1 00:00:07,239 --> 00:00:08,052 ¿A qué llamarías 2 00:00:08,052 --> 00:00:09,579 el descubrimiento más importante 3 00:00:09,579 --> 00:00:11,581 del último par de siglos? 4 00:00:11,581 --> 00:00:12,614 ¿La computadora? 5 00:00:12,614 --> 00:00:13,263 ¿El automóvil? 6 00:00:13,263 --> 00:00:14,168 ¿La electricidad? 7 00:00:14,168 --> 00:00:16,145 O, ¿quizás el descubrimiento del átomo? 8 00:00:16,145 --> 00:00:19,592 Yo diría que es esta reacción química: 9 00:00:19,592 --> 00:00:21,213 1 molécula de gas de nitrógeno 10 00:00:21,213 --> 00:00:23,297 más 3 moléculas de gas de hidrógeno 11 00:00:23,297 --> 00:00:26,739 que da 2 moléculas de gas de amoníaco. 12 00:00:26,739 --> 00:00:28,343 Este es el proceso de Haber, 13 00:00:28,343 --> 00:00:30,925 que enlaza las moléculas de nitrógeno del aire 14 00:00:30,925 --> 00:00:32,430 a moléculas de hidrógeno, 15 00:00:32,430 --> 00:00:35,564 o que convierte el aire en fertilizante. 16 00:00:35,564 --> 00:00:36,806 Sin esta reacción, 17 00:00:36,806 --> 00:00:39,482 los agricultores solo pueden producir alimentos suficientes 18 00:00:39,482 --> 00:00:41,348 para 4000 millones de personas; 19 00:00:41,348 --> 00:00:44,880 nuestra población actual es un poco más de 7000 millones. 20 00:00:44,880 --> 00:00:46,881 Así que sin el proceso de Haber 21 00:00:46,881 --> 00:00:51,306 más de 3000 millones de personas no tendrían alimentos. 22 00:00:51,306 --> 00:00:55,025 Como ves, el nitrógeno en forma de nitrato, NO3, 23 00:00:55,025 --> 00:00:58,205 es un nutriente esencial para la sobrevivencia de las plantas. 24 00:00:58,205 --> 00:01:00,706 Cuando los cultivos crecen, consumen nitrógeno 25 00:01:00,706 --> 00:01:02,425 que extraen de la tierra. 26 00:01:02,425 --> 00:01:03,923 El nitrógeno puede reponerse 27 00:01:03,923 --> 00:01:06,346 mediante largos procesos naturales de fertilización 28 00:01:06,346 --> 00:01:07,845 como la descomposición de animales, 29 00:01:07,845 --> 00:01:09,679 pero los humanos queremos producir alimentos 30 00:01:09,679 --> 00:01:11,680 mucho más rápido. 31 00:01:11,680 --> 00:01:13,591 Ahora, esta es la parte frustrante: 32 00:01:13,591 --> 00:01:16,594 el 78 % del aire está compuesto de nitrógeno, 33 00:01:16,594 --> 00:01:19,396 pero los cultivos no pueden tomar el nitrógeno del aire 34 00:01:19,396 --> 00:01:22,511 porque contiene enlaces triples muy fuertes 35 00:01:22,511 --> 00:01:24,643 que los cultivos no pueden romper. 36 00:01:24,643 --> 00:01:26,643 Lo que hizo Haber, básicamente, 37 00:01:26,643 --> 00:01:27,762 fue conseguir una forma 38 00:01:27,762 --> 00:01:29,529 de tomar este nitrógeno en el aire 39 00:01:29,529 --> 00:01:31,281 y ponerlo en la tierra. 40 00:01:31,281 --> 00:01:34,864 En 1908, el químico alemán Fritz Haber 41 00:01:34,864 --> 00:01:36,176 desarrolló un método químico 42 00:01:36,176 --> 00:01:39,020 para usar las grandes cantidades de nitrógeno en el aire. 43 00:01:39,020 --> 00:01:39,890 Haber creó un método 44 00:01:39,890 --> 00:01:41,594 que tomaba el nitrógeno del aire 45 00:01:41,594 --> 00:01:43,046 y lo enlazaba al hidrógeno 46 00:01:43,046 --> 00:01:45,242 para formar amoníaco. 47 00:01:45,242 --> 00:01:47,797 El amoníaco puede ser inyectado a la tierra 48 00:01:47,797 --> 00:01:50,506 que lo convierte rápidamente en nitrato. 49 00:01:50,506 --> 00:01:53,100 Pero para usar el proceso de Haber 50 00:01:53,100 --> 00:01:54,950 para alimentar al mundo 51 00:01:54,950 --> 00:01:55,213 había que hallar una forma 52 00:01:55,213 --> 00:01:58,415 de crear muchísimo amoníaco de forma fácil y rápida. 53 00:01:58,415 --> 00:01:59,381 Para entender 54 00:01:59,381 --> 00:02:01,900 cómo logró Haber esta hazaña, 55 00:02:01,900 --> 00:02:02,179 tenemos que saber algo 56 00:02:02,179 --> 00:02:04,397 sobre el equilibro químico. 57 00:02:04,397 --> 00:02:06,346 El equilibrio químico puede alcanzarse 58 00:02:06,346 --> 00:02:09,514 si tienes una reacción en un contenedor cerrado. 59 00:02:09,514 --> 00:02:11,233 Por ejemplo, digamos que pones 60 00:02:11,233 --> 00:02:14,346 hidrógeno y nitrógeno en un contenedor cerrado 61 00:02:14,346 --> 00:02:16,158 y dejas que reaccione. 62 00:02:16,158 --> 00:02:17,757 Al comienzo del experimento 63 00:02:17,757 --> 00:02:20,370 tenemos bastante nitrógeno e hidrógeno 64 00:02:20,370 --> 00:02:22,006 así que la formación de amoníaco 65 00:02:22,006 --> 00:02:24,098 ocurre muy rápidamente. 66 00:02:24,098 --> 00:02:26,680 Pero a medida que reaccionan el hidrógeno y el nitrógeno 67 00:02:26,680 --> 00:02:28,261 y se empiezan a gastar, 68 00:02:28,261 --> 00:02:29,883 la reacción se ralentiza 69 00:02:29,883 --> 00:02:31,842 porque hay menos nitrógeno e hidrógeno 70 00:02:31,842 --> 00:02:33,625 en el contenedor. 71 00:02:33,625 --> 00:02:36,347 Con el tiempo, las moléculas de amoníaco llegan a un punto 72 00:02:36,347 --> 00:02:38,058 que empiezan a descomponerse 73 00:02:38,058 --> 00:02:41,339 nuevamente en nitrógeno e hidrógeno. 74 00:02:41,339 --> 00:02:43,063 Después de un tiempo, las 2 reacciones 75 00:02:43,063 --> 00:02:45,588 de creación y descomposición de amoníaco 76 00:02:45,588 --> 00:02:47,634 alcanzan la misma velocidad. 77 00:02:47,634 --> 00:02:49,341 Cuando ambas velocidades llegan a ser iguales 78 00:02:49,341 --> 00:02:52,147 decimos que se ha alcanzado el equilibrio. 79 00:02:53,146 --> 00:02:55,280 Esto puede parecer algo bueno, pero no lo es 80 00:02:55,280 --> 00:02:56,511 cuando lo que quieres 81 00:02:56,511 --> 00:02:58,817 es crear grandes cantidades de amoníaco. 82 00:02:58,817 --> 00:03:00,336 Haber no quería que el amoníaco 83 00:03:00,336 --> 00:03:01,855 se descompusiera, en absoluto, 84 00:03:01,855 --> 00:03:03,374 pero si solo se deja reaccionar 85 00:03:03,374 --> 00:03:04,865 en el contenedor cerrado 86 00:03:04,865 --> 00:03:06,487 es lo que ocurrirá. 87 00:03:06,487 --> 00:03:08,794 Aquí es donde Henry Le Chatelier, 88 00:03:08,794 --> 00:03:09,981 un químico francés, 89 00:03:09,981 --> 00:03:11,271 viene a ayudar. 90 00:03:11,271 --> 00:03:12,705 Él descubrió 91 00:03:12,705 --> 00:03:14,590 que si a un sistema en equilibrio 92 00:03:14,590 --> 00:03:16,296 se le agrega algo, 93 00:03:16,296 --> 00:03:17,723 digamos, nitrógeno, 94 00:03:17,723 --> 00:03:18,715 el sistema intentará 95 00:03:18,715 --> 00:03:20,921 regresar nuevamente al equilibrio. 96 00:03:20,921 --> 00:03:22,296 Le Chatelier también descubrió 97 00:03:22,296 --> 00:03:23,469 que si se aumenta 98 00:03:23,469 --> 00:03:25,596 la cantidad de presión en el sistema, 99 00:03:25,596 --> 00:03:26,761 el sistema intentará 100 00:03:26,761 --> 00:03:28,978 regresar a la presión que tenía. 101 00:03:28,978 --> 00:03:30,675 Es como estar en un cuarto muy lleno. 102 00:03:30,675 --> 00:03:32,182 Mientras haya más moléculas, 103 00:03:32,182 --> 00:03:33,773 habrá más presión. 104 00:03:33,773 --> 00:03:35,529 Si regresamos a nuestra ecuación 105 00:03:35,529 --> 00:03:37,532 vemos que a la izquierda... 106 00:03:37,532 --> 00:03:39,681 hay 4 moléculas a la izquierda 107 00:03:39,681 --> 00:03:41,776 y solo 2 a la derecha. 108 00:03:41,776 --> 00:03:44,278 Así que si queremos que el cuarto esté menos lleno, 109 00:03:44,278 --> 00:03:45,872 y en consecuencia, haya menos presión, 110 00:03:45,872 --> 00:03:47,009 el sistema empezará 111 00:03:47,009 --> 00:03:48,670 a combinar nitrógeno e hidrógeno 112 00:03:48,670 --> 00:03:51,804 para crear las más compactas moléculas de amoníaco. 113 00:03:51,804 --> 00:03:53,821 Haber descubrió que para crear 114 00:03:53,821 --> 00:03:55,100 grandes cantidades de amoníaco 115 00:03:55,100 --> 00:03:56,604 tendría que diseñar una máquina 116 00:03:56,604 --> 00:03:59,600 que agregara nitrógeno e hidrógeno de forma continua 117 00:03:59,600 --> 00:04:01,438 mientras se aumenta al mismo tiempo la presión 118 00:04:01,438 --> 00:04:03,314 en el sistema de equilibrio, 119 00:04:03,314 --> 00:04:05,480 que fue exactamente lo que hizo. 120 00:04:05,480 --> 00:04:08,030 Hoy en día, el amoníaco es el compuesto químico 121 00:04:08,030 --> 00:04:10,313 que más se produce en el mundo. 122 00:04:10,313 --> 00:04:14,891 Se producen al año unas 131 millones de toneladas métricas, 123 00:04:14,891 --> 00:04:18,314 unos 132 000 millones de kilos de amoníaco. 124 00:04:18,314 --> 00:04:19,473 Eso es como la masa 125 00:04:19,473 --> 00:04:21,447 de 30 millones de elefantes africanos 126 00:04:21,447 --> 00:04:24,314 que pesan unos 4500 kilos cada uno. 127 00:04:24,314 --> 00:04:27,957 El 80 % del amoníaco se usa en la producción de fertilizantes, 128 00:04:27,957 --> 00:04:29,041 mientras que el resto se usa 129 00:04:29,041 --> 00:04:30,937 en productos de limpieza, industriales y domésticos 130 00:04:30,937 --> 00:04:33,314 y para producir otros compuestos de nitrógeno, 131 00:04:33,314 --> 00:04:35,265 como el ácido cítrico. 132 00:04:35,265 --> 00:04:36,345 Estudios recientes han descubierto 133 00:04:36,345 --> 00:04:38,837 que la mitad del nitrógeno de estos fertilizantes 134 00:04:38,837 --> 00:04:41,147 no es asimilado por las plantas. 135 00:04:41,147 --> 00:04:42,977 Como consecuencia, se encuentra nitrógeno 136 00:04:42,977 --> 00:04:44,642 como compuesto químico volátil 137 00:04:44,642 --> 00:04:47,695 en las masas de agua terrestre y en la atmósfera, 138 00:04:47,695 --> 00:04:49,646 contaminando de forma severa nuestro medio ambiente. 139 00:04:49,646 --> 00:04:51,475 Claro que Haber no pronosticó este problema 140 00:04:51,475 --> 00:04:53,095 cuando presentó su invento. 141 00:04:53,095 --> 00:04:54,773 Siguiendo su visión pionera, 142 00:04:54,773 --> 00:04:56,388 los científicos de hoy en día buscan 143 00:04:56,388 --> 00:04:59,054 un nuevo proceso Haber del siglo XXI 144 00:04:59,054 --> 00:05:01,029 que nos ayude de la misma forma 145 00:05:01,029 --> 00:05:03,359 pero sin las peligrosas consecuencias.