0:00:07.239,0:00:09.592
Jakie odkrycie uważacie za najważniejsze

0:00:09.592,0:00:11.581
w ciągu ostatnich kilku wieków?

0:00:11.581,0:00:12.614
Czy to komputer?

0:00:12.614,0:00:14.183
Samochód? Elektryczność?

0:00:14.183,0:00:16.145
Czy może odkrycie atomu?

0:00:16.145,0:00:19.592
Ja stawiam na tę reakcję chemiczną:

0:00:19.592,0:00:23.283
cząsteczka gazowego azotu[br]plus trzy cząsteczki gazowego wodoru

0:00:23.297,0:00:26.739
dają razem dwie cząsteczki[br]gazowego amoniaku.

0:00:26.739,0:00:28.343
To proces Habera,

0:00:28.343,0:00:32.435
w którym cząsteczki azotu z powietrza[br]wiążą się z cząsteczkami wodoru,

0:00:32.435,0:00:35.564
czyli jest to zamiana powietrza w nawóz.

0:00:35.564,0:00:37.146
Bez tej reakcji

0:00:37.146,0:00:41.348
rolnicy mogliby wyprodukować[br]jedzenie tylko dla 4 miliardów ludzi.

0:00:41.348,0:00:44.880
Obecnie nasza populacja liczy[br]trochę ponad 7 miliardów ludzi.

0:00:44.880,0:00:50.251
Bez procesu Habera[br]ponad 3 miliardy nie miałyby co jeść.

0:00:51.306,0:00:55.025
Azot w formie azotanu, NO3,

0:00:55.025,0:00:58.205
to podstawowy składnik odżywczy[br]pozwalający roślinom żyć.

0:00:58.205,0:01:02.426
Gdy rośliny rosną, zużywają azotany,[br]pobierając je z gleby.

0:01:02.426,0:01:06.353
Azot może być uzupełniony[br]w długich, naturalnych procesach rozkładu,

0:01:06.353,0:01:07.855
na przykład rozkładu zwierząt.

0:01:07.855,0:01:11.679
Jednak ludzie chcą [br]uprawiać rośliny znacznie szybciej.

0:01:11.680,0:01:13.591
Najbardziej frustrujące jest to,

0:01:13.591,0:01:16.594
że 78% powietrza stanowi azot,

0:01:16.594,0:01:19.396
jednak rośliny nie mogą [br]pobrać azotu z powietrza,

0:01:19.396,0:01:22.511
bo zawiera bardzo silne wiązania potrójne,

0:01:22.511,0:01:24.643
których roślina nie umie zerwać.

0:01:24.643,0:01:29.533
Haber wynalazł sposób[br]na pobieranie azotu z powietrza

0:01:29.533,0:01:31.281
i umieszczanie go w glebie.

0:01:31.281,0:01:36.174
W 1908 roku niemiecki chemik Fritz Haber[br]opracował chemiczną metodę

0:01:36.176,0:01:39.020
wykorzystywania ogromnych[br]zapasów azotu z powietrza.

0:01:39.020,0:01:41.600
Haber odkrył metodę,[br]w której azot z powietrza

0:01:41.600,0:01:45.236
łączy się z wodorem i tworzy amoniak.

0:01:45.242,0:01:47.797
Amoniak może być wstrzyknięty do gleby,

0:01:47.797,0:01:50.506
gdzie szybko przemienia się w azotany.

0:01:50.506,0:01:54.383
Jednak żeby proces Habera [br]służył do wykarmienia świata,

0:01:54.383,0:01:58.415
musiał dawać dużą ilość amoniaku[br]w szybki i łatwy sposób.

0:01:58.415,0:02:01.180
Żeby zrozumieć, jak Haber tego dokonał,

0:02:01.180,0:02:04.399
musimy wiedzieć,[br]czym jest równowaga chemiczna.

0:02:04.399,0:02:09.076
Uzyskuje się ją wtedy, gdy reakcja[br]zachodzi w zamkniętym pojemniku.

0:02:09.514,0:02:14.303
Na przykład w zamkniętym pojemniku[br]umieszczasz wodór i azot

0:02:14.303,0:02:16.158
i pozwalasz im reagować ze sobą.

0:02:16.158,0:02:20.367
Na początku eksperymentu[br]mamy duże ilości azotu i wodoru,

0:02:20.370,0:02:24.106
więc tworzenie się amoniaku[br]przebiega bardzo szybko.

0:02:24.106,0:02:28.270
Jednak reagując ze sobą,[br]wodór i azot ulegają zużyciu.

0:02:28.270,0:02:29.883
Powoduje to spowolnienie reakcji,

0:02:29.883,0:02:33.632
ponieważ w pojemniku[br]jest coraz mniej azotu i wodoru.

0:02:33.632,0:02:36.347
Ostatecznie cząsteczki amoniaku[br]osiągną stan,

0:02:36.347,0:02:41.308
w którym zaczną się rozkładać[br]z powrotem do azotu i wodoru.

0:02:41.308,0:02:43.063
Po pewnej chwili obie reakcje,

0:02:43.063,0:02:45.588
tworzenia i rozkładania amoniaku,

0:02:45.588,0:02:47.634
osiągną taką samą prędkość.

0:02:47.634,0:02:51.891
Gdy prędkości są równe mówimy,[br]że reakcja osiągnęła stan równowagi.

0:02:53.146,0:02:55.861
Może i brzmi to dobrze,[br]ale to zła wiadomość,

0:02:55.861,0:02:58.817
jeśli chce się uzyskać tony amoniaku.

0:02:58.817,0:03:01.856
Haber wcale nie chciał,[br]by amoniak ulegał rozkładowi.

0:03:01.856,0:03:04.864
Jednak gdy pozostawi się reakcję[br]w zamkniętym pojemniku,

0:03:04.865,0:03:06.487
właśnie to się dzieje.

0:03:06.487,0:03:11.274
Wtedy Henry Le Chatelier,[br]francuski chemik, przyszedł z pomocą.

0:03:11.274,0:03:16.295
Odkrył, że jeśli doda się czegoś[br]do układu w stanie równowagi,

0:03:16.296,0:03:20.923
na przykład azotu, układ będzie się starał[br]przywrócić stan równowagi.

0:03:20.923,0:03:22.486
Le Chatelier odkrył również,

0:03:22.486,0:03:25.596
że jeśli zwiększy się[br]ciśnienie działające na układ,

0:03:25.596,0:03:28.971
układ będzie dążył do przywrócenia [br]wcześniejszego ciśnienia.

0:03:28.978,0:03:30.675
Jak w zatłoczonym pomieszczeniu.

0:03:30.675,0:03:33.782
Im więcej cząsteczek,[br]tym większe ciśnienie.

0:03:33.782,0:03:36.612
Patrząc na równanie widać,

0:03:36.612,0:03:41.781
że po lewej stronie są cztery cząsteczki,[br]a po prawej tylko dwie.

0:03:41.781,0:03:44.278
Jeśli chcemy mieć mniej zatłoczony pokój,

0:03:44.278,0:03:45.872
czyli mniejsze ciśnienie,

0:03:45.872,0:03:48.689
układ zacznie łączyć azot i wodór,

0:03:48.689,0:03:51.804
by utworzyć bardziej kompaktowe[br]cząsteczki amoniaku.

0:03:51.804,0:03:55.111
Haber zrozumiał, że do uzyskania [br]dużych ilości amoniaku

0:03:55.111,0:03:56.604
potrzebne mu urządzenie,

0:03:56.604,0:03:59.600
które będzie w sposób ciągły[br]dodawać azot i wodór,

0:03:59.600,0:04:03.318
zwiększając jednocześnie ciśnienie[br]w stanie równowagi.

0:04:03.318,0:04:05.480
Właśnie takie urządzenie zbudował.

0:04:05.480,0:04:08.300
Obecnie amoniak [br]jest najczęściej produkowanym

0:04:08.300,0:04:10.313
związkiem chemicznym na świecie.

0:04:10.313,0:04:14.891
Każdego roku powstaje[br]około 131 milionów ton,

0:04:14.891,0:04:18.314
czyli około 290 miliardów funtów amoniaku.

0:04:18.314,0:04:21.463
W przybliżeniu to masa[br]30 milionów słoni afrykańskich,

0:04:21.463,0:04:24.314
z których każdy waży średnio 4,5 tony.

0:04:24.314,0:04:28.071
80% tego amoniaku stosuje się[br]do produkcji nawozów,

0:04:28.071,0:04:30.937
resztę w przemysłowych[br]i domowych środkach czystości

0:04:30.937,0:04:35.264
oraz innych związkach azotu,[br]takich jak kwas azotowy.

0:04:35.265,0:04:38.835
Ostatnie badania wykazały,[br]że połowa azotu z takich nawozów

0:04:38.837,0:04:41.147
nie jest asymilowana przez rośliny.

0:04:41.147,0:04:42.977
W konsekwencji zaczęto znajdować azot

0:04:42.977,0:04:45.142
w postaci niestabilnych[br]związków chemicznych

0:04:45.142,0:04:47.695
w wodnych zasobach Ziemi i atmosferze,

0:04:47.695,0:04:49.646
co poważnie szkodzi naszemu środowisku.

0:04:49.646,0:04:53.105
Haber nie przewidział tego problemu,[br]gdy przedstawiał swoje odkrycie.

0:04:53.105,0:04:54.773
Kontynuując jego pionierską wizję,

0:04:54.773,0:04:59.058
naukowcy poszukują obecnie nowej odmiany[br]procesu Habera na miarę XXI wieku,

0:04:59.058,0:05:03.529
która da taki sam poziom pomocy[br]bez niebezpiecznych konsekwencji.