Zamki z piasku

Na świecie brakuje piasku. Odważna teza, nieprawdaż? Gdybym powiedział to losowemu przechodniowi na ulicy, prawdopodobnie wyśmiałby mnie i zapytał: „A był Pan na plaży nad Bałtykiem? No to jak nie ma piasku?”. A jednak – żyjemy w świecie, w którym za kilkanaście lat możemy mieć duże problemy z tym surowcem. Co roku jego wydobycie sięga 50-60 mld ton. Piasek jest materiałem niezwykle istotnym, mimo że jest przez nas niedoceniany. Dlaczego piasek piaskowi nierówny? Czy może to mieć duży wpływ na naszą przyszłość? Czy są dostępne jakieś rozwiązania nadchodzącego kryzysu?

Pustynia to za mało

Powierzchnia pustyni Sahary to ok. 9 200 000 km²_. Jest ponad 29 razy większa niż Polska. To prawdziwy ocean piasku. Polskie plaże na wybrzeżu ciągną się przez 500 km, a ich szerokość waha się od kilkunastu do nawet 100 metrów. Czy jednak gdy mówimy o ogólnie pojętym budownictwie, piasek z tych miejsc może być użyteczny? Niestety, może być z tym problem. Warto wspomnieć, że ziarenka piasku mają różnorodny kształt i wielkość (od 0,05 do 2 mm), a nie każdy rodzaj piasku będzie odpowiedni do produkcji. Można mieć wrażenie, że nie doceniamy, jak ważny jest piasek w dzisiejszych czasach. A przecież jego znaczenie jest istotne już od tysięcy lat, kiedy ludzkość nauczyła się wytwarzać szkło. Dzięki temu mamy szyby w oknach oraz okulary na nosach. Umiejętność obróbki szkła umożliwiła stworzenie mikroskopów czy teleskopów, które pozwalają na dalszy rozwój wielu dziedzin nauki. W końcu, pozyskiwany z piasku krzem jest głównym elementem układów scalonych, telewizorów, komputerów oraz smartfonów. Piasek jest niezbędnym składnikiem do produkcji betonu, bez którego trudno byłoby nam wznosić wspaniałe budowle. Według niektórych szacunków do wytworzenia 1m³ betonu (w zależności od jego rodzaju) potrzeba od 160 do nawet 1400 kg piasku. Jako dodatek do betonu najlepszy będzie piasek rzeczny, ponieważ jest gładszy, mniejszy i czystszy – nie posiada zanieczyszczeń charakterystycznych dla piasku z plaży (fragmenty muszli czy kawałki drewna). Z kolei piasek pustynny jest „zbyt gładki”, ponieważ jest oszlifowany przez wiatry, przez co jest bardziej sypki i bardzo słabo wiąże beton. Najlepszym przykładem tego, że nie każdy piasek jest przydatny, będzie budowa najwyższego wieżowca na świecie – do zbudowania Burj Khalifa sprowadzano go aż z Australii (podczas gdy pustynia Ar-Rub al-Chali w Zjednoczonych Emiratach Arabskich zajmuje 97% powierzchni kraju).

Brudna wojna trwa

Od kilku lat piasek stał się cennym surowcem, którym handluje się na całym świecie. Nie każdy jednak gra czysto – tutaj warto przypomnieć historię Jarendra Singh, dziennikarza śledczego, który sześć lat temu był na tropie mafii piaskowej, nielegalnie wydobywającej piasek w północnych Indiach. Po dwóch tygodniach od opublikowania materiału został podpalony benzyną i umarł w wyniku poparzeń. To jedna z głośniejszych ofiar, lecz od tego czasu mówi się o setkach zabójstw dziennikarzy bądź aktywistów, którzy mieli nieprzyjemność spotkania się z piaskowymi baronami. Według raportów ONZ „mafie piaskowe” działają w Indiach, Kambodży, Chinach, Meksyku i innych państwach, w których jeszcze występują pokaźne złoża piasku rzecznego, a których zapotrzebowanie na surowiec stale rośnie. Największym importerem piasku jest Singapur, który według szacunków OEC importuje 13% światowych zasobów, a przez 20 ostatnich lat zwiózł ponad 517 mln ton piasku. Pozwoliło to zwiększyć powierzchnię lądową państwa-miasta o 130 km². Nie dziwi więc, że niektórzy potrafią nawet zabić, by osiągnąć zysk. Do czego takie grupy mogą się posunąć? Są prawdziwymi magikami – potrafią „zniknąć” wyspę. Tak kilka lat temu twierdził serwis „Japan Times”, który poinformował o zalaniu przez wody 24 indonezyjskich wysp piaskowych oraz o groźbie zalania kolejnych 80 wysp. Czy da się temu zapobiec? Nieczyste zagrywki zawsze będą się pojawiały, zwłaszcza gdy jesteśmy świadomi niepohamowanej konsumpcji i coraz mniejszej podaży.

Nieoczekiwane wsparcie?

Grenlandia. Autonomiczne terytorium Królestwa Danii. Zamieszkana przez ponad 50 tys. mieszkańców, głównie Inuitów, przez nas nazywanych Eskimosami. W tej krainie znajduje się największy na świecie park narodowy… oraz piżmowoły arktyczne. Ponad 70% powierzchni wyspy jest pokryte lodem. Wplątanie tego kraju w temat piasku wydaje się co najmniej nierozsądne, jednak kilka czynników w przyszłości może sprawić, że to Grenlandia będzie głównym eksporterem piasku na świecie. Do takich wniosków doszli naukowcy w raporcie opublikowanym w Nature Sustainability. Badając zmiany klimatyczne, odkryli, że lodowce spływające do oceanu niosą ze sobą spore ilości żwiru i piasku. Według badaczy coraz cieplejsza temperatura powietrza w regionach koła podbiegunowego sprawia coraz szybsze topnienie lodowców, a co za tym idzie coraz większe dostarczanie osadów na wybrzeże. Większe ilości pożądanego materiału z pewnością zostaną spieniężone, co zwiększy finansowy potencjał największej wyspy świata. Może to być wielka szansa na ekonomiczne uniezależnienie Grenlandii od Danii, której subwencje stanowią ponad połowę PKB „lodowego zagłębia”. Nasuwają się jednak poważne obawy o środowisko naturalne, gdyby zaczęto wydobywać piasek na szeroką skalę. Badacze mówią o potencjalnie dużych szkodach wykopalisk dla ekosystemu, który w połączeniu z postępującymi zmianami klimatycznymi w tej części świata może bardzo utrudnić życie mieszkańcom Grenlandii.

Plastic is fantastic

Czy w takim razie jest jakieś rozwiązanie tego palącego niczym piaski pustyni problemu? Bardzo trudno znaleźć remedium na wszystko, ale próbować warto. Od kilku lat prowadzone są eksperymenty oraz badania dotyczące tworzenia betonu. Przypomnijmy, że do produkcji drugiego najczęściej stosowanego materiału na świecie (po wodzie, a jakże) potrzeba dużo piasku, żwiru oraz cementu. Aby zredukować zapotrzebowanie na pierwszy z wymienionych składników, należy znaleźć idealną alternatywę. Na scenie pojawił się dość niespodziewany sojusznik. Niespodziewany, ponieważ przez wielu uznawany jest za największe zło dla ekologii. Mowa naturalnie o plastiku. Cambridge University opublikował badania, które mówią, że odpowiednio posortowane, wyczyszczone i rozdrobnione odpady plastikowe mogą być dobrym zamiennikiem piasku w produkcji betonu. Podobne badania były już prowadzone przez University of Bath, który analizował sytuację w Indiach, które jednocześnie zużywają ogromne ilości piasku oraz wytwarzają niebotyczne ilości odpadów, zaśmiecających środowisko. Szacunki mówią o 15 000 tonach odpadów produkowanych każdego dnia w tym kraju.

Niestety, nie jest możliwe pełne zastąpienie piasku plastikiem, ponieważ nie jest on tak dobrym środkiem wiążącym cement. Badania z Cambridge wskazują na możliwość zastąpienia jedynie 10% surowca. Nie wydaje się to dużo, jednak gdy spojrzymy na gigantyczną skalę zużycia piasku, może to być prawdziwy przełom, poza tym plastik jest tańszy, zwłaszcza przy stale rosnących cenach piasku. Według badaczy, zastosowanie plastiku pozwoli zaoszczędzić nawet 820 mln ton piasku rocznie. Wizja oszczędności pożądanego surowca jest kusząca, jednak sami naukowcy z Cambridge studzą pozytywne emocje, ponieważ zazwyczaj wiele zależy od rodzaju tworzonego betonu, nie każda kategoria może przyswoić tyle plastiku, aby nadal być skuteczną. Jednak sama próba ratowania sytuacji powinna nas cieszyć – być może w dalekiej przyszłości udałoby się rozwiązać problem z niedoborem innych surowców, jednocześnie pozbywając się nadmiaru surowca, który nie jest przyjazny środowisku.

Ziarnko do ziarnka…

Musimy mieć świadomość, że naturalne zasoby Ziemi nie są nieograniczone. Piasek to surowiec prawie nieodnawialny, chociaż jest drugim najpowszechniej wydobywanym surowcem (zaraz po wodzie). A budujemy coraz więcej, więc zużywamy coraz więcej. Masowe wydobycie piasku rzecznego powoduje silną degradację środowiska – nie chodzi tylko o niszczenie linii brzegowych rzek oraz naruszanie naturalnych ochron przeciwpowodziowych, co może spowodować duże problemy dla mieszkańców mieszkających w pobliżu większych rzek czy zbiorników wodnych. Duże znaczenie może mieć też wpływ na mikroorganizmy, które żyją w piasku na dnie mórz. Zawsze istnieje ryzyko, że w przyszłości możemy mieć z tym kłopoty. O ile coraz bardziej zwracamy uwagę na to, że w przyszłości może zabraknąć wody pitnej, tak temat problemu z piaskiem jest w mediach marginalizowany. A jest to sprawa ważna, o której warto mówić, ponieważ pośrednio dotyczy każdego z nas.