Eine auf Sand gebaute Welt

Ed Conways Material World zeigt, dass es trotz unseres digitalen Lebens Steine ​​und Mineralien sind, die die Weltwirtschaft antreiben.

Von Will Dunn

Außerhalb der kleinen Stadt Spruce Pine in den Appalachen von North Carolina steht eine Reihe weißer Gebäude, die von zweistöckigen Zäunen und Sicherheitsleuten umgeben sind. Unter diesen Gebäuden befindet sich eine geologische Formation, die vor 380 Millionen Jahren entstand, als zwei Paläokontinente, Laurasia und Gondwana, den großen Rhxeischen Ozean überquerten und (kein technischer Begriff) ineinander verschmolzen, wodurch eine einzige riesige Landmasse entstand: Pangaea.

Mehrere Meilen unter der Oberfläche, während die tektonischen Platten zusammenknirschten, wurden Mineralien erhitzt und in einem unterirdischen Tiegel vermischt, der dank der Abwesenheit von Wasser ungewöhnlich frei von Verunreinigungen war. Es dauerte Millionen von Jahren, bis das Gestein abkühlte und sich verfestigte, doch dabei bildete sich eine Masse aus Pegmatit – Kristalle aus Quarz, Feldspat und Glimmer –, die in ihrer Reinheit einzigartig zu sein scheint. Ob Quarz in dieser Reinheit irgendwo sonst auf der Erde existiert, muss noch entdeckt werden.

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Der Quarz aus den Spruce Pine-Minen war lange Zeit ein streng gehütetes Geheimnis. In einer Mine wurden den Technikern bei ihrer Ankunft die Augen verbunden und sie wurden zu und von den Maschinen geführt, die sie warteten, ohne jemals die Funktionsweise der Mine selbst zu sehen. Der Grund für diese Geheimhaltung liegt darin, dass aus Fichtenkiefernquarz eine ganz besondere Art von Schale hergestellt wird: ein Tiegel, der frei von Verunreinigungen ist und in dem sich hochraffiniertes Silizium (in dem andere Elemente weniger als ein Atom von zehn Milliarden ausmachen) befinden kann geschmolzen und in einem Prozess, der als Czochralski-Technik bekannt ist, zu einem einzigen, perfekten Kristall gesponnen. Die außergewöhnliche Reinheit des resultierenden Materials ermöglicht es, es im atomaren Maßstab zu schneiden und zu ätzen und so elektronische Schaltkreise mit unendlich kleinen Details zu erzeugen: Ein fertiger Halbleiterchip, der viele Schichten dieses Siliziumwafers kombiniert, kann 100 Millionen Schalter auf einem Quadratmillimeter unterbringen.

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Es gibt nur eine Mine, die Quarz produziert, der rein genug für den Czochralski-Prozess ist, und nur eine Fabrik (die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, kurz TSMC), die diese Kristalle in große Mengen modernster Chips verarbeiten kann. Darüber hinaus gibt es in der Fabrik Spezialmaschinen, die Hunderte Millionen Dollar kosten. Sie ätzen das Silizium mit Licht, das durch Erhitzen winziger Zinntröpfchen auf eine Million Grad erzeugt wird, und reflektieren und fokussieren dieses Licht dann mithilfe von Spiegeln, den glattesten Oberflächen im bekannten Universum. Die Herstellung solcher Maschinen ist ziemlich schwierig, daher sind auch sie auf eine einzige Fabrik am Stadtrand von Berlin angewiesen.

Im Januar 2022 brach in dieser Fabrik, die einem niederländischen Unternehmen namens ASML Holding gehört, ein Feuer aus. Einige Tage lang warteten Unternehmen auf der ganzen Welt darauf, zu erfahren, ob die Versorgung mit Halbleitern (TSMC stellt 60 Prozent der weltweiten Produktion und 90 Prozent der fortschrittlichsten Chips her) unterbrochen würde, was zu einer globalen Verlangsamung der Produktion führen würde von Smartphones, Autos, Flugzeugen, Kühlschränken, Kreditkarten, Solarpaneelen, Fernsehern und allem anderen, was davon abhängt (was so ziemlich alles mit einem Kabel oder einer Batterie bedeutet).

Glücklicherweise hatte der Brand keine Auswirkungen auf die Produktion der großartigen Maschinen von ASML und die Halbleiterlieferkette – die bereits durch die Pandemie, die die Produktion unterbrochen und die Nachfrage nach Waren verzerrt hatte, beeinträchtigt war – wurde weitergeführt. Andernfalls hätte es zu einer globalen Verknappung mit schwerwiegenden Folgen für die Güterversorgung – und damit auch für die Inflation – auf der ganzen Welt geführt.

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Wie Ed Conway in „Material World“, seiner meisterhaften Erforschung der Materialien, die der Zivilisation zugrunde liegen, erklärt, ist unsere Welt sowohl objektiv als auch im übertragenen Sinne auf Sand gebaut. Die grundlegendsten Teile unserer Häuser und Arbeitsplätze bestehen aus Sand, von der Glasscheibe und dem Beton, die die Entstehung moderner Städte ermöglichten, bis hin zu den Glasfasern, auf denen das Internet übertragen wird, und Siliziumchips, denen Conway aus erster Hand folgt. vom Erdboden in Nordspanien bis zu ihrer Gravur in den Reinräumen Taiwans. Die Menschheit hat das grundlegendste und am weitesten verbreitete Material genommen und es zu allem verfeinert, von Wolkenkratzern bis hin zu Bauteilen, die kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts sind.

Dadurch haben wir eine neue Art von Instabilität geschaffen. Je fortschrittlicher unsere Technologie wird, desto spezialisierter sind die Anlagen, die zu ihrer Herstellung erforderlich sind, sodass es heute nur noch eine kleine Anzahl von Minen, Fabriken und Labors gibt, von denen das gesamte schwankende Gebäude des modernen Kapitalismus abhängt. Engpässe, wie sie in der Lieferkettenwelt genannt werden, gibt es überall: Jeder einzelne birgt das Risiko von Störungen, Inflation und Rezession. Einige sind geopolitischer Natur: Taiwan, wo TSMC die Halbleiter der Welt herstellt, betrachtet sich selbst als unabhängiges Territorium, aber China, das bei der Chipherstellung um Jahre im Rückstand ist, ist anderer Meinung.

Nicht nur in der Halbleiterkette gibt es diese Engpässe: Während Conway die Bedeutung von Salz erforscht, besucht er einen Raum in Runcorn, in dem Geräte, die so viel Strom verbrauchen wie die Stadt Liverpool, Salzmoleküle zerlegen, um unter anderem Salzmoleküle zu erzeugen , fast das gesamte Hypochlorit, das in britischen Reinigungssystemen verwendet wird. Würde diese eine Anlage offline gehen, müsste das Land innerhalb einer Woche mit der Rationierung des Trinkwassers beginnen, sagt ein Ingenieur zu Conway.

Die Biographie eines Elements oder Materials ist mittlerweile ein bekanntes Format – die Geschichte des Sandes wird in Vince Beisers „The World in a Grain“ erzählt, während Mark Kurlansky eine Karriere mit Einzelsubstantivtiteln wie „Salt“ gemacht hat – und andere Autoren (wie Bill Bryson in At Home) haben die geheimen Geschichten alltäglicher Gegenstände erzählt. Wie Bryson hat auch Conway Freude an Fakten – wussten Sie, dass der Großteil des Londoner Betons aus Sand aus dem verlorenen Land Doggerland besteht? Wussten Sie, dass für jeden Menschen auf der Welt vier Tonnen Stahl zur Verfügung stehen? – aber was Material World auszeichnet, ist sein Zugang. Obwohl er sehr gut informiert ist, handelt es sich hierbei nicht um eine entfernte, akademische Analyse: Er war in den Salzminen unter der Nordsee, an der Mineralienbahn der Atacama-Wüste, in der chilenischen Stadt, die von der weltweiten Nachfrage nach Kupfer verschlungen wurde, und so weiter Als Fernsehjournalist (Conway ist der Wirtschaftsredakteur von Sky News) vermittelt er ein lebendiges Gefühl für diese Orte.

Dabei geht er einer der großen Lügen der modernen Welt auf den Grund. Wir könnten morgen eine große Social-Media-Plattform oder Suchmaschine verlieren und uns erholen – vielleicht geht es uns sogar besser. Die größten Auswirkungen wären auf den Finanzmärkten zu verzeichnen, die enorme Summen in Unternehmen wie Meta und Google investiert haben, was Persönlichkeiten wie Matt Hancock dazu veranlasste, die Ankunft einer „digitalen Wirtschaft“ zu verkünden. Die Wahrheit ist, dass wir Software bemerken, weil sie die Schnittstelle für einen Großteil unserer Arbeit und Kommunikation ist, aber in Wirklichkeit leben wir, wie frühere Generationen, in einer Wirtschaft aus Öl, Glas, Stahl und Sand. Ein Großteil des menschlichen Fortschritts besteht immer noch darin, die richtigen Steine ​​auszugraben und sie, meist mit Feuer, in Werkzeuge oder Brennstoffe umzuwandeln.

Die tröstliche Fiktion der digitalen Welt erlaubt es uns, diese Realität zu ignorieren, aber wir tun dies auf eigene Gefahr, denn in der materiellen Welt findet der wichtigste Wandel – der Klimawandel – statt, und zwar nur im Materiellen Welt, dass die Antworten auf dieses Dilemma gefunden werden können.

Materielle Welt: Eine wesentliche Geschichte unserer Vergangenheit und ZukunftEd Conway WH Allen, 512 Seiten, £22

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Dieser Artikel erscheint in der Ausgabe vom 12. Juli 2023 des New Statesman, Tabloid Nation