprowadzenie paliw kopalnych i energii elektrycznej. Trzecia i czwarta transformacja energetyczna zawierają się w części o ropie, która porusza także temat gazu ziemnego. Poświęciwszy większą część książki surowcom, które przyniosły nam rewolucje przemysłowe minionych wieków, na koniec przyjrzymy się substancji, która niesie ze sobą obietnicę następnej. Lit znajduje się w centrum kolejnej transformacji energetycznej – odejścia od paliw kopalnych w stronę odnawialnych źródeł energii.

Po drodze pozwoliłem sobie na pewną swobodę. Puryści mogą zakwestionować moją decyzję o wrzuceniu ropy i gazu do jednej szufladki czy też fakt, że część o soli nie skupia się wyłącznie na chlorku sodu, ale zahacza też o kilka innych soli. Poza tym inne materiały – na przykład węgiel albo nawozy na bazie azotu – często pojawiają się gościnnie w różnych rozdziałach, choć nominalnie nie zaliczają się do naszej podstawowej szóstki.

Podróż przez ten świat okazała się najbardziej fascynującym i intelektualnie stymulującym doświadczeniem w całej mojej karierze. Ale miała też niespodziewanie terapeutyczny efekt. Zapuszczając się coraz głębiej w rozważania nad elementarnymi składnikami współczesnego życia, zacząłem stopniowo odczuwać coraz silniejszą więź z otaczającym mnie światem. Rzecz jasna nie nauczyłem się nagle wytwarzać szkła, akumulatorów czy smartfonów, ale przedmioty te przestały być dla mnie całkowitą tajemnicą. Spędziwszy większość życia w błogiej ignorancji w świecie eterycznym, nie mając pojęcia o tym, skąd właściwie biorą się nasze rzeczy, zacząłem rozglądać się wokół siebie nowymi oczami. Mam nadzieję, że ta książka zainspiruje również was do tego, by inaczej spojrzeć na świat, w którym żyjemy, gdzie w codziennych przedmiotach i najprostszych substancjach czai się prawdziwa magia.

Surowce opisane w niniejszej książce nie należą może do tych najrzadszych, nie prezentują się może szczególnie efektownie. Nie są też wyjątkowo wartościowe same w sobie. A jednak stanowią podstawowy budulec naszego świata. Napędzały rozwój całych imperiów. Pomagały budować miasta oraz je niszczyć. Zmieniły ziemski klimat, a z czasem może pomogą go uratować. Te sześć substancji to anonimowi bohaterowie współczesności i najwyższy czas, żeby posłuchać ich historii.

1 Dane Światowej Rady Złota, https://www.gold.org/goldhub/data/gold-demand-by-country.

2 L. Read, I, Pencil, 1958, https://www.fee.org/resources/i-pencil/.

3* Jeśli nie zaznaczono inaczej, cytaty w książce zostały przetłumaczone przez Adama Olesiejuka (przyp. red.).

4 A. McAfee, More From Less. The Surprising Story of How We Learned to Prosper Using Fewer Resources – and What Happens Next, Simon & Schuster UK, 2019.

5 R.W. Clark, Einstein. The Life and Times, Random House, 1995.

Część I
PIASEK

Rozdział 1

Homo faber

Nasza opowieść zaczyna się od wybuchu.

Była to eksplozja o takiej mocy, że słyszano by ją na dwóch, może trzech kontynentach. Oczywiście gdyby ktokolwiek mógł ją wtedy usłyszeć. Ponieważ zdarzyło się to mniej więcej 29 milionów lat temu – na długo przed pojawieniem się Homo sapiens – gdzieś w okolicach współczesnej granicy między Egiptem i Libią.

Właśnie tam, na Wielkim Morzu Piasku, meteoryt przeciął niebo i eksplodował. Siła wybuchu była doprawdy katastrofalna, wystarczająca, by wytworzyć kulę ognia i huk, który wytrącił z równowagi szablozębne koty i małpy zamieszkujące tereny po drugiej stronie Morza Śródziemnego.

To uderzenie meteorytu jest mniej znane niż to, które prawdopodobnie 60 milionów lat wcześniej zakończyło życie dinozaurów. Z tego, co wiemy, nie wywołało też masowego ginięcia gatunków. Naukowcy spierają się, czy meteoryt eksplodował jeszcze w powietrzu, czy w momencie zderzenia z ziemią, a poszukiwania pasującego do tej teorii krateru nadal trwają. Ale i tak ten afrykański meteoryt ma dla nas specjalne znaczenie, ponieważ stanowi najbardziej przekonujące rozwiązanie tajemnicy, nad którą od stu lat łamią sobie głowę archeolodzy i geolodzy.

Wśród skarbów odkrytych wokół sarkofagu Tutanchamona znajdował się naszyjnik przedstawiający boga słońca Ra. Był to zdumiewający wyrób jubilerski, bardziej subtelny, ale nie mniej urzekający niż ikoniczna złota maska pogrzebowa młodego faraona. Ten pektorał, jak czasem się go nazywa, był wysadzany drogocennymi metalami i klejnotami: złotem, srebrem, lapis lazuli, turkusem i karneolem. Ale pośrodku znajdował się chrząszcz wyrzeźbiony z półprzezroczystego kanarkowożółtego kamienia. Wszystkie inne minerały były dobrze znane badaczom, ale w czasie odkrycia grobowca, na początku XX wieku, nikt nie widział jeszcze niczego podobnego do tej żółtej substancji. Czym była? I skąd się tam wzięła? Odpowiedzi zaczęły się pojawiać dopiero, kiedy badacze zapuścili się głębiej w pustynię.

Wielkie Morze Piasku zostało tak nazwane przez Gerharda Rohlfsa, niemieckiego odkrywcę, który w 1873 roku poprowadził ekspedycję na zachód, na tereny określane w czasach faraonów mianem Krainy Umarłych. 150 kilometrów za oazą Dachla, kilka tygodni po tym, jak ostatni raz widział jakiekolwiek ślady ludzkiego życia, niespodziewanie natrafił on na barierę nie do sforsowania.

„Piaskowe wydmy, za nimi również piasek, to prawdziwy ocean piasku”, napisał. Przejście przez wydmy okazało się niemożliwe – były zbyt wysokie, a piasek zbyt sypki nawet dla wielbłądów. Obejść też się ich nie dało, ponieważ rozciągały się na północ i południe aż po horyzont. Przez kilka tygodni prowadził swoją ekipę wzdłuż wydm, bez powodzenia. W końcu postanowił zawrócić na północ w stronę Siwy, najbliższej oazy. Na wypadek gdyby nie udało im się przetrwać podróży, razem ze swoimi ludźmi napisał wiadomość, włożył ją do butelki i zbudował nad nią kopczyk kamieni. Jeśli ktoś wybiera się współcześnie na Wielkie Morze Piasku i mija ten kopczyk, zwyczaj nakazuje pozostawić tam własny list w butelce.

Rohlfs ledwo przeżył drogę powrotną. Przed niechybną śmiercią uratował go niesamowity łut szczęścia. Gdy bowiem wracał przez jeden z najsuchszych regionów świata, gdzie w niektórych miejscach nie pada przez dziesiątki lat, niebo niespodziewanie się otworzyło i cała drużyna miała szansę uzupełnić zapasy wody. Kilka tygodni później wycieńczony niemiecki odkrywca wraz z towarzyszami dotarł do bezpiecznego schronienia. Przynieśli ze sobą tak ponurą relację z wyprawy, że nikt inny nie zdecydował się pójść w ich ślady przez ponad pięćdziesiąt lat.

Na zdjęciach satelitarnych tego obszaru widać jasno, co zatrzymało Rohlfsa: długie równoległe wydmy biegnące z północy na południe, rozdzielone płaskimi korytarzami, prostymi jak rzymska droga. Te formacje, stworzone przez ustawiczne wiatry, nazywa się sejfami (od arabskiego słowa oznaczającego „miecz”) i niektóre ciągną się przez mniej więcej 150 kilometrów. Jest w nich pewna symetria i jednolitość, z tym że wszelkie ich zdjęcia są już nieaktualne, kiedy je oglądamy.

Wydmy znajdują się w nieustannym ruchu, pochłaniając wszystko, co stanie im na drodze. Herodot pisał o perskim księciu, który wysłał na tę pustynię swoją armię. Niedługo po wkroczeniu na Wielkie Morze Piasku żołnierzy dopadła burza piaskowa i przepadli bez śladu. Co jakiś czas pojawiają się archeolodzy posiadający rzekome dowody istnienia tej zaginionej armii.

Ale oglądanie tych wydm z lotu ptaka nie oddaje tego, co czuje się, stojąc u ich stóp. Nie bez przyczyny większość wczesnych odkrywców opisywała te formacje jak żywe istoty.

„One rosną”, pisał Ralph Bagnold, Brytyjczyk eksplorujący Saharę w latach trzydziestych XX wieku. „Niektóre (…) mogą żyć niezależnie, utrzymują kształt, przenosząc się z miejsca na miejsce, a nawet potrafią się rozmnażać”[1].

Czasami sejfy załamują się na skarpach i zmieniają w wydmy sierpowe, znane jako barchany. Zdarza się też, że jedna wydma podłużna nachodzi na drugą i tworzy się z nich wydma wielorybia albo megabarchan.

To, w jaki sposób te ziarna piasku wchodzą w interakcję ze sobą nawzajem, z wiatrem i całym otoczeniem, wydaje się czymś tajemniczym i nieprzewidywalnym, ale w rzeczywistości zachodzą tu po prostu niezwykle złożone procesy fizyczne. Napotkawszy te wydmy podczas swych pustynnych wędrówek, Bagnold poświęcił resztę życia, próbując je zrozumieć.

Każdy, kto studiuje wydmy, pracuje w długim cieniu Bagnolda. Brytyjczyk stał się tak wpływowy, że kiedy naukowcy z NASA starali się rozgryźć wydmy na Marsie, korzystali z jego książek. Jeśli śledziliście marsjańską misję łazika Curiosity, pamiętacie być może, że spędził on dwa lata, badając tamtejsze Wydmy Bagnolda.

Bagnold i jego ekipa byli pierwszymi ludźmi, którzy pokonali tę pustynię we wczesnych latach trzydziestych, doprowadzając do końca ekspedycję przerwaną przez Rohlfsa pół wieku wcześniej. Przemierzyli sejfy samochodami Ford Model A, spuszczając powietrze z opon, żeby móc sprawniej sunąć po sypkim piasku. Jeden z towarzyszy Bagnolda, Irlandczyk Pat Clayton, był właśnie na szczycie jednej z wydm w grudniu 1932 roku, gdy nagle usłyszał pod kołami pojazdu dziwne chrzęszczenie. Wysiadł, żeby to sprawdzić, i odkrył, że pustynia jest pokryta wielkimi płachtami żółtego szkła.

Dopiero pod koniec lat dziewięćdziesiątych naukowcy ostatecznie potwierdzili, że kanarkowożółty chrząszcz w naszyjniku Tutanchamona został wyrzeźbiony z tego samego materiału, na który Pat Clayton najechał ponad 800 kilometrów dalej. Młody faraon został pochowany w Dolinie Królów z cennym minerałem wydobytym w Krainie Umarłych. Ten świetlisty kamień nie powstał tak jak diamenty, szafiry i inne podobne klejnoty pod wpływem tysięcy lat działania temperatury i ciśnienia w skorupie ziemskiej. Wytworzył się w mgnieniu oka, za sprawą spadającej gwiazdy. Meteoryt, który uderzył 29 milionów lat temu, zmienił piasek w rodzaj szkła nazywany libijskim szkłem pustynnym.

Istnieją też inne formy szkła występującego w przyrodzie. Obsydian, czarny jak smoła kamień, z którego nasi prehistoryczni przodkowie wytwarzali narzędzia, jest tak naprawdę szkłem wulkanicznym uformowanym przez gwałtownie stygnącą magmę. Są także tektyty – szkliste kamyki stworzone przez meteoryty lub komety uderzające w powierzchnię Ziemi, których odpryski następnie zlewały się w lśniące kamienie. Są fulguryty – nierówne rurki, które czasem można znaleźć na plaży albo na wydmach po uderzeniu pioruna. Ale szkło odkryte przez Claytona na pustyni wyróżnia się tym, że jest całkowicie, niemal niewiarygodnie czyste.

Głównym składnikiem większości piasków jest krzemionka – ditlenek krzemu, nazywany też czasem kwarcem. A ponieważ szkło to z braku lepszego określenia „stopiony piasek”, krzemionka jest również głównym składnikiem szkła. Ale jej zawartość może się znacząco różnić. Szklanki, z których pijemy, czy szyby w naszych oknach mają z reguły około 70 procent krzemionki. Jej stężenie w obsydianie i większości tektytów waha się zwykle od 65 do 80 procent. Tymczasem zawartość krzemionki w libijskim szkle pustynnym wynosi aż 98 procent. Czyni to z niego nie tylko najczystsze naturalnie występujące szkło, jakie kiedykolwiek odnaleziono na świecie. Było ono także czystsze od wszystkiego, co potrafił wyprodukować człowiek – przynajmniej do pewnego momentu[2].

Piasek to największa enigma świata surowców.

Na świecie jest go pod dostatkiem. Gdy wdrapiemy się na szczyt wydm i popatrzymy na Wielkie Morze Piasku, przed oczami będziemy mieli niekończące się połacie krzemu. Krzem w ziarnach pod naszymi nogami, krzem na dnie korytarzy rozdzielających sejfy, krzem w paleozoicznych piaskowcach płaskowyżu Dżilf al-Kabir na horyzoncie. Po tlenie, który łączy się praktycznie z wszystkim, krzem zdecydowanie plasuje się na drugim miejscu jako najbardziej rozpowszechniony pierwiastek w skorupie ziemskiej.

Zważywszy na jego wszechobecność, nie powinno być może dziwić, że znaleźliśmy dla niego tak wiele różnych zastosowań. Wygrzebujemy, wykopujemy i wysadzamy z ziemi więcej piasku niż jakiegokolwiek innego materiału. Mimo to jego ekonomiczna enigma polega na tym, że w niektórych postaciach jest bardzo wartościowy, do tego stopnia, że Unia Europejska uznaje jego najczystsze, najbardziej podstawowe formy za surowiec o kluczowym znaczeniu.

Ziemia składa się z piasku, a jednak często słyszymy historie o drastycznych niedoborach. W niektórych zakątkach świata działają mafie piaskowe, które walczą i zabijają w imię kontroli nad ziarnami krzemu. Grupy przestępcze pod osłoną nocy nielegalnie rozkopują plaże i koryta rzek, a potem przemycają piasek i sprzedają go na czarnym rynku.

Jedne rodzaje piasku ceni się za ich wartość, inne za wygląd, kształt ziaren czy czystość. Na Sardynii władze zaczęły karać grzywną za wynoszenie ikonicznego białego piasku z tamtejszych plaż. Występujący w Cleopatra Beach, zatoce na wyspie niedaleko anatolijskiego wybrzeża Turcji, niespotykanie biały piasek jest tak wysoko ceniony, że przed opuszczeniem plaży trzeba zmyć go ze stóp, żeby przypadkiem nie zabrać ze sobą ani ziarenka. Niektóre rzeczne ekosystemy w Azji są zagrożone z powodu nadmiernego bagrowania koryt, ponieważ w ten sposób handlarze działający w szarej strefie starają się zaspokoić nigdy niegasnące zapotrzebowanie na piasek i kruszywo do celów budowlanych. W wielu miejscach rujnuje się środowisko i ludzkie życie w pogoni za czymś, co wydaje się znajdować wszędzie.

W tym właśnie szkopuł, że nie do końca wszędzie, albowiem istnieje wiele różnych rodzajów piasku, a każdy ma inne właściwości. Podczas gdy większość piasków składa się głównie z krzemionki, niektóre – te białe, na pięknych tropikalnych plażach – są zbudowane w dużej mierze z czegoś innego: zmielonych resztek morskich muszli i korali. Kiedy więc siedzicie na nieskazitelnie białej plaży na Karaibach czy Hawajach, jest duża szansa, że zanurzacie stopy w ekskrementach papugoryb – ryby zjadają korale, absorbują składniki odżywcze i wydalają pozostały węglan wapnia na dno morskie. Ogólnie rzecz ujmując, im bielsza i cieplejsza plaża, tym większe prawdopodobieństwo, że wyszła z odbytu papugoryby.

To, z czego składa się piasek, ma większe konsekwencje, niż może się wydawać. Geolodzy używają tak zwanej skali Uddena-Wentwortha, wedle której każde twarde, sypkie ziarno o określonych rozmiarach (konkretnie od 0,0625 milimetra do 2 milimetrów) stanowi rodzaj piasku. Paradoksalnie oznacza to, że cukier i sól również kwalifikują się jako piasek. Ale dla naszych potrzeb odłóżmy tę skalę na bok i skupmy się przede wszystkim na 70 procentach piasków zbudowanych głównie z krzemionki.

Zawartość krzemionki w piasku jest istotna, ponieważ determinuje, co można z nim zrobić. Niektóre piaski, w tym te na Wielkim Morzu Piasku, są relatywnie bogate w krzemionkę – to częściowo tłumaczy, dlaczego libijskie szkło pustynne jest tak czyste. Ale większość piasku, po którym chodzimy, ma zbyt niską zawartość krzemionki i zbyt wiele zanieczyszczeń, aby móc z niego zrobić przejrzyste szkło, nie wspominając o krzemowych czipach. I między innymi właśnie to czyni piasek tak enigmatycznym: na świecie nie ma dwóch identycznych garści.

Krzem stanowi również enigmę pod względem chemicznym, ma właściwości metaliczne, ale nie jest do końca metalem, przewodzi elektryczność, ale tylko na własnych warunkach. Można go zmienić w polimer, czyli plastik. Piasek bywa cudownie miękki w dotyku, ale każde pojedyncze ziarenko jest niesamowicie twarde, i ta zdumiewająca siła tłumaczy, dlaczego tworzy się z niego fizyczne fundamenty świata w XXI wieku. Służy za podstawę zarówno najstarszych, jak i najnowszych wytworów, które ludzkość nauczyła się produkować. Jest klamrą spinającą dzieje naszej cywilizacji.

Piasek to jednocześnie najbardziej prastara i najbardziej nowoczesna ze wszystkich substancji. To właśnie przekształcenie krzemu w paciorki, kubki i biżuterię wyznaczyło początek ery homo faber – człowieka twórcy. I tę samą substancję wykorzystujemy obecnie do produkowania smartfonów i inteligentnej broni.

Tak więc tu, na plaży i na pustyni, znajdujemy naszego pierwszego protagonistę. Przez długi czas chemicy szukali klucza do alchemii – sztuki zmieniania ołowiu i innych mało atrakcyjnych metali w złoto. Ich poszukiwania zakończyły się klęską, a przynajmniej tak podpowiada rozsądek. Ale zastanówmy się chwilę. Współcześnie zmieniamy krzem w produkty, które są dosłownie warte swojej wagi w złocie. Wytwarzamy zachwycające przedmioty ze złotego piasku.

Skoro nauczyliśmy się przekształcać tanią, obojętną substancję w coś tak cennego, nie powinno może dziwić, że te umiejętności stały się również tak wysoce cenione. Kiedy wybuchały wojny handlowe, piasek zawsze znajdował się w samym centrum konfliktu. Zdolność Chin do produkowania własnych krzemowych czipów dorównujących poziomem zaawansowania tym tworzonym na Tajwanie i w Korei Południowej jest dziś powodem wielu niepokojów w Waszyngtonie. Czy Chiny opracują komputery kwantowe szybciej i z większym powodzeniem niż Stany Zjednoczone?

Po tym, jak w ostatnich latach Pekin wyprzedził konkurencję w tak wielu dziedzinach gospodarki, chińska hegemonia krzemowa może wydawać się nieuchronna, ale przynajmniej w momencie pisania tej książki daleko nam jeszcze do tego etapu. Chiny są w stanie dominować w globalnym przemyśle stalowym i budowlanym, w produkcji akumulatorów i smartfonów, a ostatnio nawet na polu mediów społecznościowych, ale w sektorze światowej klasy półprzewodników? Jeszcze nie.

Dlaczego? Po części dlatego, że proces zmieniania piasku w krzemowe czipy należy – jak przekonamy się w dalszej części rozdziału – do najbardziej zdumiewających osiągnięć współczesnej inżynierii. Wiele spośród technik wykorzystywanych do tworzenia tranzystorów tak małych, że mierzy się je w atomach, brzmi tak niewiarygodnie, że nawet z bardzo wybujałą wyobraźnią trudno je objąć umysłem. A wynika to po części z tego, że zachodni przywódcy nie cofną się przed niczym, byle tylko nie pozwolić Chinom na zdobycie palmy pierwszeństwa w tej technologii. Za żadną cenę nie chcą wypuścić z rąk tej własności intelektualnej będącej narzędziem dwudziestopierwszowiecznej alchemii. Ale choć wszystko to brzmi bardzo aktualnie, piasek od zawsze znajdował się w sercu nowatorskich technologii, na długo przed wynalezieniem krzemowych czipów.

Przez stulecia państwa rywalizowały o kontrolę nad inną przełomową wywodzącą się z piasku technologią, która zapewniała jej użytkownikom bioniczne moce. Tą technologią było szkło. Dokładnie tak samo, jak dzisiejsi przywódcy starają się rozkręcić w swoich krajach produkcję półprzewodników i elektrycznych samochodów, ich poprzednicy sięgali po wszelkie dostępne środki, od strategii przemysłowych po szpiegostwo przemysłowe, żeby kontrolować rynek szkła. I tak jak dziś naukowcom uniemożliwia się przemycanie sekretów z Zachodu do Azji, podobnie traktowano rzemieślników z Murano – pierwszych, którzy nauczyli się wytwarzać cienkie, przejrzyste, piękne szkło. Pod groźbą śmierci zabroniono im opuszczać wyspę na Lagunie Weneckiej.

Kiedy angielski szklarz George Ravenscroft z pomocą rzemieślników wywiezionych potajemnie z Murano odkrył metodę produkcji krystalicznie czystego szkła, on i jego pracownicy nie wyjawili nikomu sekretnego składnika (co miało wówczas sens pod względem komercyjnym, ale z dzisiejszej perspektywy wydaje się mocno nieodpowiedzialne, albowiem sekretnym składnikiem był ołów, toksyczny metal, który przenikał do płynów przechowywanych w kryształowych karafkach). Podczas wojen napoleońskich Brytyjczycy próbowali odciąć Francję od szkła. U zarania Stanów Zjednoczonych angielskim szklarzom zakazywano emigrowania za ocean, ponieważ władze za pomocą przepisów prawnych i podatków zaciekle chroniły swój rodzimy przemysł. Często wspominamy frustrację amerykańskich kolonistów związaną z opodatkowaniem herbaty, ale znacznie mniej mówi się o ich niezadowoleniu z powodu brytyjskich podatków nałożonych na szkło.

W obecnej wojnie technologicznej o krzem nie ma zatem nic nowego. To ta sama wojna, którą od wieków toczą różne światowe potęgi, na wielu frontach i różnych kontynentach. To wojna, która dotarła do rozmaitych niespodziewanych miejsc, łącznie z zapomnianymi zakątkami spokojnych krain oddalonych o setki kilometrów od linii frontu.

Szkło

Gdy historycy ekonomii patrzą na rozwój ludzkości, z reguły nie zwracają uwagi na szkło. Dlaczego rewolucja przemysłowa wydarzyła się akurat w Europie w XVIII i XIX wieku? Istnieje wiele teorii odnoszących się do roli instytucji politycznych, norm społecznych i edukacyjnych czy czynników geograficznych. Czasem wspomina się o jednej czy dwóch kluczowych innowacjach, na przykład silniku parowym czy wielkim piecu. Gdy jednak zasugeruje się, że ważną rolę mogło odegrać szkło, zwykle natrafia się na brak zrozumienia.

Ale szklane soczewki umożliwiły nam patrzenie w kosmos, pomagając dawnym astronomom takim jak Galileusz odkryć, że Ziemia orbituje wokół Słońca. Wzmocniły gospodarkę państw, pozwalając ludziom więcej pracować – przed ich wynalezieniem ci, którzy tracili wzrok, musieli wcześniej kończyć karierę, ale dzięki okularom z wypukłymi soczewkami miliony ludzi mogły wydłużyć swoją aktywność zawodową. Nikt nie kwestionuje wagi przełomowych technologii w rodzaju prasy drukarskiej. Ale co z faktem, że jej powstanie zbiegło się z produkcją okularów, które umożliwiły czytanie niemałej części piśmiennej populacji?

Szklane soczewki i pryzmaty pozwoliły naukowcom takim jak Robert Hooke i Antonie van Leeuwenhoek zbudować pierwsze na świecie mikroskopy, dzięki czemu mogli ujrzeć świat, którego nie widziały wcześniej ludzkie oczy. To za sprawą tych szklanych narzędzi dowiedzieliśmy się o istnieniu bakterii albo podziale komórek. Konstruowanie szklarni pozwoliło europejskim ogrodnikom nagiąć klimat do swojej woli.

Dzięki pojawieniu się szklanych luster – wcześniej ludzie przeglądali się w wypolerowanych powierzchniach metalowych, które odbijały zaledwie jedną piątą światła – renesansowi artyści mogli nagle spojrzeć na świat z innej perspektywy. Zapiski ówczesnych mistrzów takich jak Leonardo da Vinci nie pozostawiają wątpliwości co do roli, jaką odegrał ten nowy wynalazek. Lustro, pisał Leonardo, było „mistrzem malarzy”, służącym za punkt odniesienia podczas malowania przedmiotów. Istnieje nawet teoria, której najsłynniejszym zwolennikiem był malarz David Hockney, że wiele dzieł dawnych mistrzów nie mogłoby powstać bez pomocy narzędzi optycznych, w tym soczewek i zakrzywionych luster[3].

Czy przypadkiem jest, że renesans rozwinął się właśnie w tych miejscach, gdzie nagle ogólnodostępne stały się lustra, jak północne Włochy i Holandia? Czy to zbieg okoliczności, że państwa, w których na poważnie zajęto się wytwarzaniem szkła, to te same, w których rozpoczęło się oświecenie, a potem rewolucja przemysłowa, natomiast regiony, gdzie porzucono to rzemiosło, takie jak Chiny i większość Bliskiego Wschodu, osłabły gospodarczo w kolejnych wiekach? Kilka lat temu dwaj historycy, Alan Macfarlane i Gerry Martin, przeanalizowali metodycznie dwadzieścia najważniejszych eksperymentów, które przyspieszyły postęp naukowy – od stworzenia komory próżniowej przez Roberta Boyle’a i Roberta Hooke’a, przez teorię światła Isaaca Newtona, po badania nad elektrycznością Michaela Faradaya – i stwierdzili, że wszystkie z wyjątkiem czterech opierały się w jakimś stopniu na wykorzystaniu szklanych pryzmatów, pojemników lub konstrukcji[4].

Innymi słowy, szkło było innowacją o fundamentalnym znaczeniu, uniwersalną technologią jak koło, silnik parowy czy krzemowy czip. Ten magiczny produkt okazał się ważny nie tylko z powodu tego, czym sam był, ale także tego, co nam umożliwił – dalsze przekraczanie granic wyobraźni i inwencji. Tę funkcję spełnia zresztą po dziś dzień. Internet to w dużej mierze sieć informacji transmitowanych przez szklane przewody, bez szkła nie bylibyśmy też w stanie tworzyć mózgów najbardziej zaawansowanych komputerów – o czym przekonamy się na dalszych stronach. Całkiem nieźle jak na coś, co jest ostatecznie tylko stopionym piaskiem.

Pierwszy produkt na świecie

Nikt nie wie na pewno, kto pierwszy wynalazł szkło. Najwcześniejszą i najsłynniejszą historię jego powstania opowiedział Pliniusz Starszy, rzymski żołnierz-intelektualista, który zginął w wyniku erupcji Wezuwiusza w 79 roku n.e. Według jego relacji wiele wieków wcześniej feniccy żeglarze wylądowali na plaży na terenie dzisiejszego Izraela. Fenicjanie, wielcy handlarze epoki starożytnej, importowali bloki natronu, wczesnej formy mydła bogatej w sód (właśnie ze względu na natron chemiczny symbol sodu to Na). Przed pójściem spać rozpalili na plaży ognisko, a nie mając na czym postawić swoich kociołków, umieścili je na blokach natronu. Gdy rozpalili ogień i podgrzewali natron, stało się coś niezwykłego. Jak pisze Pliniusz: „Pod wpływem działania ognia w połączeniu z piaskiem wybrzeża zobaczyli przezroczyste wstęgi wypływające z dotąd nieznanej im cieczy. Mówi się, że był to moment powstania szkła”[5].

Opis ten należy traktować z przymrużeniem oka. W rzeczywistości wytwarzanie szkła było prawdopodobnie odkrywane wielokrotnie przez różne pokolenia w różnych miejscach w ciągu wieków. Niektórzy przypisują to Syryjczykom, inni Chińczykom, jeszcze inni Egipcjanom. Jedni za pierwsze innowacje w tym zakresie uznają szkliwienie wyrobów ceramicznych niemal 10 tysięcy lat temu. Inni umiejscawiają je raczej gdzieś pomiędzy drugim a trzecim tysiącleciem p.n.e. W każdym razie relacja Pliniusza, apokryficzna czy nie, eksponuje najważniejszą lekcję stanowiącą chemiczną podstawę szklarstwa.

Całe wyzwanie w procesie tworzenia szkła polega na tym, że główny składnik piasku, krzemionka (ditlenek krzemu), ma szalenie wysoką temperaturę topnienia – ponad 1700°C, czyli znacznie więcej, niż byłoby w stanie wytworzyć zwykłe ognisko czy prymitywny piec. Jeśli jednak dodać do mieszanki tak zwany topnik, można „przekonać” krzemionkę, aby zaczęła się upłynniać już w znacznie niższych temperaturach. Poza tym odpowiednio dobrany topnik nie tylko zmniejsza temperaturę topnienia krzemionki, ale także potrafi wchłaniać nieczystości w szkle, ulepszając finalny produkt.

Nawet jeśli opowieść Pliniusza wydaje się wyssana z palca, zawiera kilka szczegółów, które brzmią przekonująco, poczynając od lokalizacji. Według jego relacji wszystko to wydarzyło się w pobliżu ujścia rzeki Belus, znanej dzisiaj jako Na’aman. Współczesne analizy wykazały, że ziarna piasku w miejscu, gdzie Na’aman wpływa do Zatoki Hajfy, zawierają ponad 80 procent krzemionki, a na resztę składają się fragmenty muszli i wapienia. Mają w sobie bardzo niewiele zanieczyszczeń, które często występują w nadbrzeżnych piaskach.

Fenicjanie natrafili zatem na piasek idealnie nadający się do wyrobu szkła. Stosunek krzemionki do wapna jest taki, jak trzeba, więc gdyby dodać do mieszanki trochę natronu i dostatecznie podgrzać, otrzymałoby się to, co nazywamy dziś szkłem sodowo-wapniowym. Oprócz krzemionki mamy tu bowiem węglan sodu (główny składnik natronu) dla szybszego topnienia oraz szczyptę wapnia, które pomaga wzmocnić docelową strukturę.

A struktura szkła jest, mówiąc szczerze, nieco chaotyczna. Chociaż naszym oczom wydaje się przejrzyste i nieskazitelne, na poziomie molekularnym przypomina ono raczej przypadkową zbieraninę atomów. Techniczny termin na ten bałagan zależy od tego, kogo zapytamy: niektórzy naukowcy uznają to za „ciało amorficzne”, inni za „ciecz przechłodzoną”. Teoretycznie szkło jest zarówno cieczą, jak i ciałem stałym, choć zważywszy na to, jak się zachowuje, w praktyce jest tak naprawdę tym drugim. W temperaturze pokojowej szkło nigdy nie zachowuje się jak ciecz, nawet niezauważalnie lepka i nawet w długim przedziale czasowym (choć może się „pocić”, jeśli nie dodamy do mieszanki dostatecznej ilości wapnia). Te zdeformowane szybki, które widzimy czasem w starych witrażach, grubsze u dołu niż u góry, nie wyglądają tak dlatego, że szkło z czasem opada. O ile w kościele nie zdarzają się temperatury przekraczające 400°C, nierówność szybek wynika raczej z tego, że właśnie w takim kształcie zostały wydmuchane i utwardzone. Płaskie szkło pojawiło się dopiero w XIX wieku, a na prawdziwie płaskie, cienkie szyby musieliśmy czekać aż do połowy XX wieku.

Paradoks polega na tym, że chociaż szkło jest jedną z najstarszych substancji stworzonych przez człowieka, naukowcy w dalszym ciągu próbują zrozumieć, dlaczego zachowuje się tak, jak się zachowuje. Szkło zdaje się łamać większość zasad molekularnych. Jak ujął to pewien szklarz, szło to nie materiał, tylko stan. Jest bardziej przymiotnikiem niż rzeczownikiem. Philip Anderson, zdobywca Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 1977 roku, napisał kilkadziesiąt lat później: „Najgłębszym i najbardziej interesującym nierozwiązanym problemem teorii ciał stałych jest prawdopodobnie teoria o naturze szkła i przemianie szklistej”. Zagadka pozostaje nierozwikłana po dziś dzień[6].

To samo można zresztą powiedzieć o wielu elementach świata surowców. Nasz gatunek podporządkował sobie środowisko naturalne i wpłynął na nie bardziej niż jakikolwiek inny w historii, a jednak nasz poziom rozumienia tego, co dokładnie się dzieje, kiedy z nim eksperymentujemy – gdy coś palimy albo przekształcamy – pozostaje zaskakująco płytki. Podobnie jak nie do końca pojmujemy fizykę szkła, nie całkiem rozumiemy procesy zachodzące na poziomie cząsteczkowym, kiedy tężeje beton, albo to, co się dzieje w piecu, kiedy zmieniamy kwarc w krzem metaliczny. Otaczają nas tajemnice.

W każdym razie końcowy produkt, jakkolwiek byłby tajemniczy, rozpoczyna się od ziarenek piasku. Dużo mówi się o umiejętnościach rzemieślników z Murano tworzących szkło wyjątkowej jakości, ale znacznie rzadziej podkreśla się fakt, że Wenecja znajdowała się w idealnym miejscu, jeśli chodzi o dostępność niezbędnego do tej produkcji surowca. Piasek mógł pochodzić z piaszczystego wybrzeża Lido oraz innych punktów wzdłuż linii brzegowej. Sodę kalcynowaną dało się przywieźć statkami z Egiptu albo Alicante, drewno do palenia w piecach dostarczyć z podnóża włoskich Alp, glinę z Vicenzy, a sól z Dalmacji. Po jakimś czasie szklarze zdali sobie sprawę, że mogą uzyskać jeszcze czystszy piasek, prażąc i rozcierając kamyczki kwarcu – nazywali je cogoli – a najlepsze pochodziły z koryta rzeki Ticino, wpływającej do północnych Włoch ze szwajcarskich Alp. Powstały w ten sposób zmielony kwarc zawierał mniej więcej 98 procent krzemionki. Bez tego piasku nie byłoby weneckiego przemysłu szklarskiego. Piasek tej jakości nie jest czymś, co występuje powszechnie. Co rodzi z kolei pytanie: skąd pozyskujemy taki piasek w dzisiejszych czasach? Gdzie, ujmując to inaczej, można znaleźć idealne ziarno?[7]

W poszukiwaniu świętego ziarna

Lochaline nie jest najbardziej odizolowanym miastem w Szkocji, ale trzeba się trochę nabiedzić, żeby tam dotrzeć: trzy, cztery godziny podróży z Glasgow, prom, a potem długa jazda po krętych jednopasmowych drogach przez jedną dolinę za drugą, z których każda zapiera dech bardziej niż poprzednia. Człowiek musi mieć dobry powód, żeby wybrać się w takie miejsce, ale tak się składa, że miałem doskonałą wymówkę. Polowałem na perfekcyjne ziarno piasku.

Co czyni ziarno piasku perfekcyjnym? Odpowiedź różni się w zależności od tego, kogo zapytamy. Ktoś, kto zamierza użyć go jako składnika cementu albo betonu, będzie miał zapewne całkiem inne kryteria niż ktoś, kto chce wypełnić nim piaskownicę albo boisko do siatkówki plażowej. Niemniej ja poszukiwałem czegoś bardzo konkretnego i bardzo specjalnego: najczystszego piasku krzemionkowego na świecie.

Piasek krzemionkowy, czyli piasek zawierający ponad 95 procent krzemionki, ma mnóstwo zastosowań. Potrzebujemy go do filtrowania wody i do tworzenia form odlewniczych, do których wlewa się roztopione metale. Bez piasku krzemionkowego nasze koleje stanęłyby w miejscu, a raczej nie zdołałyby się zatrzymać, ponieważ używa się go w systemach hamulcowych nowoczesnych pociągów. Ale nade wszystko piasek krzemionkowy jest najważniejszym składnikiem w produkcji szkła. A jeśli chcemy mieć szkło najwyższej jakości, potrzebujemy najczystszego z wszystkich piasków krzemionkowych, nazywanego czasem srebrnym piaskiem.

Najsłynniejszy srebrny piasek na świecie – przynajmniej wśród tych, którzy znają się na takich sprawach – znajduje się prawdopodobnie w Fontainebleau, lesie na południe od Paryża. Słynna szklana piramida w Luwrze jest zrobiona z piasku z Fontainebleau. Srebrne piaski występują także w belgijskim Mol, holenderskim Maastricht i niemieckim Lippe, a także w Kanadzie, USA, Brazylii i innych zakątkach świata. Nie należą może do najrzadszych surowców, ale nie są też łatwo dostępne. Niektóre kraje w ogóle nie posiadają tego rodzaju piasku – tak też przez długi czas było z Wielką Brytanią, dopóki około stu lat temu nie odkryto Lochaline.

Większość mojej podróży przebiegała w strugach deszczu bombardującego przednią szybę, gdy mknąłem wzdłuż jeziora Loch Lomond i przez dolinę Glen Coe, ale kiedy tylko dotarłem do promu Corran, nagle przestało padać i wyszło ciepłe, ożywcze słońce. Stojąc na pokładzie promu płynącego przez Loch Linnhe, dostrzegłem na horyzoncie coś zastanawiającego: długą rozpadlinę, biegnącą dalej, niż sięgał wzrok, osłoniętą z obu stron przez góry.

W rzeczywistości patrzyłem na coś w rodzaju geologicznej szramy, prastary rów tektoniczny, który rozdzielał kiedyś Szkocję na dwie części. Był to uskok Great Glen, ogromna dolina polodowcowa, która ciągnie się na północny wschód aż do Inverness. Gdzieś pomiędzy 300 a 400 milionów lat temu ląd leżący na północ odłączył się od lądu na południu i przesunął w bok, o 100 kilometrów w górę doliny.

Wiemy to, ponieważ geolodzy porównali skały po obu stronach uskoku. Było to jedno z odkryć, które doprowadziły do zrozumienia, jak działają płyty tektoniczne. Koncepcja wielkich kontynentalnych skorup ocierających się o siebie, formujących góry i rozpadliny, tworzących wulkany i trzęsienia ziemi, wylewających na powierzchnię magmę, która zmienia się w nowe skały, jest wciąż zaskakująco świeża. Ale przez większość istnienia naszej planety to właśnie tego typu procesy – geologiczne, a nie biologiczne – stanowiły główny punkt programu.

Zapewne słyszeliście o zegarze geologicznym albo analogii geologicznego roku, ale mimo wszystko warto to tu przytoczyć. Wyobraźmy sobie, że kompresujemy cały okres istnienia planety do jednego roku kalendarzowego – a zatem Ziemia powstała o północy 1 stycznia, a teraz, w chwili, kiedy to czytacie, jest ostatnia mikrosekunda przed północą 365 dni później, 31 grudnia. W ramach tej analogii jednokomórkowe organizmy zaczęły się pojawiać pod koniec lutego. Niektóre z najstarszych istniejących skał uformowały się na początku marca. Gnejs Lewisa, kompleks skał na wybrzeżu Szkocji, jeszcze dalej niż Lochaline, utworzył się w kwietniu (czyli około 3 miliardów lat temu). Ale życie w rozpoznawalnej formie, pierwsze owady i gady, wyewoluowały dopiero na początku grudnia, mniej więcej w tym samym czasie, kiedy uskok Great Glen przełamał Szkocję na pół. Era dinozaurów zaczęła się 13 grudnia, a zakończyła trzynaście dni później. Meteoryt odpowiedzialny prawdopodobnie za powstanie libijskiego szkła pustynnego uderzył w Wielkie Morze Piasku wczesnym rankiem 29 grudnia, natomiast pierwsze ludzkopodobne istoty pojawiły się 31 grudnia o godzinie 17.18. A co z Homo sapiens? Cóż, my w końcu dotarliśmy na tę imprezę kilkaset tysięcy lat temu, czyli mniej więcej o 23.45 w sylwestra.

Spojrzenie na świat przez taki pryzmat – z perspektywy tak zwanego głębokiego czasu – to przydatne ćwiczenie, zwłaszcza dla każdego, kto zakłada, że historia używanych przez nas materiałów zaczyna się w chwili, gdy wyciągamy je z ziemi albo składamy w fabryce. Gdy po przekroczeniu uskoku Great Glen znalazłem się na półwyspie Morvern i rozpocząłem ostatni etap podróży do Lochaline, jednocześnie przenosiłem się w przeszłość przez odmęty głębokiego czasu.

Dalsza część książki dostępna w wersji pełnej

1 R.A. Bagnold, Journeys in the Libyan Desert 1929 and 1930, „Geographical Journal” 78/1 (lipiec 1931), s. 13, https://doi.org/10.2307/1784992; tenże, A Lost World Refound, „Scientific American”, 161/5 (listopad 1939), s. 261–263, https://doi.org/10.1038/scientificamerican1139-261.

2 T. Aboud, Libyan Desert Glass. Has the Enigma of Its Origin Been Resolved?, „Physics Procedia” 2/3 (listopad 2009), s. 1425–1432.

3 D. Hockney, Secret Knowledge. Rediscovering the Lost Techniques of the Old Masters, Thames & Hudson, 2006.

4 A. Macfarlane, G. Martin, The Glass Bathyscaphe. How Glass Changedthe World, Profile, 2011.

5 Pliny the Elder, The Natural History, tłum. J. Bostock, H.T. Riley, Taylor and Francis, 1855, ks. XXXVI, rozdz. 65.

6 R. Zorn, A Wing Explained, „Nature Physics”, 18/4 (kwiecień 2022), s. 374–375.

7 S.C. Rasmussen, How Glass Changed the World, t. 3: Springer Briefs in Molecular Science, Springer, 2012, https://doi.org/10.1007/978-3-64228183-9.

Część II
SÓL

Dostępne w wersji pełnej

Część III
ŻELAZO

Dostępne w wersji pełnej

Część IV
MIEDŹ

Dostępne w wersji pełnej

CZĘŚĆ V
ROPA

Dostępne w wersji pełnej

CZĘŚĆ VI
LIT

Dostępne w wersji pełnej

Zakończenie

Dostępne w wersji pełnej

Bibliografia

Dostępne w wersji pełnej

Podziękowania

Dostępne w wersji pełnej

Tytuł oryginału: Material World. A Substantial Story of Our Past and Future

Copyright © Ed Conway, 2023

First published as MATERIAL WORLD in 2023 by WH Allen, an imprint of Ebury Publishing. Ebury Publishing is part of the Penguin Random House group of companies.

Copyright © for this edition by Wydawnictwo Otwarte 2024

Copyright © for the translation by Adam Olesiejuk

Wydawca prowadzący: Rafał Czech

Przyjęcie tłumaczenia: Iwona Dziemidowicz

Wnętrze – projekt graficzny serii: Wydawnictwo Otwarte

Korekta: Pracownia 12A

Projekt okładki: Monika Drobnik-Słocińska

Fotografia na okładce: rawintanpin / iStock by Getty Images

ISBN 978-83-8135-660-2

Zajrzyj do Szczelin!

szczeliny.pl

facebook.com/szczeliny

instagram.com/szczeliny

Dystrybucja: SIW Znak. Zapraszamy na www.znak.com.pl

Wydawnictwo Otwarte sp. z o.o., ul. Smolki 5/302, 30-513 Kraków.

Na zlecenie Woblink

woblink.com

plik przygotowała Katarzyna Błaszczyk