Historia de los fertilizantes

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. Sin embargo, a principios del siglo XIX persistía una gran variedad de opiniones con respecto a su modo de funcionamiento, por ejemplo: ^{[ 6 ]}

• El agrónomo francés Victor Yvart (1763–1831) ^{[ 7 ]} creía que la acción del yeso es exclusivamente efecto del ácido sulfúrico, que forma parte de su composición; y funda esta opinión en el hecho de que las cenizas de la turba, que contienen sulfato de hierro y sulfato de alúmina, tienen la misma acción sobre la vegetación que el yeso. ^{[ 6 ]}
• 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 que más se veían afectadas por el yeso, concluyó que este toma de la atmósfera los elementos de la vida vegetal y los transmite directamente a las plantas. ^{[ 6 ]}
• Louis Augustin Guillaume Bosc insinúa que la cualidad séptica del yeso (que da por sentada) explica mejor su acción sobre la vegetación; pero esta opinión es refutada por los experimentos de Davy. ^{[ 6 ]}
• Humphry Davy descubrió que, de dos porciones de carne de ternera picada, una mezclada con yeso y la otra sin mezclar, y ambas expuestas al sol, esta última fue la primera en mostrar síntomas de putrefacción. La propia creencia de Davy sobre este tema es que forma parte de la alimentación de las plantas, se incorpora a ellas y se combina con ellas. ^{[ 6 ]}

Mayer también promueve nuevos regímenes de rotación de cultivos . ^{[ 8 ]}

El químico Justus von Liebig (1803-1873) contribuyó enormemente al avance en la comprensión de la nutrición vegetal. Sus influyentes obras denunciaron primero 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 . ^{[ 9 ]} Liebig negó las interacciones organominerales y confundió los nutrientes vegetales con los elementos minerales. Sus teorías fueron rápidamente refutadas por la comunidad científica como una simplificación excesiva, pero la mezcla de intereses económicos con la investigación académica condujo a un proceso de «erosión del conocimiento» en el campo. ^{[ 10 ]}

En Inglaterra, intentó aplicar comercialmente sus teorías mediante un fertilizante creado tratando fosfato de cal presente en harina de huesos con ácido sulfúrico . Si bien era mucho menos costoso que el guano que se utilizaba en aquel entonces, fracasó porque los cultivos no lo absorbían adecuadamente.

John Bennet Lawes , un empresario inglés , comenzó a experimentar en 1837 con los efectos de diversos abonos en plantas cultivadas en macetas, y uno o dos años después extendió los experimentos a cultivos en campo abierto. Una consecuencia inmediata fue que en 1842 patentó un abono formado mediante el tratamiento de fosfatos con ácido sulfúrico , convirtiéndose así en el pionero de la industria de los abonos artificiales. ^{[ 11 ]} Al año siguiente, contrató a Joseph Henry Gilbert , quien había estudiado con Liebig en la Universidad de Giessen , como director de investigación en la Estación Experimental de Rothamsted, que fundó en su finca. Hasta el día de hoy, la estación de investigación de Rothamsted, fundada por ambos, sigue investigando el impacto de los fertilizantes inorgánicos y orgánicos en el rendimiento de los cultivos. ^{[ 12 ]}

En Francia, Jean Baptiste Boussingault (1802-1887) señaló que la cantidad de nitrógeno en los distintos 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 producción de acero . El revestimiento de cal dolomítica del convertidor se transformó con el tiempo en fosfato de calcio , que podía utilizarse como fertilizante, conocido como fosfato Thomas.

El proceso Birkeland-Eyde fue desarrollado por el industrial y científico noruego Kristian Birkeland junto con su socio comercial Sam Eyde en 1903, basándose en un método utilizado por Henry Cavendish en 1784. ^{[ 13 ]} Este proceso se utilizaba para fijar el nitrógeno atmosférico (N ₂ ) en ácido nítrico (HNO ₃ ), uno de los diversos procesos químicos generalmente conocidos como fijación de nitrógeno . El ácido nítrico resultante se utilizaba posteriormente para la producción de fertilizantes sintéticos. Se construyó una fábrica basada en este proceso en Rjukan y Notodden , Noruega, junto con la construcción de grandes centrales hidroeléctricas . ^{[ 14 ]} El proceso es ineficiente en términos de consumo de energía y actualmente ha sido reemplazado por el proceso Haber . ^{[ 15 ]}

En las primeras décadas del siglo XX, los químicos galardonados con el Premio Nobel Carl Bosch de IG Farben y Fritz Haber desarrollaron el proceso Haber ^{[ 16 ]} , que utilizaba nitrógeno molecular (N₂ ₎ y metano (CH₄ ₎ 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 Ostwald es un proceso químico para la producción de ácido nítrico (HNO₃ ₎ , desarrollado por Wilhelm Ostwald (patentado en 1902). Es un pilar fundamental de la industria química moderna y proporciona la materia prima para la producción de fertilizantes más común a nivel mundial (por ejemplo, el nitrato de amonio , un fertilizante común, se obtiene mediante la reacción de amoníaco con ácido nítrico). Histórica y prácticamente, está estrechamente relacionado con el proceso Haber, que proporciona la materia prima necesaria, el amoníaco (NH₃ ₎ .

En 1927, Erling Johnson desarrolló un método industrial para producir nitrofosfato , también conocido como el proceso Odda, en honor a su empresa noruega Odda Smelteverk . El proceso consistía en acidificar roca fosfática (procedente de las islas Nauru y Banaba, en el Pacífico Sur) con ácido nítrico para producir ácido fosfórico y nitrato de calcio que, una vez neutralizados , podían utilizarse como fertilizante nitrogenado .

El desarrollo de las ciencias químicas y paleontológicas , junto con el descubrimiento de coprolitos en cantidades comerciales en East Anglia , llevó a Fisons y Packard a desarrollar plantas de ácido sulfúrico y fertilizantes en Bramford y Snape , Suffolk, en la década de 1850 para crear superfosfatos , que se exportaban a todo el mundo desde el puerto de Ipswich . En 1871, existían unas 80 fábricas que producían superfosfato. ^{[ 17 ]}

Tras la Primera Guerra Mundial, estas empresas se vieron sometidas a la presión competitiva del guano de producción natural , que se encuentra principalmente en las islas del Pacífico , ya que su extracción y distribución se habían vuelto económicamente atractivas.

El período de entreguerras ^{[ 18 ]} 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. ^{[ 19 ]} La competencia fue limitada ya que ICI se aseguró de controlar la mayor parte de los suministros mundiales de sulfato de amonio .

Otras compañías 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 producían 85 000 toneladas de superfosfato al año en 1934 en su nueva fábrica y muelles de aguas profundas en Ipswich . Para la Segunda Guerra Mundial, habían adquirido unas 40 empresas, entre ellas Hadfields en 1935, y dos años después la gran Anglo-Continental Guano Works , fundada en 1917.

El entorno de la posguerra se caracterizó por niveles de producción mucho más elevados como resultado de la « Revolución Verde » y nuevos tipos de semillas con mayor capacidad de absorción de nitrógeno, especialmente las variedades de maíz, trigo y arroz de alta respuesta . Esto ha ido acompañado del 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, salvo como sociedades holding o marcas comerciales: los agroquímicos Fisons e ICI forman parte de las actuales empresas Yara International ^{[ 20 ]} y AstraZeneca .

Entre los principales actores de este mercado se encuentra ahora la empresa rusa de fertilizantes Uralkali (que cotiza en la Bolsa de Valores de Londres ), cuyo antiguo propietario mayoritario es Dmitry Rybolovlev , que ocupó el puesto número 60 en la lista de las personas más ricas de 2008 según Forbes.