Цифры не лгут. 71 факт, важный для понимания всего на свете (Смил) - страница 85
Первый вариант довольно трудоемкий – особенно сбор отходов жизнедеятельности человека и животных, их ферментация и внесение в почву, – однако навоз и нечистоты содержат больше азота (обычно 1–2 %), чем солома или стебли растений (менее 0,5 %). Второй вариант требует севооборота и препятствует непрерывному выращиванию главных зерновых культур, будь то рис или пшеница. Вместе с ростом населения (и урбанизацией) возрастал спрос на эти зерновые, и стало ясно, что фермеры не смогут удовлетворить растущую потребность в продовольствии без новых, синтетических источников «связанного» азота, то есть такого азота, который сельскохозяйственные культуры могли бы усваивать через корни.
Поиски увенчались успехом в 1909 г., когда Фриц Габер, профессор химии из Университета Карлсруэ, продемонстрировал способ получения аммиака (NH>3) при высоком давлении и высокой температуре в присутствии металлического катализатора. Первая мировая война и экономический кризис 1930-х гг. замедлили внедрение процесса Габера – Боша, но потребности растущего (с 2,5 млрд в 1950 г. до 7,75 млрд в 2020 г.) населения планеты в продовольствии привели к резкому увеличению производства аммиака, от менее 5 млн тонн (1950) до почти 150 млн тонн в последние годы. Без этого важного вклада было бы невозможно многократно увеличить урожайность главных зерновых культур (см. главу «Пшеница: умножаем урожай») и прокормить современное население Земли.
Синтетические азотные удобрения, которые мы получаем из аммиака, синтезируемого в процессе Габера – Боша (самый распространенный продукт – мочевина), сегодня обеспечивают около половины азота, необходимого сельскохозяйственным культурам во всем мире; вторую половину растения получают из севооборота с бобовыми, переработки органических отходов (навоз и пожнивные остатки) и из атмосферных осадков. На сельскохозяйственные культуры приходится приблизительно 85 % пищевых белков (остальное мы получаем из мяса, рыбы и морепродуктов), и это значит, что без синтетических азотных удобрений мы не сможем получить достаточно еды с учетом превалирующих диет, характерных для более чем 3 млрд человек – это больше суммарного населения Китая (где синтетические азотные удобрения уже обеспечивают более 60 % урожая) и Индии. По мере того как растет численность населения в некоторых азиатских странах и во всей Африке, доля человечества, зависящего от синтетических соединений азота, скоро достигнет 50 %.
В Китае до сих пор часть аммиака производят из каменного угля, но в остальном мире используют процесс Габера – Боша, азот для которого получают из воздуха, а водород – из природного газа (по большей части метана, CH