Care este cea mai importantă descoperire a ultimelor patru secole? Calculatorul? Maşina? Electricitatea? Poate descoperirea atomului? Eu cred că este această reacţie chimică: dintr-o moleculă de azot gazos şi trei molecule de hidrogen gazos se obţin două molecule de amoniac gazos. Este procedeul Haber de a uni molecule de azot în aer cu molecule de hidrogen sau transformarea aerului în fertilizator. Fără această reacţie, fermierii nu ar putea produce destulă hrană pentru 4 miliarde de oameni; populaţia actuală este de 7 miliarde. Fără acest procedeu Haber, 3 miliarde de oameni nu ar avea hrană. Azotul, sub formă de azotat [NO3]-, este un nutrient esenţial plantelor. Culturile cresc şi consumă nitrogen, pe care îl iau din sol. Nitrogenul poate fi alimentat printr-un proces natural de fertilizare ca descompunerea animalelor, dar oamenii vor hrană mult mai repede. Partea frustrantă este că: 78% din aer este compus din azot, dar culturile nu îl pot lua din aer pentru că azotul gazos N2 are legături triple puternice, pe care culturile nu le pot rupe. Haber a găsit o cale să ia acest azot din aer şi să îl pună în sol. În 1908, chimistul German Fritz Haber a dezvoltat o metodă chimică care folosea azotul din aer. El a găsit o metodă care lua nitrogenul din aer şi îl lega de hidrogen pentru a forma amoniac. Amoniacul poate fi injectat apoi în sol, unde este transformat rapid în azotat de amoniu. Dar dacă procesul urma să fie folosit pentru a hrăni lumea, trebuia să găsească o cale să obţină mult amoniac rapid şi uşor. Pentru a înţelege cum a procedat Haber, trebuie să cunoaştem ceva despre echilibrul chimic. Echilibrul chimic poate fi obţinut când există o reacţie în mediu izolat. Să spunem că punem hidrogen şi azot într-un container închis şi le lăsăm să reacţioneze. La început, avem mult azot şi hidrogen, aşa că amoniacul se obţine foarte repede. Dar după ce reacţionează şi interacţiunea se termină, reacţia încetineşte pentru că e mai puţin azot şi hidrogen în container. Într-un final, moleculele de amoniac pot ajunge la un punct în care încep să se descompună în cele două substanţe. După un timp, cele două reacţii care crează şi descompun amoniacul, ajung la aceeaşi viteză. Când vitezele sunt egale, spunem că au ajuns la echilibru. Pare bine, dar nu este și atunci când vrei să obţii o tonă de amoniac. Haber nu voia ca amoniacul să se redescompună, dar dacă laşi reacţia în container închis, asta se întâmplă. Aici, Henry Le Chatelier, un chimist Francez, a putut contribui. El a realizat că dacă ai un sistem în echilibru şi adaugi ceva, de exemplu azot, sistemul va lucra pentru a ajunge iar la echilibru. El a realizat de asemenea că dacă mărești presiunea într-un sistem, sistemul lucrează să revină la presiunea iniţială. Ca într-o cameră aglomerată. Cu cât sunt mai multe molecule, cu atât este presiunea mai mare. În ecuaţia noastră, la stânga vedem că există patru molecule la stânga şi doar două la dreapta. Deci, dăcă vrem să eliberăm camera să avem mai puţină presiune, sistemul va începe să combine azotul şi hidrogenul pentru a compacta moleculele de amoniac. Haber a realizat că pentru a face cantităţi mari de amoniac, ar trebui să creeze o maşină care să adauge continuu azot și hidrogen şi să crească presiunea sistemului de echilibru şi exact asta a făcut. Amoniacul este cel mai produs compus chimc din lume. Anual se produc peste 131 de milioane de tone, adică 290 de miliarde de pounds de amoniac. Este egal cu masa a 30 de milioane de elefanţi din Africa, care cântăresc 10.000 de pounds fiecare. 80% din cantitate este utilizată la fertilizare, iar restul în produse de curăţat industriale și casnice şi la producerea altor compuşi de azot, ca acidul nitric. Studii recente au arătat că jumătate din nitrogenul fertilizatorilor nu este asimilat de plante. Ca urmare este găsit ca şi compus volatil în apa şi atmosfera Pământului, afectând mediul. Haber nu a prevăzut aceste probleme când a făcut invenţia. Pe baza viziunii sale, oamenii de ştiinţă caută un nou proces Haber pentru secolul XXI, prin care să obţină acelaşi rezultat fără consecinţe periculoase.