La síntesis de born-haber (en inglés)

100 años del proceso Haber-Bosch: Rendimientos en cultivos hortícolas con y sin fertilizantes nitrogenados inorgánicos
A.H. Wissemeier1), R. Haehndel2), W. Zerulla1), I. Carrasco3)
1)BASF Agricultural Center Limburgerhof, Speyerer Str. 2, 67117 Limburgerhof, Germany
2) K+S Nitrogen, Reichskanzler-Müller-Str. 23, 68165 Mannheim, Germany
3) K plus S Iberia (K+S Nitrogen), Joan d’Àustria 39-47,08005 Barcelona
israel.carrasco@ks-iberia.com

Palabras clave: síntesis amoníaco, producción fertilizantes nitrogenados, ensayos larga duración

Resumen
100 años del proceso Haber-Bosch: la patente original de Fritz Haber en 1908 fue la base para la primera obtención sustancial de amonio procedente del nitrógeno e hidrógeno del aire en condiciones de alta presión y en laboratorio en 1909.Este descubrimiento, seguido del desarrollo de un reactor adecuado de alta presión por Carl Bosch en 1911, originó el inicio de la producción de fertilizantes amoniacales por BASF en 1913 en Ludwigshafen. En el año 2008, se estimó que la nutrición básica del 48% de la población mundial está basada en la fertilización inorgánica nitrogenada, que depende del proceso Haber-Bosch.
En ensayos de largaduración en rotaciones de cultivos extensivos, una insuficiente fertilización nitrogenada durante varios años produjo rendimientos del 50% comparados con una óptima fertilización nitrogenada. En ensayos a largo plazo de una rotación de cultivos hortícolas desde 1994 a 2009, el rendimiento medio comercializable sin fertilización nitrogenada fue solamente del 25%. Una mayor reducción en elrendimiento de cultivos hortícolas en comparación con cultivos extensivos (36% vs. 50%) están relacionados con un mayor requerimiento de N en el crecimiento vegetativo que en el crecimiento generativo (rendimiento de hortalizas versus cereales).

INTRODUCCIÓN
El 78% de nitrógeno del que está compuesta la atmósfera está en formas gaseosas no utilizables por las plantas. A principios del siglo pasado,Fritz Haber descubrió como hacer reaccionar el nitrógeno atmosférico para sintetizarlo en amoniaco (NH3). Posteriormente Carl Bosch desarrolló este proceso a escala industrial. Ambos investigadores recibieron el Premio Nobel por la importancia de sus descubrimientos en la alimentación de la población mundial. Actualmente esta reacción es conocida como el proceso Haber-Bosch, en que se hace reaccionarel N2 atmosférico con hidrógeno en presencia de hierro a alta presión y temperatura.
Los hitos del proceso Haber-Bosch para sintetizar el amoniaco desde sus elementos moleculares, nitrógeno e hidrógeno (N2 + 3 H2 ( 2 NH3), fueron los siguientes:
1908 patente de Fritz Haber,
1909 síntesis a escala de laboratorio,
1911 desarrollo de un adecuado reactor de alta presión por Carl Bosch
1913inicio de la producción de amoníaco por BASF a escala industrial en Ludwigshafen
Actualmente alrededor de 100 millones de t de N-NH3 son producidas mundialmente con el proceso Haber-Bosch. Esta es una cantidad muy similar a la fijada biológicamente a nivel mundial. Se estima que en el año 2008 los fertilizantes nitrogenados fabricados a partir del proceso Haber-Bosch son los responsables de laalimentación del 48% de la población mundial (Erisman et al., 2008). Por consiguiente, se puede afirmar que el proceso Haber-Bosch es una de las grandes invenciones de la humanidad.
Analizando algunos de los más importantes ensayos de larga duración en el mundo, se puede concluir que entre el 30 y el 50% del rendimiento de los cultivos es atribuible a los nutrientes aportados con los fertilizantesinorgánicos, siendo el nitrógeno el que más efecto tiene sobre rendimiento (Stewart et al., 2005)

MATERIAL Y MÉTODOS
Un ensayo de campo de larga duración de cultivos hortícolas se estableció en el centro Agrícola de BASF en Limburgerhof, donde desde 1991 la fertilización nitrogenada fue o suprimida o aplicada a una dosis óptima según los valores de nitrógeno mineral del suelo (Nmin). La...