Demografia economica. Come è esplosa la popolazione della Terra | Bloomberg

Demografia. Potrebbe essere l’invenzione più importante nella storia umana. Il processo Haber-Bosch ci consente di trasformare l’azoto dall’aria in fertilizzante per il nostro cibo. Ha avuto un impatto così straordinario sulle nostre vite, che ha portato a un’esplosione nella popolazione umana. Con il passare delle invenzioni, il processo di Haber-Bosch potrebbe essere il più importante per la sopravvivenza umana. Ha permesso la produzione di massa di fertilizzanti azotati, che aiutano le nostre fattorie a produrre più che mai.

“L’obiettivo è produrre una maturazione precoce delle colture e di conseguenza un maggior volume di grano“.

Il cibo è più conveniente e miliardi di noi hanno evitato la fame. È stato così strumentale all’esistenza della nostra specie,che si stima che metà dell’azoto nel nostro corpo sia prodotto sinteticamente.

Intorno all’inizio del XIX secolo le popolazioni cominciarono a crescere più velocemente grazie alla rivoluzione industriale. Ma era difficile coltivare abbastanza cibo. I raccolti sono imprevedibili e potrebbero richiedere mesi per il rinnovo per la prossima semina. È diventato chiaro agli scienziati che l’azoto era un ingrediente chiave per la coltura. In natura, quando le piante muoiono, l’azoto che contengono viene restituito al suolo, e ne crescono di nuove che ne fanno uso. Ma l’agricoltura sconvolge quel ciclo. Quindi gli agricoltori hanno iniziato a usare letame e compost che contengono azoto. Ma non è mai stato abbastanza.

Verso la metà del XIX secolo le superpotenze del tempo fecero di tutto per ottenere fertilizzanti migliori. Centinaia di navi britanniche, tedesche e americane hanno viaggiato verso le isole al largo della costa del Perù per caricare escrementi di uccelli. il guano ha un alto contenuto di azoto. Quindi migliaia di tonnellate di materiale sono state estratte e spedite attraverso l’Atlantico. Ma è finito. Fortunatamente, per gli uomini che lo estraevano, sarebbe venuto qualcosa di più abbondante e ricco di azoto. Nel 1909 il chimico tedesco Fritz Haber gestì qualcosa che era sfuggito agli scienziati per decenni. Ha sintetizzato ammoniaca dal gas azoto. Anche se il 78% dell’aria è azoto, trasformarlo in fertilizzante azotato utile è estremamente difficile. L’azoto non esiste come un singolo atomo, esiste in una forma in gran parte non reattiva – come due atomi accoppiati con tripli legami – la più forte in natura. In poche parole, è incredibilmente difficile da rompere. Succede naturalmente, ma è raro – o tramite un lampo che pulsa nell’aria – o con batteri che lentamente mangiano via la vegetazione in decomposizione nella terra.

Inizialmente Haber ha cercato di imitare un temporale per produrre acido nitrico, ma ha ottenuto solo piccole quantità. Così ha iniziato a lavorare con alte temperature e alta pressione. La più grande compagnia chimica tedesca, la BASF, aveva l’ingegnere Carl Bosch che ha aiutato Haber a trasformarlo da esperimento di laboratorio in un processo commerciale. Il team ha dovuto inventare molte delle loro attrezzature per gestire le condizioni estreme e ha lavorato in una camera di cemento lontano da altri lavoratori a causa di frequenti esplosioni. Una volta completata, la macchina Haber-Bosch era alta quasi 8 metri e produceva 90 chili di ammoniaca all’ora. Ma non è stata usata per creare fertilizzanti. Non inizialmente, comunque.

Nel 1914 il mondo era in guerra. La Germania stava lottando per fabbricare esplosivi a causa della carenza di acido nitrico. Fritz Haber, orgoglioso patriota, fu coinvolto nello sforzo bellico e iniziò a produrre gas velenoso. Nel 1915 il cloro ed il gas mostarda nella battaglia di Ypres avrebbero ucciso decine di migliaia di truppe; Haber avrebbe visto il campo di battaglia mentre il gas veniva rilasciato sulle truppe alleate. La moglie di Haber, Clara Immerwahr, un eminente chimico essa stessa, fu disgustata dal suo coinvolgimento e si suicidò sparandosi con la pistola dell’esercito di Haber. Nonostante sia diventato effettivamente il padre della guerra chimica, i risultati ottenuti da Fritz Haber nel sintetizzare l’ammoniaca portarono all’ottenimento di un premio Nobel (ma non a lui, a Bosch).

Insieme ai progressi nella riproduzione, i fertilizzanti sintetici a base di azoto hanno più che triplicato le rese medie del grano USA durante il XX secolo. La popolazione umana del pianeta è esplosa da 1,6 miliardi nel 1900 a circa 8 miliardi oggi, poiché è diventato più facile per le persone ottenere cibo. Con l’aumento dell’uso di fertilizzanti dopo la seconda guerra mondiale, la crescita della popolazione ha accelerato. Non era solo la vita umana sostenuta dal processo di Haber Bosch, bensì altri miliardi di animali sono stati allevati per soddisfare il consumo umano.

Ovviamente c’è un prezzo da pagare. Un enorme sforzo è posto sull’ambiente dal numero di bocche da nutrire. Gran parte dell’azoto nel concime non riesce a penetrare nella catena alimentare e inquina la nostra acqua. Quindi, mentre la nostra popolazione continua a crescere e più ci affidiamo al processo Haber-Bosch, più azoto si riverserà nell’ambiente. Questo a meno che non scegliamo di ridurre le nostre diete a base di carne. Richiede anche molta energia per produrre ammoniaca dall’azoto. Il processo Haber-Bosch brucia il 3% del gas naturale prodotto a livello mondiale e rilascia un altro 3% di emissioni di carbonio, quindi non è un miracolo privo di sensi di colpa. Con quasi tutti i pasti che consumiamo, beneficiamo del processo Haber Bosch, che fornisce al mondo un accesso facile e conveniente all’azoto. Se le rese delle colture fossero rimaste ai livelli del 1900, avremmo avuto bisogno di quattro volte più terra da coltivare. Questo è quasi la metà di tutti i continenti senza ghiaccio, piuttosto che il 15% che è oggi.