Historia del fertilizante

La historia de los fertilizantes ha dado forma en gran medida a las circunstancias políticas, económicas y sociales en sus usos tradicionales. Posteriormente, ha habido una remodelación radical de las condiciones ambientales tras el desarrollo de fertilizantes sintetizados químicamente.

Historia

Se registra que egipcios, romanos, babilonios y los primeros alemanes usaban minerales y/o estiércol para mejorar la productividad de sus granjas. El uso de ceniza de madera como tratamiento de campo se generalizó.

El pescado se utilizó como fertilizante, al menos desde 1620.

En el siglo XIX, el guano, conocido y utilizado en los Andes durante al menos 1500 años, fue llevado en grandes cantidades desde Perú y Chile (y más tarde también desde Namibia y otras áreas) hacia Europa y Estados Unidos.

Cifras clave en Europa

En la década de 1730, el vizconde Charles Townshend (1674–1738) estudió por primera vez los efectos de mejora del sistema de rotación de cuatro cultivos que había observado en uso en Flandes. Por esto se ganó el apodo de Turnip Townshend.

Johan Fredrich Mayer

Johann Friedrich Mayer (1719–1798) fue el primero en presentar al mundo una serie de experimentos sobre la relación del yeso con la agricultura, y muchos químicos lo siguieron en el siglo XIX. A principios del siglo XIX, sin embargo, quedaba una gran variedad de opiniones con respecto a su modo de funcionamiento, por ejemplo:

• El agrónomo francés Victor Yvart (1763-1831) creía que la acción del yeso es exclusivamente efecto del ácido sulfúrico, que entra en su composición; y funda esta opinión en el hecho de que las cenizas de turba, que contienen sulfato de hierro y sulfato de alúmina, tienen la misma acción sobre la vegetación que el yeso.
• El agrónomo francés Charles Philibert de Lasteyrie (1759–1849), al observar que las plantas cuyas raíces estaban más cerca de la superficie del suelo eran las más afectadas por el yeso, concluye que el yeso toma de la atmósfera los elementos de la vida vegetal y los transmite directamente a plantas.
• Louis Augustin Guillaume Bosc insinúa que la calidad séptica del yeso (que él da por sentada) explica mejor su acción sobre la vegetación; pero esta opinión es subvertida por los experimentos de Davy.
• Humphry Davy encontró que, de dos paquetes de ternera picada, uno mezclado con yeso, el otro solo, y ambos expuestos a la acción del sol, el último fue el primero en mostrar síntomas de putrefacción. La propia creencia de Davy sobre este tema es que forma parte del alimento de las verduras, se recibe en la planta y se combina con ella.

Mayer también promoverá nuevos regímenes de rotación de cultivos.

Justo von Liebig

El químico Justus von Liebig (1803–1873) contribuyó en gran medida al avance en la comprensión de la nutrición vegetal. Sus influyentes trabajos primero denunciaron la teoría del humus de Albrecht Thaer, argumentando primero la importancia del amoníaco y luego promoviendo la importancia de los minerales inorgánicos para la nutrición de las plantas. Liebig negó las interacciones órgano-minerales y confundió los nutrientes de las plantas con elementos minerales. Sus teorías fueron rápidamente refutadas por la comunidad científica como una gran simplificación, pero la mezcla de intereses económicos con la investigación académica condujo a un proceso de "erosión del conocimiento" en el campo.

En Inglaterra, intentó implementar sus teorías comercialmente a través de un fertilizante creado al tratar el fosfato de cal en la harina de huesos con ácido sulfúrico. Aunque era mucho menos costoso que el guano que se usaba en ese momento, fracasó porque no pudo ser absorbido adecuadamente por los cultivos.

Sir John Bennet Lawes

John Bennet Lawes, un empresario inglés, comenzó a experimentar los efectos de varios abonos en las plantas que crecían en macetas en 1837, y un año o dos más tarde los experimentos se extendieron a los cultivos en el campo. Una consecuencia inmediata fue que en 1842 patentó un estiércol formado por el tratamiento de fosfatos con ácido sulfúrico y, por lo tanto, fue el primero en crear la industria del estiércol artificial. Al año siguiente contrató los servicios de Joseph Henry Gilbert, que había estudiado con Liebig en la Universidad de Giessen, como director de investigación en la Estación Experimental de Rothamsted que fundó en su propiedad. Hasta el día de hoy, la estación de investigación de Rothamsted que ambos fundaron aún investiga el impacto de los fertilizantes inorgánicos y orgánicos en el rendimiento de los cultivos.

Juan Bautista Boussingault

En Francia, Jean Baptiste Boussingault (1802–1887) señaló que la cantidad de nitrógeno en varios tipos de fertilizantes es importante.

Los metalúrgicos Percy Gilchrist (1851-1935) y Sidney Gilchrist Thomas (1850-1885) inventaron el proceso Gilchrist-Thomas, que permitió el uso de minerales continentales ácidos con alto contenido de fósforo para la fabricación de acero. El revestimiento de cal dolomita del convertidor se convirtió con el tiempo en fosfato de calcio, que podría usarse como fertilizante, conocido como fosfato de Thomas.

El proceso de Birkeland-Eyde

El proceso Birkeland-Eyde fue desarrollado por el industrial y científico noruego Kristian Birkeland junto con su socio comercial Sam Eyde en 1903, basado en un método utilizado por Henry Cavendish en 1784. Este proceso se utilizó para fijar el nitrógeno atmosférico (N ₂) en ácido nítrico. (HNO ₃), uno de varios procesos químicos generalmente denominados fijación de nitrógeno. El ácido nítrico resultante se usó luego para la producción de fertilizantes sintéticos. Se construyó una fábrica basada en el proceso en Rjukan y Notodden en Noruega, combinada con la construcción de grandes instalaciones de energía hidroeléctrica. El proceso es ineficiente en términos de uso de energía y hoy es reemplazado por el proceso Haber.

El Proceso Haber

En las primeras décadas del siglo XX, los químicos ganadores del premio Nobel Carl Bosch de IG Farben y Fritz Haber desarrollaron el proceso Haber que utilizaba nitrógeno molecular (N ₂) y gas metano (CH ₄) en una síntesis económicamente sostenible de amoníaco (NH3) _. El amoníaco producido en el proceso Haber es la principal materia prima del proceso Ostwald.

El proceso de Ostwald

El proceso Ostwald es un proceso químico para la producción de ácido nítrico (HNO ₃), que fue desarrollado por Wilhelm Ostwald (patentado en 1902). Es un pilar de la industria química moderna y proporciona la materia prima para el tipo más común de producción de fertilizantes a nivel mundial (por ejemplo, el nitrato de amonio, un fertilizante común, se obtiene haciendo reaccionar amoníaco con ácido nítrico). Histórica y prácticamente está estrechamente asociado con el proceso Haber, que proporciona la materia prima necesaria, el amoníaco (NH ₃).

Erling johnson

En 1927, Erling Johnson desarrolló un método industrial para producir nitrofosfato, también conocido como proceso Odda por su Odda Smelteverk de Noruega. El proceso involucró la acidificación de la roca de fosfato (de las islas Nauru y Banaba en el sur del Océano Pacífico) con ácido nítrico para producir ácido fosfórico y nitrato de calcio que, una vez neutralizados, podrían usarse como fertilizante nitrogenado.

Industria

Británico

Las ciencias en desarrollo de la química y la paleontología, combinadas con el descubrimiento de coprolitos en cantidades comerciales en East Anglia, llevaron a Fisons y Packard a desarrollar plantas de fertilizantes y ácido sulfúrico en Bramford, y Snape, Suffolk en la década de 1850 para crear superfosfatos, que se enviaban alrededor el mundo desde el puerto de Ipswich. En 1871 había unas 80 fábricas que producían superfosfato.

Después de la Primera Guerra Mundial, estos negocios se vieron presionados por la competencia del guano producido naturalmente, que se encuentra principalmente en las islas del Pacífico, ya que su extracción y distribución se habían vuelto económicamente atractivas.

El período de entreguerras vio una competencia innovadora de Imperial Chemical Industries, que desarrolló sulfato de amonio sintético en 1923, Nitro-chalk en 1927 y un fertilizante más concentrado y económico llamado CCF (Concentrated Complete Fertiliser) basado en fosfato de amonio en 1931. La competencia estaba limitada como ICI aseguró que controlaba la mayor parte de los suministros de sulfato de amonio del mundo.

Norteamérica y otros países europeos

Otras empresas europeas y norteamericanas de fertilizantes aumentaron su cuota de mercado, lo que obligó a las empresas pioneras inglesas a fusionarse, convirtiéndose en Fisons, Packard y Prentice Ltd. en 1929. Juntas produjeron 85.000 toneladas de superfosfato/año en 1934 desde su nueva fábrica y profundas. muelles de agua en Ipswich. Para la Segunda Guerra Mundial habían adquirido unas 40 empresas, incluida Hadfields en 1935, y dos años más tarde la gran Anglo-Continental Guano Works, fundada en 1917.

El entorno de la posguerra se caracterizó por niveles de producción mucho más altos como resultado de la "Revolución Verde" y nuevos tipos de semillas con un mayor potencial de absorción de nitrógeno, en particular las variedades de maíz, trigo y arroz de alta respuesta. Esto ha acompañado el desarrollo de una fuerte competencia nacional, acusaciones de cárteles y monopolios de suministro y, en última instancia, otra ola de fusiones y adquisiciones. Los nombres originales ya no existen más que como sociedades de cartera o nombres comerciales: Fisons e ICI agroquímicos forman parte de las actuales empresas Yara International y AstraZeneca.

Los principales actores en este mercado incluyen ahora a la empresa rusa de fertilizantes Uralkali (que cotiza en la Bolsa de Valores de Londres), cuyo antiguo propietario mayoritario es Dmitry Rybolovlev, clasificado por Forbes en el puesto 60 en la lista de personas más ricas en 2008.