Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Ammoniaksyntese - den største innovation i det 20. århundrede

Tilpasning af de innovationstrin, der er involveret i ammoniaksyntese. Kredit:A. Barona et al./ Sci. Eng. Etik (fotos fra Archiv der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin

Udover at være et velkendt rengøringsprodukt, ammoniak er afgørende for fremstilling af gødning. Den kemiske proces til syntetisering af ammoniak har næppe ændret sig i 100 år, og er stadig afgørende, selvom forskere ikke ved, hvordan de kan afbøde dets negative konsekvenser for miljøet.

Hvornår, i sommeren 1909, den tyske kemiker Fritz Haber opnåede syntesen af ​​ammoniak fra nitrogen og brint, lidt kunne han forudse den enorme betydning af sin innovation. År senere, hans landsmand Carl Bosch var i stand til at producere det i industriel skala ved hjælp af katalysatorer og højtryksreaktorer.

Haber og Bosch, der fik Nobelprisen for deres forskning, gav deres navne til ammoniakproduktionsprocessen, der har været i brug siden da. Faktisk, Haber-Bosch-processen er måske det 20. århundredes mest betydningsfulde innovation.

Dette er rapporteret i den undersøgelse, som forskere fra University of the Basker Country har offentliggjort i tidsskriftet Videnskab og teknik etik , hvormed de præsenterer en historisk gennemgang og beskriver de tre aktiviteter, der er involveret i enhver innovationsproces:erhvervelse og/eller generering af viden, industriel produktion, og marketing.

"Da første verdenskrig sluttede, ammoniak fremkom som et uerstatteligt kemikalie til produktion af gødning i stor skala, som bidrog afgørende til stigningen i fødevareproduktion og verdens befolkning; og, selv i dag, vi er stadig afhængige af denne proces, "siger Astrid Barona, en af ​​forfatterne.

Men på trods af dens betydning, den massive brug af nitrogengødning indebærer et stort paradoks. På den ene side, de er afgørende for at sikre den store mængde mad, men på den anden side, de har en negativ indvirkning på miljøet.

Årsagen er, at den effektive anvendelse af kvælstoffet, der anvendes til industriel syntese af gødning, er meget dårlig, hvilket betyder, at den resterende store mængde bidrager til miljøforurening, der forårsager eutrofiering af vand, tab af biodiversitet og negativ ændring af den atmosfæriske balance.

"Selvom Haber-Bosch-processen, som er meget energiforbrugende, opfylder ikke de nuværende bæredygtighedskrav, der er ikke noget erstatningsalternativ, "Barona siger, "og balancen mellem menneskelige behov og naturressourcer afventer stadig."


Varme artikler