Se ha llamado uno de los inventos mas grandes del siglo XX, y sin el casi la mitad de la poblacion del mundo no estaria viva hoy. Hace cien años, dos quimicos alemanes, Fritz Haber y Carl Bosch, idearon una manera de transformar el nitrogeno en el aire en fertilizante, utilizando lo que se conocio como el proceso Haber-Bosch. Pero el lugar de Haber en la historia es controvertido.
Tambien es considerado el padre de la guerra quimica por sus años de trabajo desarrollando y armando el cloro y otros gases venenosos durante la Primera Guerra Mundial.
Las plantas necesitan nitrogeno: es uno de sus cinco requisitos basicos, junto con el potasio, el fosforo, el agua y la luz solar.
En un estado natural, las plantas crecen y mueren, el nitrogeno que contienen se devuelve al suelo, y las nuevas plantas lo utilizan para crecer.
La agricultura interrumpe ese ciclo: cosechamos las plantas y las comemos.
Desde los primeros dias de la agricultura, los agricultores descubrieron varias formas de evitar que los rendimientos de los cultivos disminuyeran con el tiempo: restaurando el nitrogeno en sus campos.
El estiercol tiene nitrogeno. Lo mismo ocurre con el compost.
Las raices de las leguminosas albergan bacterias que reponen los niveles de nitrogeno. Es por eso, que incluir guisantes o frijoles ayuda en la rotacion de cultivos.
Proceso industrial
Pero estas tecnicas luchan para satisfacer plenamente el apetito de una planta por el nitrogeno. Si añades mas, la planta crece mejor. Eso es exactamente lo que Fritz Haber resolvio hacer, impulsado en parte por la promesa de un contrato lucrativo de la compañia quimica BASF. El ingeniero de esa empresa, Carl Bosch, logro replicar el proceso de Haber a escala industrial. Ambos hombres ganaron posteriormente los Premios Nobel, controversialmente, en el caso de Haber, ya que muchos lo consideraban un criminal de guerra.
El proceso Haber-Bosch es quizas el ejemplo mas significativo de lo que los economistas llaman sustitucion tecnologica, donde parece que hemos alcanzado un limite fisico basico, y luego encontrar una solucion.
Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, si queria mas comida para apoyar a mas personas, entonces necesitaba mas tierra. Pero la cosa sobre la tierra, como Mark Twain una vez bromeo, es que no estan haciendo mas.
Haber y Bosch proporcionaron un sustituto: en lugar de mas tierra, hacer fertilizante de nitrogeno.
Era como la alquimia.Brot aus Luft, como dicen los alemanes, o Pan del aire. De aire y un monton de combustibles fosiles.
Como se hace
En primer lugar, se necesita el gas natural como fuente de hidrogeno, el elemento al que se une el nitrogeno para formar amoniaco.
Entonces necesitas energia para generar calor y presion extremos.
Haber descubrio que era necesario, con un catalizador, romper los lazos entre los atomos de nitrogeno del aire y persuadirlos a unirse con el hidrogeno.
Imaginese el calor de un horno de leña, con la presion que usted experimentaria 2km debajo del mar. Para crear esas condiciones en una escala suficiente para producir 160 millones de toneladas de amoniaco al año, la mayoria de las cuales se utilizan para fertilizantes, el proceso de Haber-Bosch consume hoy mas del 1% de toda la energia del mundo.
Eso es un monton de emisiones de carbono.
Daño ambiental
Y hay otra preocupacion ecologica muy seria.
Solo parte del nitrogeno en los fertilizantes hace su camino en los estomagos humanos a traves de los cultivos, tal vez poco mas del 15%.
La mayor parte termina en el aire o en el agua. Este es un problema por varias razones. Compuestos como el oxido nitroso son potentes gases de efecto invernadero. Contaminan el agua potable.
Tambien crean lluvia acida, lo que hace que los suelos sean mas acidos, alteren los ecosistemas y amenacen la biodiversidad.
Cuando los compuestos de nitrogeno se escapan en los rios, tambien promueven el crecimiento de algunos organismos mas que otros.
Los resultados incluyen las zonas muertas del oceano, donde las floraciones de algas cerca de la superficie bloquean la luz solar y matan a los peces.
El proceso de Haber-Bosch no es la unica causa de estos problemas, pero es uno de los mas importantes, y no desaparece.
La demanda de fertilizantes se duplicara en el proximo siglo. En verdad, los cientificos todavia no entienden completamente el impacto a largo plazo en el ambiente de convertir tanto nitrogeno inerte y estable del aire en otros compuestos quimicos altamente reactivos.
Crecimiento de la poblacion
Estamos en medio de un experimento global. Un resultado ya es claro: mucha comida para mucha mas gente.
Si observa un grafico de la poblacion mundial, vera como se dispara hacia arriba justo cuando los fertilizantes de Haber-Bosch comienzan a aplicarse ampliamente.
Una vez mas, Haber-Bosch no fue la unica razon para el aumento de los rendimientos de los alimentos. Nuevas variedades de cultivos como el trigo y el arroz tambien jugaron su parte.
Sin embargo, si cultivamos con las mejores tecnicas disponibles en el tiempo de Fritz Haber, la tierra apoyaria a cerca de cuatro mil millones de personas.
Nuestra poblacion actual es de alrededor de siete millones y medio y crece.
En 1909, cuando Haber demostro triunfalmente su proceso de amoniaco, dificilmente podria haber imaginado lo transformador que seria su trabajo.
De un lado del libro mayor, alimento para alimentar a miles de millones de almas humanas; Por otro, una crisis de sostenibilidad que necesitara mas genio para resolver.
Para el propio Haber, las consecuencias de su trabajo no eran lo que esperaba. Como un joven, se convirtio del judaismo al cristianismo, con el dolor de ser aceptado como un patriota aleman.
Mas alla de su trabajo en la fabricacion de armas para el cloro, el proceso Haber-Bosch tambien ayudo a Alemania en la Primera Guerra Mundial.
El amoniaco puede producir explosivos, asi como fertilizantes. No solo el pan del aire, sino tambien las bombas.Sin embargo, cuando los nazis tomaron el poder en la decada de 1930, nada de esto supero sus raices judias. Despojado de su trabajo y expulsado del pais, Haber murio, en un hotel suizo, un hombre destruido.
Traducido por AGRICULTURERS.COM