哈伯-博施合成氨工艺是人类历史上最重要的化学工业成就之一,它解决了将空气中惰性的氮气(N₂)转化为可利用的含氮化合物的世界性难题。
该工艺是让空气中极其“懒惰”且稳定的氮气与氢气(H₂)在高温(约400–500°C)和高压(约200个大气压)的钢炉中“牵手合作”,并借助铁基催化剂的神奇力量,最终化合成氨(NH₃),实现大规模人工固氮。生成的氨是制造合成氮肥(如尿素、硝酸铵)的关键原料。
哈伯-博施合成氨工艺使人类能够大规模、经济地从空气中“固定”氮元素,从而彻底改变了人类的农业生产。20世纪以来,世界上近一半的粮食生产依赖于哈伯-博施法生产的氮肥,可以说是哈伯-博施合成氨工艺支撑了全球人口的爆炸性增长。尽管哈伯-博施工艺存在着高能耗高排放的问题,但它至今仍是合成氨无可替代的支柱,深刻影响着全球粮食安全与化学工业体系。(文/高敦峰 图/陈思)