Materials and Dematerialization

Der weltbekannte Wissenschaftler Vaclav Smil analysiert das kritische Thema der nachhaltigen Ressourcennutzung, das fü r Forschung und Politik von groß em Interesse ist



Im Laufe der Zeit ist die moderne Welt von Materialströ men in ungeahntem Ausmaß abhä ngig geworden. Selbst die effizientesten Produktionsverfahren und ein grö ß tmö glicher Recyclinganteil reichen mö glicherweise nicht aus, um die Dematerialisierung so weit voranzutreiben, dass sie die zunehmende Nachfrage nach Materialien ausgleichen kö nnte, die aus dem anhaltenden Bevö lkerungswachstum und steigenden Lebensstandards entsteht.



In Materials and Dematerialization werden die wichtigsten Materialien der Geschichte betrachtet, von Holz und Stein ü ber Metalle und Legierungen bis zu Kunststoffen und Silizium, mit einer Beschreibung ihrer Gewinnung bzw. Herstellung und der wichtigsten Anwendungen. In einer detaillierten Analyse werden die steigende Produktivitä t bei der Gewinnung und Verarbeitung, Synthese, Veredelung und Verteilung von Materialien sowie die Energiekosten und die Umweltauswirkungen des zunehmenden Materialverbrauchs untersucht. Gleichzeitig wird die Beziehung zwischen sozioö konomischer Entwicklung und Ressourcennutzung insbesondere in Bezug auf die wichtigsten Technologien und Innovationen betrachtet. Das Buch endet mit einem Ausblick auf die Zukunft. Erö rtert werden dabei die Mö glichkeiten der Dematerialisierung, eine mö gliche Beschrä nkung von Materialien und eine aktualisierte Einschä tzung des Materialbedarfs sowie die Prognosen fü r die nä chsten Jahrzehnte.



Nach dem groß en Erfolg seiner Verö ffentlichung von 2013 hat Vaclav Smil sein wegweisendes Werk nun grü ndlich ü berarbeitet. In der neuen Ausgabe werden die Fortschritte der letzten zehn Jahren herausgestellt, und auch die Statistiken und Literaturhinweise wurden auf den Stand von 2022 gebracht. Zudem enthä lt die aktualisierte Ausgabe neue Inhalte, die sich ausdrü cklich damit befassen, welche Materialien fü r die globale Energiewende und die Lebensmittelsicherheit einer weiterhin wachsenden Weltbevö lkerung erforderlich sind.

Preface: Why and How ix
1. What Gets Included 1
2. How We Got Here 11
2. 1 Materials Used by Organisms 13
2. 2 Materials in Prehistory 18
2. 3 Ancient and Medieval Materials 23
2. 4 Materials in the Early Modern Era 33
2. 5 Creating Modern Material Civilization 39
2. 6 Materials in the Twentieth Century 48
3. What Matters Most 61
3. 1 Biomaterials 63
3. 2 Construction Materials 71
3. 3 Metals 78
3. 4 Plastics 84
3. 5 Industrial Gases 89
3. 6 Fertilizers 94
3. 7 Materials in Electronics 97
4. How the Materials Flow 103
4. 1 Material Flow Accounts 106
4. 2 US and European Material Flows 111
4. 3 Materials in China's Modernization 118
4. 4 Energy Cost of Materials 126
4. 5 Life- Cycle Assessments 138
4. 6 Recycling 148
5. Are We Dematerializing? 159
5. 1 Apparent Dematerializations 162
5. 2 Relative Dematerializations: Specific Weight Reductions 164
5. 3 Consequences of Dematerialization 173
5. 4 Relative Dematerialization in Modern Economies 184
5. 5 Decarbonization and Desulfurization 194
6. Material Outlook 199
6. 1 Natural Resources 202
6. 2 Materials for Energy Transition 207
6. 3 Wasting Less 213
6. 4 Circular Economy 218
6. 5 Limits of Dematerialization 223

References 241

Index 283