Nitơ là chất dinh dưỡng cây trồng quan trọng nhất trong các loại phân bón. Nó cần thiết để đảm bảo cho sự sinh trưởng của cây và chất lượng của nông sản. Ngày nay trong nông nghiệp, N là rất sẵn có.
Hơn 175 năm trước, một cuộc tranh luận khoa học nổ ra mạnh mẽ ở châu Âu về tầm quan trọng của Nito đối với sự phát triển của cây trồng. Các nhà khoa học người Anh là Bennet Lawes và Joseph Henry Gilbert đã đưa ra hướng giải quyết cuộc tranh luận khi họ công bố nghiên cứu cho thấy rằng việc bổ sung Nito làm tăng sản lượng lúa mì ở Anh. Năm mươi năm sau, các nước công nghiệp phát triển đã đối mặt với thử thách nuôi sống dân số tăng và Vương quốc Anh đã phải nhập khẩu phần lớn lúa mì. Năm 1898, William Crooks, chủ tịch Hiệp hội Anh cho sự tiến bộ của khoa học, đã kêu gọi các nhà nghiên cứu hóa học tìm ra giải pháp sản xuất phân bón Nito nhằm giúp giải quyết cuộc khủng hoảng lương thực.
Năm 1909, nhà khoa học người Đức, Fritz Haber, đã phát hiện ra phản ứng hóa học của N và hydrogen tạo ra ammonia-thành phần chính của nitrogen – làm cơ sở cho sản xuất phân bón nitơ. Tháng 7 năm 1909, công ty hóa chất lớn nhất của Đức, BASF, đã tài trợ cho kỹ sư hóa học người Đức là Carl Bosch để phát triển sản xuất amoniac quy mô thương mại.
Tuy nhiên, quá trình này là không hề dễ dàng. Sản xuất amoniac phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất cao, như Haber đã phát hiện. Vì vậy các máy móc cần thiết đã được phát minh ra để đáp ứng những điều kiện sản xuất khắc nghiệt. Năm 1914, Bosch đã chế tạo thiết bị có chiều cao 26 feet và có thể sản xuất 198 pound amoniac mỗi giờ.
Chẳng bao lâu sau khi nhà máy được xây dựng, chiến tranh thế giới thứ I bắt đầu, và các nhà máy được sử dụng để sản xuất nguyên vật liệu nổ. Sau khi chiến tranh kết thúc, Đức đã cố gắng để giữ bí mật quy trình Haber-Bosch. Tuy nhiên trong cuộc đàm phán tại Versailles (Pháp), Bosch (một thành viên của nhóm đàm phán của Đức) đã cung cấp cho chính phủ Pháp các chi tiết kỹ thuật để xây dựng nhà máy Haber-Bosch riêng của họ. Người Pháp bắt đầu sản xuất amoniac trong đầu những năm 1920, ngay sau Anh và Mỹ.
Đóng góp của Haber và Bosch để sản xuất amoniac đã được vinh danh với hai giải thưởng Nobel. Haber đã được trao giải Nobel vào năm 1920 cho nghiên cứu của mình giúp mở khóa các quá trình sản xuất amoniac. Năm 1932, Bosch và Frederick Bergius nhận giải Nobel cho những đóng góp của họ cho sự phát minh và phát triển các phương pháp hóa học trong điều kiện áp suất cao. Ngày nay, một cơ sở sản xuất amoniac hiện đại sản xuất khoảng 1.000 tấn amoniac mỗi ngày.
Những tiến bộ trong sản xuất amoniac đã giúp tăng đáng kể sản lượng các loại cây trồng ngũ cốc để cung cấp thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Trong vòng 70 năm qua, sản lượng ngô của Mỹ đã tăng sáu lần nhờ vào nguồn cung sẵn có của nitơ.
Thế giới chỉ đơn giản là không thể sản xuất nông nghiệp mà không có phân bón Nito, và đó là những đóng góp của Fritz Haber và Carl Bosch. Với phân bón, chúng ta có cơ sở để đảm bảo sự phát triển của cây trồng và qua đó đảm bảo nguồn cung lương thực, thực phẩm dồi dào cho dân số toàn cầu không ngừng tăng.
Lịch sử phát hiện ra vai trò của các chất dinh dưỡng khác và ứng dụng để sản xuất ra các loại phân bón có chứa các chất dinh dưỡng đó để cung cấp cho cây trồng là một quá trình không hề dễ dàng nhưng kết quả là sự đóng góp to lớn cho sự phát triển của nhân loại như chúng ta đã thấy.
TOP