Stal – stop żelaza i węgla z niewielkim dodatkiem innych pierwiastków – to jeden z najpowszechniej wykorzystywanych materiałów na świecie. Znajdziesz ją zarówno w zaawansowanych technologicznie konstrukcjach, jak i w najprostszych przedmiotach codziennego użytku. I chociaż może wydawać się, że o stali wiadomo już wszystko, gwarantujemy, że przygotowane przez nas ciekawostki Cię zaskoczą. 

Ile stali potrzebuje Ziemia?

Masowa produkcja stali rozpoczęła się pod koniec XIX w., w okresie nazywanym drugą rewolucją przemysłową. Materiał błyskawicznie zyskiwał na znaczeniu, a skala jego wytwarzania od tamtego czasu nieustannie rosła. 

Aktualnie na całym świecie produkuje się około 150 milionów ton surowej stali rocznie. Szacuje się, że w samych tylko Stanach Zjednoczonych każdego dnia wytwarzana jest wystarczająca ilość stali, by zbudować 25 wież Eiffla i 71 Statui Wolności. 

Warto w tym miejscu zauważyć, że ziemskie złoża żelaza – niezbędnego do produkcji stali – nie są niewyczerpane. Wręcz przeciwnie, naukowcy alarmują, że niebawem nasze zasoby mogą się skończyć. Optymistyczne prognozy zakładają, że żelaza wystarczy jeszcze na 100 lat produkcji. W najgorszych scenariuszach skończy się ono za niecałe 30 lat. Co dalej? Naukowcy na całym świecie poszukują odpowiedzi na to pytanie. Prawdopodobnie będziemy musieli zmienić obecne metody produkcji lub… odnaleźć nowe źródła żelaza.

Stal z kosmosu – (16) Psyche 

W XIX w. włoski astronom de Gasparis, badając główny pas planetoid, odkrył planetoidę – jedną z największych, jakie kiedykolwiek zostały opisane i szesnastą w kolejności odkrycia. Nadano jej nazwę Psyche. W 2023 roku NASA wystrzeliła sondę kosmiczną, która ma zbadać planetoidę. Szacuje się, że sonda dotrze na miejsce w 2029 roku. 

Dzięki badaniom radarowym odkryto, że Psyche zbudowana jest przede wszystkim z materiału metalicznego. Planetoida zawiera wystarczająco dużo żelaza, by zaspokoić ziemskie zapotrzebowanie na ten pierwiastek… na kilka milionów lat. Jeżeli na Twoją wyobraźnię lepiej działają kwoty, nie ma problemu. Metale z Psyche mogą mieć wartość 10 trylionów dolarów. 

Dla porównania – zapasy żelaza, którymi dysponujemy na naszej planecie, wystarczą nam maksymalnie na sto lat. Czy oznacza to, że kolejne pokolenia będą sprowadzać stal z kosmosu? Już dzisiaj naukowcy pracują nad rozwiązaniem, które umożliwi sprowadzenie metali tworzących Psyche i inne planetoidy metaliczne na Ziemię.

Stal w epoce żelaza

Epoka żelaza rozpoczęła się na długo przed rozpoczęciem ery nowożytnej, zastępując epokę brązu. Skąd Starożytni pozyskiwali żelazo? Dotarcie do głęboko zlokalizowanych złóż było dla nich, ze względu na ograniczenia techniczne, właściwie niemożliwe. Korzystali zatem z materiału, który można było zdobyć przy znacznie mniejszym wysiłku – meteorytów znajdujących się przy powierzchni gruntu. Bez zbędnego patosu można stwierdzić, że żelazo… spadło im z nieba. Do produkcji narzędzi wykorzystywano również rudy darniowe i błotne, zawierające od 30 do 50% żelaza. 

W porównaniu z brązem żelazo było zdecydowanie łatwiejsze w obróbce i bardziej dostępne. Postęp, jaki przynosiły kolejne wieki, pozwalał na doskonalenie wydobywania i obróbki żelaza. 

Jednym z najznamienitszych przykładów historycznej obróbki jest stal damasceńska, do dzisiaj owiana nutą tajemnicy. Wytwarzano ją do około XVII w. n.e. w krajach muzułmańskich i produkowano z niej niezawodną broń białą – sztylety, miecze i inne. Stal damasceńska do dzisiaj uznawana jest za najtwardszą stal, jaką wytworzył człowiek. Niestety nie zachowały się żadne opisy dotyczące jej wytwarzania, a wiedza na ten temat uległa zapomnieniu na przestrzeni kolejnych wieków. 

Co ciekawe, do dzisiaj, pomimo prowadzenia wielu historycznych, fizycznych i chemicznych analiz, nie udało się odtworzyć legendarnej stali damasceńskiej. 

Legenda o stalowej pokrywie w kosmosie

W latach 50. XX wieku w amerykańskim stanie Nevada prowadzono testy jądrowe. Część z nich stanowiły detonacje podziemne, których efekty do dzisiaj owiane są legendą. W tym przypadku powiedzieć, że eksperyment nie poszedł po myśli naukowców, to jak nic nie powiedzieć. 

Eksplozja, którą wywołano pod ziemią, osiągnęła moc 300 ton trotylu – przekraczając przewidywania naukowców o kilkaset razy. Podziemny tunel o głębokości 150 metrów, w którym doszło do detonacji ładunku, zabezpieczony był betonowym czopem oraz stalową pokrywą. W momencie eksplozji beton zmienił się w gaz, a stalowa pokrywa została wystrzelona w powietrze z prędkością 240 000 km/h i nigdy jej nie odnaleziono.  Podróż pokrywy udało się uchwycić zaledwie na jednej klatce filmu superczułej kamery dokumentującej eksperyment – w jednej milisekundzie była widoczna, by w kolejnej już zniknąć. 

W związku z tym, że stalowa pokrywa poruszała się sześciokrotnie szybciej niż wynosi tzw. prędkość ucieczki (niezbędna do pokonania grawitacji ziemskiej), uznano, że została wystrzelona w przestrzeń kosmiczną. Ta wersja, chociaż fascynująca, jest jednak mało prawdopodobna. Stalowa pokrywa najpewniej uległa natychmiastowemu zniszczeniu w wyniku eksplozji.