← שלושה גילויים קצרים ב־WatWat
תרשים זרימה של ייצור אמוניה בתהליך הבר בוש
היסטוריה של המדע

רוב האוויר שסביבנו הוא חנקן, וצמחים זקוקים לחנקן כדי לגדול, אבל רק אחרי לצורה שהם יכולים לנצל. ובכל זאת הם אינם יכולים להשתמש בו, מפני שהקשר בין שני אטומי החנקן חזק מדי. איך פותחים אותו?

מדידה פיזיקלית

הראה כיצד להגיב חנקן עם מימן ליצירת אמוניה , לחץ וחום. קרל בוש הפך את התגובה לתהליך תעשייתי. האמוניה היא חומר גלם לדשנים, ולכן התהליך הרחיב מאוד את כמות המזון שאפשר לגדל על אותה קרקע.

המחסום שהתהליך פורץ הוא כימי ופשוט לתיאור. שמונים אחוזים מן האוויר הם חנקן, והוא כמעט חסר תועלת לצמחים: שני קשורים בקשר משולש חזק במיוחד, ורק מסוימים וברקים מצליחים לשבור אותו.

לכן חנקן זמין היה תמיד הגורם המגביל בחקלאות. מקורותיו היו זבל, וגללי עופות ים מדרום אמריקה, ואספקה מוגבלת פירושה גבול לכמות המזון שאפשר לגדל. בתחילת המאה העשרים נכתבו תחזיות רעב שנשענו בדיוק על כך.

הבר הראה איך להגיב חנקן עם מימן ולקבל אמוניה, בעזרת זרז, לחץ גבוה מאוד וחום. בוש הפך את זה מתגובה במעבדה לתהליך תעשייתי, וזו משימה הנדסית בפני עצמה: כלים שעומדים בלחצים כאלה לא היו קיימים.

התוצאה היא שכמחצית מן החנקן בגוף של אדם ממוצע היום עבר דרך התהליך הזה. ולצד זה, התהליך צורך אחוז עד שניים מכלל האנרגיה בעולם, ודשן שנשטף לנחלים יוצר אזורים מתים במים. וחשוב לא לפשט: הוא אינו הסיבה היחידה לגידול באוכלוסייה, והוא תנאי שאפשר אותו.

wat. מפעלי הבר בוש שוברים את הקשר בחנקן האוויר כדי לבנות אמוניה לדשן.

wat wat

דשן חנקני תומך בחלק גדול מייצור המזון העולמי, אך גם נושא : צריכת אנרגיה, פליטות וזיהום מים.

איך יודעים?

התהליך הודגם במעבדה, הוגדל למפעלים ופועל תעשייתית יותר ממאה שנה. הכימיה והמאזן שלו נמדדים ישירות.

מדידה פיזיקליתידע מבוסס

מה עדיין לא יודעים?

התהליך אינו לבדו הסיבה לגידול באוכלוסייה, ושימוש עודף בדשן פוגע במים ובאקלים.

למדתם משהו?

Nobel Prize Outreach· 1913

מכאן ממשיכים

למה לקפה שגדל גבוה בהר יכול להיות טעם אחר?חקלאותצמח שצמא משמיע קול. אפשר להקליט אותו מרחוק?חקלאותאיך ניסוי צבע בברלין יצר כחול שאמנים לא הכירו קודם?כימיה

רוצים עוד משהו ששווה לספר?

מתחילים בשלושה גילויים קצרים. בלי הרשמה ובלי לבחור הכול מראש.

תפתיעו אותי
על WatWat ואיך נבדקים המקורות