Darüber hinaus ist das Haber-Bosch-Verfahren, das wie ein Allheilmittel erscheint, wenn es um die Ernährung der Weltbevölkerung geht, äußerst umweltschädlich und die derzeitige Nachfrage nach Düngemitteln führt zu einer ökologischen Nachhaltigkeitskrise.

Pflanzen brauchen Stickstoff zum Wachsen; Es gehört zu den fünf Grundbedürfnissen Kalium, Phosphor, Wasser und Sonnenlicht.

In der Natur wachsen, sterben und… Pflanzen. Der darin enthaltene Stickstoff gelangt zurück in den Boden, sodass neue Pflanzen damit wachsen können.

Die Landwirtschaft ist dafür verantwortlich, den Kreislauf zu durchbrechen; Wir bauen Pflanzen an, wir konsumieren sie und nichts geht zurück auf die Erde.

Frühe Landwirte fanden mehrere Möglichkeiten, ihre Ernteerträge aufrechtzuerhalten, indem sie Stickstoff durch Gülle und andere Düngemittel zurückgewinnten.

Ammoniumoxalat, wie es in Guano (Seevogelkot) vorkommt, oder Kaliumnitrat, das in Salpeter vorkommt, sind reich an Stickstoff, der abgebaut und von Pflanzen genutzt werden kann.

Im 19. Jahrhundert Große Reserven an Guano und Salpeter, die in Südamerika ausgebeutet werden, werden als Nahrungspflanzen in die ganze Welt exportiert..

Gegen Ende des Jahrhunderts begannen sich Wissenschaftler darüber zu sorgen, was passieren würde, wenn die Stickstoffreserven erschöpft wären und es keine Möglichkeit mehr gäbe, Stickstoff in die Erde zurückzuführen.

Das ist die Ironie 78 % der Luft, die wir atmen, besteht aus StickstoffDas Problem besteht darin, dass es in Form von zwei Atomen vorliegt, die so eng miteinander verbunden sind, dass sie von Pflanzen nicht verzehrt werden können.

Was Fritz Haber tatsächlich erreicht hat, war wandelt Stickstoff aus der Luft in Ammoniak umum daraus Dünger herzustellen, den Pflanzen zum Wachsen nutzen können.

Das Chemieunternehmen BASF bot ihm einen lukrativen Auftrag zur Entwicklung des Verfahrens an und dem Ingenieur des Unternehmens, Carl Bosch, gelang es, es auf industrieller Ebene zu reproduzieren.

Der Haber-Bosch-Prozess ist vielleicht das bedeutendste Beispiel dafür, was Ökonomen als technologischen Ersatz bezeichnen: Wenn eine physikalische Grenze erreicht zu sein scheint, wird eine Alternative gefunden.

Während des größten Teils der Menschheitsgeschichte wurde mehr Land benötigt, um die Menschen zu ernähren. Das Problem ist die begrenzte Fläche.

Haber-Bosch sorgt für Ersatz: Anstatt Land hinzuzufügen, produzieren sie stattdessen Dünger mit Stickstoff. Es ist wie Alchemie: „Brot aus Luft„, oder wie man auf Deutsch sagt: „Brot in der Luft“.

Ja, nicht nur aus der Luft, sondern auch aus vielen fossilen Brennstoffen.

Der Prozess verbraucht große Mengen Gas als Wasserstoffquellewo sich Stickstoff unter Bildung von Ammoniak anlagert.

Dann brauchen Sie große Mengen an Hitze und Druck um die engen Bindungen aufzubrechen, die Stickstoffatome in der Luft binden, und sie an Wasserstoff haften zu lassen.

Modern ausgedrückt sind dies die Voraussetzungen, um durch das Verfahren 160 Millionen Tonnen Ammoniak pro Jahr zu produzieren, von denen der größte Teil als Düngemittel verwendet wird Haber-Bosch verbraucht mehr als 1 % der weltweiten Energie.

Dies stellt einen großen CO2-Fußabdruck dar, obwohl es nicht das schwerwiegendste ökologische Problem darstellt.

Nur sehr wenig Stickstoff im Dünger gelangt in unseren Magen. Der größte Teil davon gelangt in die Luft und ins Wasser, was zu mehreren Problemen führt.

Verbindungen wie Lachgas sind stark Gase, die den Treibhauseffekt erzeugen. Es verschmutzt auchN Trinkwasser, wodurch saurer Regen entsteht was Ökosysteme stört und die Artenvielfalt bedroht.

Wenn Stickstoffverbindungen in Flüsse und Meere gelangen, stimuliert dies das Wachstum einiger Organismen stärker als andere. Die Auswirkung ist die Entstehung von „toten Zonen“ im Ozean, in denen Algenwachstum an der Oberfläche das Sonnenlicht blockiert und darunter liegende Fische tötet.

Das Haber-Bosch-Verfahren ist nicht allein für diese Probleme verantwortlich, sondern eines der Hauptprobleme. Und das wird nicht so schnell verschwinden; als solches projiziert Die Nachfrage nach Düngemitteln wird sich in diesem Jahrhundert verdoppeln.

Im Jahr 1909 demonstrierte Haber erfolgreich den Prozess der Herstellung von Ammoniak aus Stickstoff in der Luft.

Damals hätte sich die Welt nicht vorstellen können, welche Veränderungen ihre Bemühungen mit sich bringen würden: Einerseits die Produktion von ausreichend Nahrungsmitteln, um Milliarden von Menschen zu ernähren, andererseits aber auch die Entstehung einer Nachhaltigkeitskrise, die Lösungen anderer Genies erfordern würde. .

Als sie Haber und Bosch 1918 den Nobelpreis für Chemie verliehen, hätten sie erkennen müssen, mit welcher Begeisterung sie ihn erstmals zum Ausdruck brachten. an der Entwicklung chemischer Waffen beteiligt.

Fritz Haber befürwortete den Einsatz von Chlor und anderen giftigen Gasen als Waffen gegen alliierte Streitkräfte im Stellungskrieg.

Er wurde zum Hauptmann befördert und zum Direktor der Chemieabteilung des Kriegsministeriums ernannt vorhanden, als während der Ypernschlacht im Jahr 1915 Chlorgas mit verheerender Wirkung freigesetzt wurde.

Seine Kritiker riefen ihn zur Rede KriegsverbrecherEin Vorwurf, den auch seine eigene Frau – eine bekannte Chemikerin und Pazifistin – erhob, die kurz darauf Selbstmord beging.

Habers Beitrag zum Krieg war von langer Dauer, viel länger als sein Beitrag, der 1934 endete.

Ammoniak wird neben Düngemitteln auch zur Herstellung von Sprengstoffen verwendet. Die an seinem Institut arbeitenden Wissenschaftler blühten auf Zyklon Eine Cyanidgasformelein Vorläufer des Gases, das während des Holocaust in Konzentrationslagern verwendet wurde.