Los fertilizantes alimentan al mundo

La explosión demográfica que siguió a la Segunda Guerra Mundial puso al siglo XX en otra gran batalla: alimentar a la humanidad. El aumento exponencial de la producción agrícola se encargó de que el mundo tuviera acceso a los alimentos, pero esto solo fue posible porque los fertilizantes químicos desempeñaron un papel fundamental en este proceso. 

El fertilizante es el alimento que las plantas necesitan para crecer y desarrollarse. Las plantas necesitan luz, dióxido de carbono, agua y nutrientes como el nitrógeno, el fósforo y el potasio. Pero el suelo difícilmente puede proporcionar todos estos elementos en las cantidades ideales. Es aquí donde los fertilizantes ganan fuerza, para compensar este déficit, proporcionando a las plantas un mejor uso de sus recursos.   

El primer contacto real del hombre con los fertilizantes se remonta al periodo Neolítico, hace doce mil años, cuando la agricultura y la ganadería permitieron que el hombre prehistórico se sedentarice. 

Los desechos de los animales, los residuos vegetales, las cenizas y las arcillas fueron los primeros fertilizantes naturales utilizados por el hombre para abonar la tierra durante la Revolución Neolítica o «Revolución Agrícola», que se produjo en diferentes lugares, como el Medio Oriente, Asia y América Latina, y que luego se expandió por todo el mundo. 

A lo largo de este periodo, el hombre prehistórico se sedentarizó. Desarrolló la agricultura, domesticó animales y plantas, inventó utensilios avanzados de metal y estableció relaciones de intercambios culturales y comerciales con otros grupos. Gracias al sedentarismo, la población aumentó y surgieron las primeras ciudades o asentamientos.

Los agricultores se dedicaban con ahínco a la labranza y las técnicas de abonado con cenizas y estiércol de animales siguieron creciendo, convirtiéndose en una especie de negocio en la región que comprendía Francia, Bélgica y Flandes, ya durante la Edad Media. Para compensar la pérdida de nutrientes en el suelo, los agricultores también implementaron el barbecho y la rotación de cultivos.

Pero el desarrollo de las ciudades, con sus enormes necesidades de suministro de alimentos y la aparición de la industria, aceleró exponencialmente el consumo y la dispersión de estos nutrientes del suelo, mucho más allá de su capacidad de regeneración.

La producción agrícola a gran escala y la abundancia de alimentos actuales solo es posible porque un grupo de notables del siglo XIX, en la demanda de la Revolución Industrial y el consiguiente aumento de la población mundial, empezaron a realizar experimentos químicos para descubrir qué afectaba el crecimiento de los vegetales. 

Contrariamente a las teorías de la época, de que las plantas absorbían las sustancias orgánicas resultantes de la descomposición de los cuerpos de los animales en el suelo, el químico alemán Justus Von Liebig (1803-1873) demostró que las plantas necesitan determinados elementos minerales para mejorar su crecimiento.

En 1840, Liebig sacudió los cimientos de la ciencia agrícola de aquellos tiempos al definir la constitución básica de los fertilizantes químicos modernos: nitrógeno, fósforo y potasio. El joven alquimista, que pasó la mayor parte de su vida dentro de un laboratorio de química, demoró aproximadamente medio siglo en completar y presentar su trabajo. Promovió debates acalorados sobre cómo evitar el hambre y proporcionar bienestar nutricional de las poblaciones y hoy se le conoce como el «Padre de la Industria de los Fertilizantes». 

Aunque la primera planta de fertilizantes del mundo surgió en el año 1843 en Inglaterra, el gran paso en este sector lo dio nuevamente Alemania con varios descubrimientos, como los del fisicoquímico Friedrich Ostwald (1853-1932). En sus trabajos, descubrió el proceso de preparación del ácido nítrico a partir de la oxidación del amoniaco, lo que facilita la producción en masa de fertilizantes y explosivos.

El ácido nítrico es un compuesto químico representado por la fórmula del HNO3 utilizado en la fabricación de fertilizantes para la agricultura. Es el segundo ácido más fabricado y más consumido en la industria, superado solo por el ácido sulfúrico. En Portugal, el ácido nítrico es producido exclusivamente por Bondalti, obtenido a partir de la oxidación catalítica del amoniaco, según el Proceso Ostwald. 

Ya en el siglo XX, el químico alemán Fritz Haber descubrió cómo extraer el nitrógeno del aire sintetizando amoniaco, y Karl Bosch perfeccionó el método de Haber para obtener amoniaco sintético. El proceso de obtención con este método permitió sintetizar casi todo el amoniaco necesario para la producción de fertilizantes. Además, el hecho de que el amoniaco pudiera convertirse en compuestos útiles en la síntesis de explosivos hizo que su explotación fuera aún más exitosa a lo largo de la Primera Guerra Mundial. 

La universalización del uso de fertilizantes químicos aumentó significativamente la producción de alimentos en todo el mundo. En la actualidad, es incuestionable que los fertilizantes son esenciales para la supervivencia de las plantas, de los animales y de los seres humanos, ya que proporcionan alimentos para una población global que se estima que llegará a los nueve mil millones de personas antes de 2050. 

El gran desafío del siglo XXI será seguir mejorando el rendimiento de las tierras agrícolas y reducir, al mismo tiempo, el impacto ambiental de la agricultura.