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Crônicas de Nitrogênio e Fogo: A Guerra do Nitrogênio mineral

por em 14/03/2016 em Ciência | 2 comentários

Crônicas de Nitrogênio e Fogo: A Guerra do Nitrogênio mineral

Antes de contar sobre o jogo dos tronos e a guerra do nitrogênio mineral é preciso lhe passar um conhecimento secular. Esse conhecimento está resguardado em diversos pergaminhos e livros transcritos pelos sábios que já passaram por essas terras. Muitos são os escritos, mas a melhor forma de mostrar esse conhecimento é por meio de mensagens presentes em um quadro, uma pintura famosa de um artista cuja loucura e arte proporcionaram que tal conhecimento pudesse assim ser transmitido. O artista é van Gogh e o conhecimento que pretendo passar diz respeito ao ciclo do nitrogênio.

Olhe para o quadro, olhe de novo caso já tenha visto. O céu escuro e nuvens negras revelam um cenário tempestuoso, tempestades essas que trazem consigo relâmpagos e trovoadas e com isso descarregam muita energia na atmosfera. Muitos devem saber que este espetáculo de luzes e sons traz para nós, meros mortais, medo e deslumbramento. Porém, há ainda aqueles que possuem o conhecimento e entendem que toda essa energia transforma o ar, quebrando aquilo que anteriormente parecia inerte, oxigenando aquilo que antes era estável. A energia avassaladora dos raios da tempestade transforma o nitrogênio molecular (N2) em nitrato (NO3). Esse elemento se deposita no solo se encontra com suas outras variações e por meio de uma série de organismos diminutos, que muitos jamais desconfiaram que existissem, por fim, é capturado pelas plantas produzindo o alimento para aqueles que semearam o trigo, mas também para os corvos que permeiam a plantação. Os corvos alimentados carregam consigo o nitrogênio absorvido e o devolvem ao solo e lá os organismos diminutos irão então competir. Eis, então, que esse composto pode permanecer no solo ou seguir seu caminho de volta à atmosfera. Assim, poderá se tornar inerte novamente. Há, ainda, sábios que afirmam haver outras formas de uma substância tão inerte quanto o nitrogênio atmosférico ser capturada pelo solo e isso envolveria também os mencionados organismos diminutos, mas um grupo diferente. Talvez haja um dia apropriado para falar deles, mas este dia não é hoje. Hoje falaremos de reis, de tronos e guerras. Trataremos de disputas e de como o conhecimento transforma. Transforma não apenas pessoas, mas matérias, que podem estar inertes e incapazes de reagir, mas o conhecimento pode criar as condições para que mudem e, ao mudar, também transformem o seu redor, e aqui me refiro à matéria e pessoas.

Prossigo meu relato falando de um jogo dos tronos no Sul da América. Dos muitos jogos da América do Sul, um deles envolve uma substância mencionada ainda a pouco, mas não aquela inerte e sim a mais valiosa, o nitrato. Esse nitrato existia numa região desértica e muitas são as histórias de como ele chegou até lá, a minha favorita envolve os majestosos relâmpagos. Mas o jogo dos tronos que vim para contar aconteceu no Chile durante a chamada Guerra do Pacífico (1879-1883). A nação chilena derrotou a Bolívia e o Peru conquistando um território ao norte que continha os famosos depósitos de nitrato, que passaram a chamar salitres chilenos. Os depósitos eram famosos pois de várias partes do mundo vinham pessoas para adquiri-lo, grandes nações de todas as partes o queriam para dois fins: agricultura e bélico. Sim, meus caros, vocês que acompanharam minha narrativa até agora lhes presenteio com essa informação adicional: o salitre é material essencial para o desenvolvimento de poderosas armas, essencial para munições, componente formador da pólvora. Desse modo, aquele que detinha o controle das reservas de salitre tinha não apenas garantida produtividade agrícola, mas também matéria-prima para armamento bélico. A disputa pelas reservas de salitre envolveu dinheiro e poder, muitas vidas foram perdidas de ambos os lados e muitas cicatrizes foram deixadas na história dessas nações. A vitória do Chile veio com um preço além do preço de sangue, capital britânico financiava empresas chilenas nas regiões disputadas e depois grande parte da economia chilena passou a sofrer interferência do Reino Unido, rapidamente as empresas chilenas passaram a ser controladas por um empresário inglês, John Thomas North, que passou a ser conhecido como o “rei do salitre”. Em pouco tempo, várias nações estavam sujeitas ao monopólio inglês das minas de salitre. Uma das nações que dependia do salitre era o recém unificado Império Alemão.

O rei do salitre  John North. Comerciante inglês que enriqueceu ao se apoderar do monopólio das reservas de salitre chileno

Mas, acontece que a Alemanha se encontrava em uma época em que universidades, bancos e indústrias químicas estavam estreitamente ligados. Funcionava assim: qualquer substância que surgisse nas fábricas era imediatamente analisada nos laboratórios universitários, enquanto que as pesquisas em universidades forneciam patentes de novos compostos, e os bancos financiavam a indústria. Todo esse processo fazia com que diversos pesquisadores da química transitassem entre indústria e academia, uma espécie de via de mão dupla (ou uma reação química reversível), aumentando o número de químicos na Alemanha, que chegou a ter dez vezes mais do que a França. Exemplos do século XX que bem que poderiam ser seguidos por uma certa indústria nacional.

Vivendo nessa atmosfera, existia um sujeito chamado Fritz Haber. Ele era o filho de um industrial judeu e depois de frequentar excelentes universidades e obter seu título de doutorado, foi trabalhar na empresa do pai, até que após uma decisão administrativa equivocada ele reduziu grande parte dos rendimentos. Isso o fez desistir da vida de empreendedor e tentar carreira acadêmica. Depois de ser rejeitado em algumas instituições essencialmente por ser filho de judeu, Haber foi aceito no Instituto de Tecnologia de Química da Universidade de Karlsruhe. Lá lidou com um problema crucial para sua adorada nação alemã: eliminar a dependência do salitre chileno. Para isso procurou os ombros de gigantes até que em 1908 decidiu oferecer a uma poderosa indústria alemã (a BASF) um processo que combinava altas temperaturas e pressão com catalisador sendo capaz de converter o nitrogênio do ar em amoníaco, produzindo cerca de 100 ml por hora, parece pouco, mas usava apenas energia, algo que a nação alemã possuía em abundância, o carvão mineral. Esse amoníaco poderia então ser oxidado para ácido nítrico que ao reagir com metais alcalinos, óxidos e carbonatos  formaria os sais de nitrato. Na BASF exista um engenheiro químico chamado Carl Bosch cuja missão era aperfeiçoar o processo de Haber para escala industrial. Bosch testou mais de 20 mil catalisadores diferentes até encontrar um conveniente, além de construir compressores capazes de funcionar 24 horas por dia. Uma fábrica foi inaugurada em 1913 e assim nasceu o processo Haber-Bosch, que um ano depois chegou a produzir 20 toneladas por dia.

Fritsz Haber, químico idealizador do processo de conversão do nitrogênio atmosférico em amoníaco.

Fritsz Haber, químico idealizador do processo de conversão do nitrogênio atmosférico em amoníaco.

Munidos de suas próprias fábricas de nitratos, a Alemanha conseguiu combater a Primeira Guerra Mundial, e muitos acreditam que foi graças a essa tecnologia que ela se manteve em combate até 1918, quando acabou sendo derrotada. O processo Haber-Bosch passou então a ser conhecimento das nações vencedoras e em pouco tempo se tornou o principal processo de obtenção de nitrogênio mineral, mas sem guerra sua função principal foi aplicação como fertilizante. O controle desse nutriente levou a humanidade e a ciência a novos patamares. Mas, isso fica para outra crônica.

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