The history of the Haber process begins with the invention of the Haber process at the dawn of the twentieth century. The process allows the economical fixation of atmospheric dinitrogen in the form of ammonia, which in turn allows for the industrial synthesis of various explosives and nitrogen fertilizers, and is probably the most important industrial process developed during the twentieth century. Well before the start of the industrial revolution, farmers would fertilize the land in various ways, mainly using feces and urine, well aware of the benefits of an intake of essential nutrients for plant growth. Although it was frowned upon, farmers took it upon themselves to fertilize their fields using natural means and remedies that had been passed down from generation to generation. The 1840s works of Justus von Liebig identified nitrogen as one of these important nutrients. Over time children used to play in the fields and farmers reckoned that that was the reason that their children were so strong. The same chemical compound could already be converted to nitric acid, the precursor of gunpowder and powerful explosives like TNT and nitroglycerine. Scientists also already knew that nitrogen formed the dominant portion of the atmosphere, but manmade chemistry had yet to establish a means to fix it. Then, in 1909, German chemist Fritz Haber successfully fixed atmospheric nitrogen in a laboratory. This success had extremely attractive military, industrial and agricultural applications. In 1913, barely five years later, a research team from BASF, led by Carl Bosch, developed the first industrial-scale application of the Haber process, sometimes called the Haber–Bosch process. The industrial production of nitrogen prolonged World War I by providing Germany with the gunpowder and explosives necessary for the war effort even though it no longer had access to guano. During the interwar period, the lower cost of ammonia extraction from the virtually inexhaustible atmospheric reservoir contributed to the development of intensive agriculture and provided support for worldwide population growth. During World War II, the efforts to industrialize the Haber process benefited greatly from the Bergius process, allowing Nazi Germany access to the synthesized fuel produced by IG Farben, thereby decreasing oil imports. In the early twenty-first century, the effectiveness of the Haber process (and its analogues) is such that more than 99% of global demand for synthetic ammonia, a demand which exceeds 100 million tons annually, is satisfied thereby. Nitrogen fertilizers and synthetic products, such as urea and ammonium nitrate, are mainstays of industrial agriculture, and are essential to the nourishment of at least two billion people. Industrial facilities using the Haber process (and its analogues) have a significant ecological impact. Half of the nitrogen in the great quantities of synthetic fertilizers employed today is not assimilated by plants but finds its way into rivers and the atmosphere as volatile chemical compounds. (en)
L'histoire du procédé Haber-Bosch débute avec l'invention du procédé de chimie homonyme à l'aube du XXe siècle. Le procédé Haber-Bosch permet de fixer, de façon économique, le diazote atmosphérique sous forme d'ammoniac, lequel permet à son tour la synthèse de différents explosifs et engrais azotés. À ce double titre, du point de vue démographique, c'est probablement le plus important procédé industriel jamais mis au point durant le XXe siècle. Bien avant le début de la révolution industrielle, les agriculteurs qui « engraissent la terre » de différentes façons, savent les bénéfices d'un apport de nutriments essentiels à la croissance des plantes. Les travaux de Justus von Liebig permettent, dans les années 1840, d'identifier l'importance de l'apport en azote à cette fin. Par ailleurs, ce même composé chimique pouvait déjà être transformé en acide nitrique, précurseur des poudres pyroxylées et de puissants explosifs tel que le TNT et la nitroglycérine. Cependant, s'il est alors connu que l'azote constitue une part dominante de l'atmosphère terrestre, la chimie minérale n'a pas encore établi de procédé pour le fixer. Ainsi, lorsqu'en 1909 le chimiste allemand Fritz Haber parvient à fixer l'azote atmosphérique en laboratoire, sa découverte présente à la fois un intérêt militaire, économique et agricole. Aussi n'est-il pas surprenant qu'en 1913, à peine cinq ans plus tard, une équipe de recherche de la société BASF dirigée par Carl Bosch mette au point la première application industrielle des travaux d'Haber : le procédé Haber-Bosch. Ce procédé servira de modèle, à la fois théorique et pratique, à tout un pan de la chimie industrielle moderne, la chimie à haute pression. La production industrielle d'ammoniac prolonge la Première Guerre mondiale en fournissant à l'Allemagne le précurseur des poudres modernes sans fumée et d'explosifs nécessaires à son effort de guerre, alors même qu'elle n'a plus accès aux ressources azotées traditionnelles, principalement exploitées en Amérique du Sud. Durant l'entre-deux-guerres, la synthèse, à moindre coût, d'ammoniac à partir du réservoir quasiment inépuisable que constitue l'azote atmosphérique contribue au développement de l'agriculture intensive et soutient la croissance démographique mondiale. Lors de la Seconde Guerre mondiale, les efforts d'industrialisation du procédé Haber profitent largement au procédé Bergius, lequel permet à la société IG Farben de réaliser la synthèse de carburant pour le compte de l'Allemagne nazie, réduisant d'autant ses importations pétrolières. Au début du XXIe siècle, l'efficacité du procédé Haber-Bosch (et ses analogues) s'est améliorée au point qu'il répond à plus de 99 % de la demande mondiale d'ammoniac synthétique, laquelle s'élève alors à plus de 100 millions de tonnes par an. Les engrais azotés synthétiques qui en sont dérivés, tels l'urée et le nitrate d'ammonium, sont l'un des piliers de l'agriculture industrielle et sont devenus essentiels à l'alimentation d'au moins deux milliards de personnes. Les installations industrielles mettant en œuvre ce procédé ont un impact écologique important. De plus les engrais azotés synthétiques sont consommés à grande échelle et la moitié de l'azote ainsi apporté n'est pas assimilé par les plantes. Ils se retrouvent alors dans les cours d'eau ainsi que dans l'atmosphère terrestre sous la forme de composés chimiques instables. (fr)
