Geschichte des Düngers - History of fertilizer
Die Geschichte des Düngemittels hat die politischen, wirtschaftlichen und sozialen Umstände seiner traditionellen Verwendung stark geprägt. In der Folge kam es durch die Entwicklung chemisch synthetisierter Düngemittel zu einer radikalen Umgestaltung der Umweltbedingungen .
Geschichte
Von Ägyptern, Römern, Babyloniern und frühen Germanen wird berichtet, dass sie Mineralien und/oder Dünger verwendeten, um die Produktivität ihrer Farmen zu steigern. Die Verwendung von Holzasche als Feldbehandlung wurde weit verbreitet.
Fisch wurde mindestens 1620 als Dünger verwendet.
Im 19. Jahrhundert wurde der in den Anden seit mindestens 1500 Jahren bekannte und verwendete Guano in großen Mengen aus Peru und Chile (und später auch aus Namibia und anderen Gebieten) nach Europa und in die USA gebracht.
Kennzahlen in Europa
In den 1730er Jahren untersuchte Viscount Charles Townshend (1674–1738) zum ersten Mal die sich verbessernden Wirkungen des Vierfruchtfolgesystems , das er in Flandern beobachtet hatte . Dafür erhielt er den Spitznamen Turnip Townshend .
Johann Friedrich Mayer
Johann Friedrich Mayer (1719–1798) war der erste, der der Welt eine Reihe von Experimenten über das Verhältnis von Gips zur Landwirtschaft vorstellte , und viele Chemiker folgten ihm im 19. Jahrhundert. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts blieben jedoch hinsichtlich der Funktionsweise große Meinungsverschiedenheiten bestehen, zum Beispiel:
- Der französische Agrarwissenschaftler Victor Yvart (1763–1831) glaubte, dass die Wirkung von Gips ausschließlich die Wirkung der Schwefelsäure ist, die in seine Zusammensetzung eingeht; und begründet diese Meinung damit, dass die Asche von Rasen, die Eisensulfat und Aluminiumoxid enthält, auf die Vegetation die gleiche Wirkung wie Gips hat.
- Der französische Agrarwissenschaftler Charles Philibert de Lasteyrie (1759-1849), der beobachtet, dass Pflanzen, deren Wurzeln am nächsten an der Erdoberfläche liegen, am stärksten von Gips beeinflusst werden, kommt zu dem Schluss, dass Gips der Atmosphäre die Elemente des Pflanzenlebens entzieht und sie direkt an die Pflanzen.
- Louis Augustin Guillaume Bosc deutet an, dass die septische Eigenschaft von Gips (die er für selbstverständlich hält) seine Wirkung auf die Vegetation am besten erklärt; aber diese Meinung wird durch die Experimente von Davy widerlegt.
- Humphry Davy fand, dass von zwei Paketen Kalbshackfleisch, das eine mit Gips vermischt, das andere allein gelassen und beide der Einwirkung der Sonne ausgesetzt waren, das letztere als erstes Fäulnissymptome aufwies. Davys eigener Glaube zu diesem Thema ist, dass es Teil der Nahrung von Gemüse ist, in die Pflanze aufgenommen und mit ihr kombiniert wird.
Mayer fördert auch neue Fruchtfolgeregelungen .
Justus von Liebig
Der Chemiker Justus von Liebig (1803–1873) trug wesentlich zum Fortschritt des Verständnisses der Pflanzenernährung bei. Seine einflussreichen Werke verurteilten zunächst die Humustheorie von Albrecht Thaer , indem er zunächst die Bedeutung von Ammoniak argumentierte und später die Bedeutung anorganischer Mineralien für die Pflanzenernährung förderte . Liebig bestritt organisch-mineralische Wechselwirkungen und verwechselte Pflanzennährstoffe mit mineralischen Elementen. Seine Theorien wurden von der wissenschaftlichen Gemeinschaft schnell als grobe Vereinfachung widerlegt, aber die Vermischung wirtschaftlicher Interessen mit akademischer Forschung führte zu einem Prozess der "Wissenserosion" auf diesem Gebiet.
In England versuchte er, seine Theorien kommerziell durch einen Dünger umzusetzen, der durch Behandlung von Kalkphosphat in Knochenmehl mit Schwefelsäure hergestellt wurde . Obwohl es viel billiger war als der damals verwendete Guano , scheiterte es, weil es von den Pflanzen nicht richtig aufgenommen werden konnte.
Sir John Bennet Lawes
John Bennet Lawes , ein englischer Unternehmer , (Ansicht Timeline von seinem Leben und Werk) begann zu experimentieren über die Auswirkungen der verschiedenen Düngern auf Pflanzen in Töpfen im Jahr 1837 wachsen, und ein oder zwei Jahre später wurden die Versuche an Kulturen auf dem Gebiet ausgedehnt. Eine unmittelbare Folge war, dass er 1842 einen durch Behandlung von Phosphaten mit Schwefelsäure hergestellten Dung patentieren ließ und damit als erster die Kunstdüngerindustrie begründete. Im folgenden Jahr holte er die Dienste von Joseph Henry Gilbert , der bei Liebig an der Universität Gießen studiert hatte , als Forschungsdirektor an der von ihm gegründeten Versuchsstation Rothamsted . Bis heute untersucht die von dem Paar gegründete Forschungsstation Rothamsted den Einfluss anorganischer und organischer Düngemittel auf die Ernteerträge.
Jean Baptiste Boussingault
In Frankreich wies Jean Baptiste Boussingault (1802–1887) darauf hin, dass die Stickstoffmenge in verschiedenen Düngemitteln wichtig ist.
Die Metallurgen Percy Gilchrist (1851–1935) und Sidney Gilchrist Thomas (1850–1885) erfanden den Gilchrist-Thomas-Prozess , der die Verwendung von phosphorsäurehaltigen kontinentalen Erzen für die Stahlherstellung ermöglichte . Aus der Dolomitkalkauskleidung des Konverters wurde im Laufe der Zeit Calciumphosphat , das als Dünger verwendet werden konnte, das sogenannte Thomas-Phosphat.
Der Birkeland-Eyde-Prozess
Das Birkeland-Eyde-Verfahren wurde 1903 vom norwegischen Industriellen und Wissenschaftler Kristian Birkeland zusammen mit seinem Geschäftspartner Sam Eyde nach einer Methode von Henry Cavendish aus dem Jahr 1784 entwickelt. Mit diesem Verfahren wurde atmosphärischer Stickstoff (N 2 ) in Salpetersäure fixiert (HNO 3 ), einer von mehreren chemischen Prozessen, die allgemein als Stickstofffixierung bezeichnet werden . Die entstandene Salpetersäure wurde dann zur Herstellung von Kunstdünger verwendet. In Rjukan und Notodden in Norwegen wurde eine auf dem Verfahren basierende Fabrik gebaut , verbunden mit dem Bau großer Wasserkraftwerke . Das Verfahren ist energetisch ineffizient und wird heute durch das Haber-Verfahren ersetzt .
Der Haber-Prozess
In den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts, der Nobelpreis -Gewinner Chemikers Carl Bosch der IG Farben und Fritz - Haber entwickelte das Haber-Bosch-Verfahren , den molekularen Stickstoff (N genutzt 2 ) und Methan (CH 4 ) -Gas in einer wirtschaftlich nachhaltigen Synthese von Ammoniak ( NH 3 ). Das im Haber-Verfahren erzeugte Ammoniak ist der Hauptrohstoff des Ostwald-Verfahrens .
Der Ostwald-Prozess
Das Ostwald-Verfahren ist ein chemisches Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure (HNO 3 ), das von Wilhelm Ostwald entwickelt wurde (Patent 1902). Es ist eine tragende Säule der modernen chemischen Industrie und liefert den Rohstoff für die weltweit gebräuchlichste Art der Düngemittelproduktion (zum Beispiel wird Ammoniumnitrat , ein verbreiteter Dünger, durch die Reaktion von Ammoniak mit Salpetersäure hergestellt). Historisch und praktisch ist es eng mit dem Haber-Verfahren verbunden , das den notwendigen Rohstoff Ammoniak (NH 3 ) liefert .
Erling Johnson
1927 entwickelte Erling Johnson ein industrielles Verfahren zur Herstellung von Nitrophosphat , das nach seinem Odda Smelteverk of Norway auch als Odda-Verfahren bekannt ist . Der Prozess beteiligtes Ansäuern Phosphatgestein (aus Nauru und Banaba Inseln im südlichen Pazifischen Ozean) mit Salpetersäure zu erzeugen Phosphorsäure und Calciumnitrat , die, sobald neutralisiert , als Stickstoff verwendet werden könnten , Dünger .
Industrie
britisch
Die sich entwickelnden Wissenschaften der Chemie und Paläontologie , kombiniert mit der Entdeckung von Koprolithen in kommerziellen Mengen in East Anglia , veranlassten Fisons und Packard in den 1850er Jahren , Schwefelsäure- und Düngemittelanlagen in Bramford zu entwickeln , und Snape , Suffolk, um in den 1850er Jahren Superphosphate herzustellen , die in die ganze Welt verschifft wurden die Welt vom Hafen von Ipswich aus . 1871 gab es etwa 80 Fabriken, die Superphosphat herstellten.
Nach dem Ersten Weltkrieg gerieten diese Betriebe unter Konkurrenzdruck durch natürlich produzierten Guano , der hauptsächlich auf den pazifischen Inseln vorkommt , da ihre Gewinnung und Verbreitung wirtschaftlich attraktiv geworden war.
Die Kriegszeit sieht innovative Konkurrenz von Imperial Chemical Industries , die synthetischen entwickelte Ammoniumsulfat in 1923 Nitro-Kreide 1927 und mehr konzentriert und wirtschaftliche Dünger genannt CCF (Concentrated Volldünger) auf Basis von Ammoniumphosphat in 1931. Wettbewerb als ICI war begrenzt stellte sicher, dass es die meisten Ammoniumsulfatvorräte der Welt kontrollierte .
Nordamerika und andere europäische Länder
Andere europäische und nordamerikanische Düngemittelunternehmen vergrößerten ihren Marktanteil und zwangen die englischen Pionierunternehmen zu Fusionen , die 1929 zu Fisons , Packard und Prentice Ltd. Wasserdocks in Ipswich . Bis zum Zweiten Weltkrieg hatten sie etwa 40 Unternehmen erworben, darunter 1935 Hadfields und zwei Jahre später die 1917 gegründeten großen Anglo-Continental Guano Works .
Die Umwelt der Nachkriegszeit war geprägt von deutlich höheren Produktionsmengen infolge der „ Grünen Revolution “ und neuen Saatgutsorten mit erhöhtem Stickstoffaufnahmepotenzial, insbesondere der reaktionsfreudigen Mais-, Weizen- und Reissorten. Dies hat die Entwicklung eines starken nationalen Wettbewerbs, Vorwürfe von Kartellen und Liefermonopolen und schließlich eine weitere Welle von Fusionen und Übernahmen begleitet. Die ursprünglichen Namen existieren nicht mehr außer als Holdinggesellschaften oder Markennamen: Fisons und ICI Agrochemicals sind Teil der heutigen Firmen Yara International und AstraZeneca .
Zu den wichtigsten Akteuren auf diesem Markt gehört heute das russische Düngemittelunternehmen Uralkali (notiert an der Londoner Börse ), dessen ehemaliger Mehrheitseigentümer Dmitry Rybolovlev ist , der 2008 von Forbes auf Platz 60 der reichsten Menschen geführt wurde.