Fritz Haber ve Carl Bosch: Gübre üretiminde devrim yaratan ve ‘dünyayı daha iyi hale getiren’ kimyagerler

Nobel ödüllü iki Alman bilim insanı Fritz Haber ve Carl Bosch yer alıyor. İkisi, havadaki nitrojeni verimli bir şekilde amonyağa (yani bir nitrojen ve hidrojen bileşiği) dönüştüren “Haber-Bosch sürecini” yarattı. Amonyak daha sonra mahsul verimini önemli ölçüde artırmak için bir gübre olarak kullanılır. Haber ve Bosch’un küresel gıda üretimi üzerindeki etkisi dünyayı sonsuza dek değiştirdi.

19. yüzyıl boyunca çiftçiler guanoyu (yani deniz kuşlarının ve yarasaların birikmiş dışkılarını) son derece yüksek oranda nitrojen, fosfat ve potasyum (bitki büyümesi için gerekli olan besin maddeleri) içeriğinden dolayı oldukça etkili gübre olarak kullandılar. Ancak 20. yüzyılın başlarında guano yatakları tükenmeye ve gübre fiyatları artmaya başladı. Guano tükenmesine bir çözüm yakında gelmemiş olsaydı, kıtlık takip edecekti.

Girin, Fritz Haber. 1868’de Almanya’nın Breslau kentinde (şimdi Polonya’nın bir parçası) doğan Haber, 18 yaşında Heidelberg Üniversitesi’nde kimya okumaya başladı. 1894’te Haber, Karlsruhe Üniversitesi’nde nitrojen sentezleme yöntemleri araştırarak çalıştı. Azot atmosferde çok yaygındır, ancak kimyasal elementin havadan çıkarılması ve sıvı veya katı forma dönüşmesi zordur (azotun “sabitlenmesi” olarak bilinen bir süreç).

15 yıla yakın binlerce denemeden sonra Haber, 3 Temmuz 1909’da amonyak üretmeyi başardı. Bu, ticari üretimin mümkün olduğunu kanıtladı. Ancak Haber’in atılımı, 75 santimetre boyunda ve 13 santimetre çapında küçük bir tüpte gerçekleşti. 20. yüzyılın başında, endüstriyel ölçekte amonyak üretimi için gereken basınç ve sıcaklıkları kaldırabilecek büyük kaplar henüz mevcut değildi.

Carl Bosch’un hikayeye girdiği yer burasıdır. 1874’te Köln’de doğan Bosch, 1898’de kimya doktorasını almak için Leipzig Üniversitesi’ne transfer olmadan önce 1894’te Charlottenburg Üniversitesi’nde metalurji okudu. Bosch, 1908’de Haber ile tanıştı ve ertesi yıl Haber’in atılımını öğrendikten sonra, Bosch, Haber’in sürecini endüstriyel düzeyde yönetebilecek uygun kaplar geliştirme zorluğunu üstlendi.

Bosch, dört yıl içinde 8 metrelik kaplarda amonyak üretiyordu. Haber-Bosch süreci doğdu. 1913’te Bosch, bugün bildiğimiz gübre endüstrisini başlatan bir fabrika açtı.

Haber-Bosch sürecinin keşfi, insanlık tarihinde ilk kez, Dünya’nın artan nüfusunu sürdürmek için yeterli mahsulde kullanılabilecek sentetik gübreler üretmenin mümkün olduğu anlamına geliyordu. Bu atılımın kaç hayat kurtardığını söylemek neredeyse imkansız, ancak dünya nüfusunun 1900’de 1,6 milyardan bugün 7,3 milyarı aşması, “amonyak sentezi olmasaydı mümkün olmazdı” diyor Çek bilim adamı Vaclav.

İnsanlığın ilerlemesine devrim niteliğindeki katkılarından sonra, iki bilim adamı I. Dünya Savaşı sırasında Almanya’ya yardım etmek için çalıştı. Bosch bomba yapımına odaklanırken Haber ise klor gazı geliştirmede etkili oldu. Adolf Hitler 1933’te iktidara geldiğinde, Haber, Cambridge Üniversitesi’nde öğretmenlik yapmak için Almanya’dan kaçtı ve kısa bir süre sonra 1935’te öldü. Bu arada, 1937’de Bosch, Almanya’nın en yüksek bilimsel konumu olan Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün Başkanlığına atandı. Nazi politikalarının sıkı bir eleştirmeni olan Bosch, kısa süre sonra bu pozisyondan alındı ​​ve 1940’ta öldü.

Bugün yılda 159 milyon tondan fazla amonyak üretiliyor ve amonyak temizlik ve soğutucu olarak da kullanılırken, amonyağın yüzde 88’i gübre için kullanılıyor. Ortalama mahsul verimi 1900 seviyelerinde kalsaydı, 2000 yılında mahsul hasadının fiilen ekilenden yaklaşık dört kat daha fazla ekili araziye ihtiyaç duyacağı tahmin ediliyor. Bu, bugün ihtiyaç duyulan yüzde 15’ten ziyade, buzsuz kıtalardaki tüm karaların neredeyse yarısına eşit bir alana eşittir.

Fritz Haber ve Carl Bosch’un ortak çabaları olmasaydı, dünya nüfusu bugünkünden çok daha az olurdu. İkisi dünyayı gerçekten daha iyi hale getirdi. İnsanlığın refahına kalıcı katkıları, haklı olarak ikinci İlerleme Kahramanlarımız olmayı hak ettikleri anlamına gelir.