Процесс Габера-Боша, который иногда называют самым важным технологическим достижением 20 века, позволяет проводить экономичный массовый синтез аммиака. (NH3) из азота и водород. Он был разработан незадолго до Первой мировой войны немецкими химиками Фрицем Габером и Карлом Бошем. Габер получил Нобелевскую премию по химии в 1918 году за свои открытия, а Бош разделил Нобелевскую премию с Фридрих Бергиус в 1931 году за его работу по химическим реакциям под высоким давлением. Сначала немецкая национальная тайна, химия и методы эффективного синтеза аммиака распространились по всему миру в 1920-х и 1930-х годах.
Аммиак важен, потому что он является основным ингредиентом искусственных удобрений, без которых современные сельскохозяйственные урожаи были бы невозможны. Процесс Габера-Боша, иногда называемый аммиачным процессом Габера, был первым промышленным химическим процессом, использование сверхвысоких давлений: 200-400 атмосфер. В дополнение к высокому давлению в процессе также используются высокие температуры примерно 750–1200 ° по Фаренгейту (около 400–650 ° по Цельсию). Эффективность реакции зависит от давления и температуры; больший выход получается при более высоких давлениях и более низких температурах в необходимом диапазоне.
В течение первого десятилетия 20-го века искусственный синтез нитратов изучался из-за опасений, что мировые запасы фиксированного азота быстро снижалась по сравнению с потребностью. Азот в его неактивной форме атмосферного газа очень распространен, но в то время было труднее найти пригодные для сельского хозяйства «фиксированные» соединения азота. Сельскохозяйственные операции требуют большого количества фиксированного азота для получения хороших урожаев. В начале 20-го века все развитые страны мира были вынуждены массово импортировать нитраты из самого крупного доступного источника — селитры (NaNO3) из Чили — и многих ученых беспокоило сокращение запасов соединений азота.
Процесс Габера-Боша позволил решить проблему нехватки связанного азота. Используя чрезвычайно высокое давление и катализатор, состоящий в основном из железа, важнейшие химические вещества, используемые как в производстве удобрений, взрывчатые вещества стали очень доступными для Германии, что позволило этой стране продолжать сражаться в Первой мировой войне. По мере того как процесс Габера-Боша получил широкое распространение во всем мире, он стал основной процедурой, ответственной за производство химических удобрений.
В начале 21 века процесс Габера-Боша использовался для производства более 500 миллионов тонн (453 миллиарда килограммов) искусственных удобрений в год. На его производство ушло около 1 процента мировой энергии, и на нем проживало около 40 процентов населения Земли.
Майкл является давним участником AboutMechanics, который специализируется на темах, связанных с палеонтологией, физикой, биологией, астрономией, химией и футуризмом. Помимо того, что он заядлый блоггер, Майкл особенно увлечен исследованиями стволовых клеток, регенеративной медициной и методами продления жизни. Он также работал в Фонде Мафусаила, Институте искусственного интеллекта сингулярности и Фонде спасательных шлюпок.