WEBVTT

00:00:07.239 --> 00:00:08.052
Qual você diria

00:00:08.052 --> 00:00:09.579
ser a mais importante descoberta

00:00:09.579 --> 00:00:11.581
dos últimos séculos?

00:00:11.581 --> 00:00:12.614
É o computador?

00:00:12.614 --> 00:00:13.263
O carro?

00:00:13.263 --> 00:00:14.168
A eletricidade?

00:00:14.168 --> 00:00:16.145
Ou, talvez, a descoberta do átomo?

00:00:16.145 --> 00:00:19.592
Eu diria que é essa reação química:

00:00:19.592 --> 00:00:21.213
uma molécula de nitrogênio

00:00:21.213 --> 00:00:23.297
mais três moléculas de hidrogênio

00:00:23.297 --> 00:00:26.739
resulta em duas moléculas de amônia.

00:00:26.739 --> 00:00:28.343
Esse é o processo Haber,

00:00:28.343 --> 00:00:30.925
que une moléculas de nitrogênio do ar

00:00:30.925 --> 00:00:32.431
a moléculas de hidrogênio,

00:00:32.431 --> 00:00:35.564
ou que torna ar em fertilizante.

00:00:35.564 --> 00:00:36.806
Sem essa reação,

00:00:36.806 --> 00:00:39.482
fazendeiros seriam capazes 
de produzir alimento suficiente

00:00:39.482 --> 00:00:41.348
para apenas 4 bilhões de pessoas.

00:00:41.348 --> 00:00:44.880
Nossa população atual ultrapassa 
os 7 bilhões de pessoas.

00:00:44.880 --> 00:00:46.881
Então, sem o processo Haber,

00:00:46.881 --> 00:00:51.306
mais de 3 bilhões de pessoas 
ficariam sem alimento.

00:00:51.306 --> 00:00:55.025
Veja, o nitrogênio 
em forma de nitrato, NO3,

00:00:55.025 --> 00:00:58.205
é um nutriente essencial 
para a sobrevivência dos vegetais.

00:00:58.205 --> 00:01:00.706
Conforme as plantações crescem, 
elas consomem nitrogênio,

00:01:00.706 --> 00:01:02.425
extraindo-o do solo.

00:01:02.425 --> 00:01:03.923
O nitrogênio pode ser restabelecido

00:01:03.923 --> 00:01:06.346
por meio de processos de fertilização 
longos e naturais,

00:01:06.346 --> 00:01:07.845
como animais em decomposição,

00:01:07.845 --> 00:01:09.679
mas os humanos querem cultivar alimento

00:01:09.679 --> 00:01:11.680
muito mais rápido que isso.

00:01:11.680 --> 00:01:13.591
Bom, eis a parte frustrante:

00:01:13.591 --> 00:01:16.594
78% do ar é composto de nitrogênio,

00:01:16.594 --> 00:01:19.396
mas as plantações não podem 
extrair nitrogênio apenas do ar,

00:01:19.396 --> 00:01:22.511
porque ele possui ligações triplas
muito fortes,

00:01:22.511 --> 00:01:24.643
que as plantações não podem quebrar.

00:01:24.643 --> 00:01:26.643
O que Haber fez, basicamente,

00:01:26.643 --> 00:01:27.762
foi descobrir uma forma

00:01:27.762 --> 00:01:29.529
de extrair esse nitrogênio do ar

00:01:29.529 --> 00:01:31.281
e levá-lo para o solo.

00:01:31.281 --> 00:01:34.864
Em 1908, o químico alemão Fritz Haber

00:01:34.864 --> 00:01:36.176
desenvolveu um método químico

00:01:36.176 --> 00:01:39.020
para utilizar o vasto suprimento 
de nitrogênio do ar.

00:01:39.020 --> 00:01:39.890
Haber descobriu um método

00:01:39.890 --> 00:01:41.594
que extraía o nitrogênio do ar

00:01:41.594 --> 00:01:43.046
e o ligava ao hidrogênio

00:01:43.046 --> 00:01:45.242
para formar amônia.

00:01:45.242 --> 00:01:47.797
A amônia pode, então,
ser injetada no solo,

00:01:47.797 --> 00:01:50.506
onde é rapidamente
convertida em nitrato.

00:01:50.506 --> 00:01:53.100
Mas se o processo de Haber
fosse utilizado

00:01:53.100 --> 00:01:54.290
para alimentar o mundo,

00:01:54.290 --> 00:01:55.433
ele teria de descobrir um modo

00:01:55.433 --> 00:01:58.415
de criar um monte dessa amônia 
de forma rápida e fácil.

00:01:58.415 --> 00:01:59.381
Para entender

00:01:59.381 --> 00:02:01.170
como Haber conseguiu esse feito,

00:02:01.170 --> 00:02:02.319
precisamos saber um pouco

00:02:02.319 --> 00:02:04.397
sobre equilíbrio químico.

00:02:04.397 --> 00:02:06.346
O equilíbrio químico pode ser alcançado

00:02:06.346 --> 00:02:09.514
quando se tem uma reação 
em um recipiente fechado.

00:02:09.514 --> 00:02:11.233
Por exemplo, digamos que você coloque

00:02:11.233 --> 00:02:14.346
hidrogênio e nitrogênio 
em um recipiente fechado

00:02:14.346 --> 00:02:16.158
e os deixe reagir.

00:02:16.158 --> 00:02:17.757
No início da experiência,

00:02:17.757 --> 00:02:20.370
temos um monte
de nitrogênio e hidrogênio,

00:02:20.370 --> 00:02:22.006
então, a formação da amônia

00:02:22.006 --> 00:02:24.098
ocorre em alta velocidade.

00:02:24.098 --> 00:02:26.680
Mas, conforme o hidrogênio 
e o nitrogênio reagem

00:02:26.680 --> 00:02:28.261
e se desgastam,

00:02:28.261 --> 00:02:29.883
a reação desacelera,

00:02:29.883 --> 00:02:31.842
porque há menos nitrogênio e hidrogênio

00:02:31.842 --> 00:02:33.625
no recipiente.

00:02:33.625 --> 00:02:36.347
No fim, as moléculas de amônia 
chegam a um ponto

00:02:36.347 --> 00:02:38.058
em que começam a se desintegrar

00:02:38.058 --> 00:02:41.339
novamente em nitrogênio e hidrogênio.

00:02:41.339 --> 00:02:43.063
Algum tempo depois, as duas reações,

00:02:43.063 --> 00:02:45.588
a que cria e a que desintegra a amônia,

00:02:45.588 --> 00:02:47.634
alcançarão a mesma velocidade.

00:02:47.634 --> 00:02:49.341
Quando as velocidades são iguais,

00:02:49.341 --> 00:02:52.147
dizemos que a reação
alcançou equilíbrio.

00:02:53.146 --> 00:02:55.280
Talvez isso pareça bom, mas não é,

00:02:55.280 --> 00:02:56.511
quando o que se quer

00:02:56.511 --> 00:02:58.817
é simplesmente criar
uma tonelada de amônia.

00:02:58.817 --> 00:03:00.336
Haber não quer que a amônia,

00:03:00.336 --> 00:03:01.855
de forma alguma, se desintegre,

00:03:01.855 --> 00:03:03.514
mas se simplesmente deixarmos a reação

00:03:03.514 --> 00:03:04.865
em um recipiente fechado,

00:03:04.865 --> 00:03:06.487
é isso que vai acontecer.

00:03:06.487 --> 00:03:08.794
E aí que Henry Le Chatelier,

00:03:08.794 --> 00:03:09.981
um químico francês,

00:03:09.981 --> 00:03:11.271
pode ajudar.

00:03:11.271 --> 00:03:12.705
Ele descobriu

00:03:12.705 --> 00:03:14.590
que se pegarmos um sistema
em equilíbrio

00:03:14.590 --> 00:03:16.296
e adicionarmos algo a ele,

00:03:16.296 --> 00:03:17.723
por exemplo, o nitrogênio,

00:03:17.723 --> 00:03:18.715
o sistema vai funcionar

00:03:18.715 --> 00:03:20.921
em prol de restabelecer o equilíbrio.

00:03:20.921 --> 00:03:22.296
Le Chatelier também descobriu

00:03:22.296 --> 00:03:23.469
que se aumentarmos

00:03:23.469 --> 00:03:25.596
a pressão sobre o sistema,

00:03:25.596 --> 00:03:26.761
ele tenta restabelecer

00:03:26.761 --> 00:03:28.978
a pressão que tinha antes.

00:03:28.978 --> 00:03:30.675
É como estar em uma sala lotada.

00:03:30.675 --> 00:03:32.182
Quanto mais moléculas existirem,

00:03:32.182 --> 00:03:33.773
mais pressão haverá.

00:03:33.773 --> 00:03:35.529
Se recapitularmos nossa equação,

00:03:35.529 --> 00:03:37.532
vemos que, do lado esquerdo,

00:03:37.532 --> 00:03:39.681
existem 4 moléculas à esquerda

00:03:39.681 --> 00:03:41.776
e apenas duas à direita.

00:03:41.776 --> 00:03:44.278
Então, se quisermos 
que a sala fique menos cheia,

00:03:44.278 --> 00:03:45.872
e, portanto, tenha menos pressão,

00:03:45.872 --> 00:03:46.779
o sistema começará

00:03:46.779 --> 00:03:48.670
a combinar nitrogênio e hidrogênio

00:03:48.670 --> 00:03:51.804
para tornar as moléculas 
de amônia mais compactas.

00:03:51.804 --> 00:03:53.821
Haber percebeu que, para criar

00:03:53.821 --> 00:03:55.100
grandes quantidades de amônia,

00:03:55.100 --> 00:03:56.604
teria de criar uma máquina

00:03:56.604 --> 00:03:59.600
que continuamente adicionasse 
nitrogênio e hidrogênio,

00:03:59.600 --> 00:04:01.438
enquanto também aumentasse a pressão

00:04:01.438 --> 00:04:03.314
no sistema de equilíbrio.

00:04:03.314 --> 00:04:05.480
E foi exatamente o que ele fez.

00:04:05.480 --> 00:04:08.030
Hoje, a amônia
é um dos compostos químicos

00:04:08.030 --> 00:04:10.313
mais produzidos no mundo.

00:04:10.313 --> 00:04:14.891
Cerca de 290 bilhões de libras 
são produzidas por ano,

00:04:14.891 --> 00:04:18.314
o que equivale a 131 milhões 
de toneladas de amônia.

00:04:18.314 --> 00:04:19.363
É mais ou menos a massa

00:04:19.363 --> 00:04:21.447
de 30 milhões de elefantes africanos,

00:04:21.447 --> 00:04:24.314
com aproximadamente 4,5 toneladas cada.

00:04:24.314 --> 00:04:28.087
80% dessa amônia são utilizados 
na produção de fertilizante,

00:04:28.087 --> 00:04:29.191
enquanto o restante é utilizado

00:04:29.191 --> 00:04:30.937
em limpadores industriais e domésticos

00:04:30.937 --> 00:04:33.314
e para produzir
outros compostos de nitrogênio,

00:04:33.314 --> 00:04:35.265
como o ácido nítrico.

00:04:35.265 --> 00:04:36.515
Estudos recentes descobriram

00:04:36.515 --> 00:04:38.837
que metade do nitrogênio
desses fertilizantes

00:04:38.837 --> 00:04:41.147
não é absorvido pelos vegetais.

00:04:41.147 --> 00:04:42.977
Consequentemente,
o nitrogênio é encontrado,

00:04:42.977 --> 00:04:44.642
como composto químico volátil,

00:04:44.642 --> 00:04:47.695
nas fontes de água
e na atmosfera da Terra,

00:04:47.695 --> 00:04:49.646
danificando seriamente nosso ambiente.

00:04:49.646 --> 00:04:51.475
É claro, Haber não previu
esse problema,

00:04:51.475 --> 00:04:53.095
quando nos apresentou sua invenção.

00:04:53.095 --> 00:04:54.773
Seguindo sua visão pioneira,

00:04:54.773 --> 00:04:56.388
os cientistas de hoje estão buscando

00:04:56.388 --> 00:04:59.054
um novo processo de Haber
do século XXI,

00:04:59.054 --> 00:05:01.029
que alcançará
o mesmo nível de utilidade

00:05:01.029 --> 00:05:03.359
sem as consequências perigosas.