Os fertilizantes alimentam o mundo

A explosão demográfica que se seguiu à II Guerra Mundial colocou ao século XX mais uma grande batalha: a de alimentar a Humanidade. O aumento exponencial da produção agrícola garantiu que o mundo tivesse acesso a alimentos, mas isso só foi possível porque os fertilizantes químicos tiveram um papel fundamental neste processo. 

O fertilizante é o alimento que as plantas precisam para crescerem e se desenvolverem. As plantas precisam de luz, gás carbónico, água e nutrientes como o nitrogénio, o fósforo e o potássio. Mas dificilmente o solo consegue proporcionar todos estes elementos em quantidades ideais. E é para colmatar esse défice que os fertilizantes ganham força, proporcionando às plantas um melhor uso dos seus recursos. 

O primeiro verdadeiro contacto do homem com os fertilizantes remonta ao Neolítico, há doze mil anos, quando a agricultura e a pecuária permitiram ao homem pré-histórico sedentarizar-se. 

Os dejetos de animais, os detritos vegetais, as cinzas e as argilas foram os primeiros fertilizantes naturais usados pelo homem para adubar a terra, durante a Revolução Neolítica ou “Revolução Agrícola”, que ocorreu em diferentes lugares, como o Médio Oriente, a Ásia e a América Latina, expandindo-se por todo o mundo. 

Ao longo deste período, o homem pré-histórico sedentarizou-se. Desenvolveu a agricultura, domesticou animais e plantas, inventou utensílios avançados em metal e estabeleceu relações de trocas culturais e comerciais com outros grupos. Graças ao sedentarismo, a população aumentou e surgiram as primeiras cidades ou assentamentos.

Os agricultores dedicavam-se com afinco à lavoura e as técnicas de adubação com cinzas e esterco animal continuaram a florescer, tornando-se numa espécie de negócio na região que compreendia a França, a Bélgica e a Flandres, já durante a Idade Média. Para compensar a perda de nutrientes no solo, os agricultores introduziram, também, o pousio e a rotação de cultivos.

Mas o desenvolvimento das cidades, com as suas enormes necessidades de abastecimento de alimentos e o aparecimento da indústria, acelerou exponencialmente o consumo e a dispersão desses nutrientes do solo, muito para além de sua capacidade de regeneração.

A produção agrícola em larga escala e a abundância de alimentos atuais só é possível porque um grupo de notáveis do século XIX - na demanda da Revolução Industrial e consequente aumento da população mundial -, fizeram uso das experiências químicas para descobrir o que afetava o crescimento dos vegetais. 

Contrariando as teorias da época, de que as plantas absorviam as substâncias orgânicas resultantes da decomposição de corpos de animais no solo, o químico alemão Justus Von Liebig (1803-1873) provou que as plantas precisam de certos elementos minerais para melhorarem o seu crescimento. 

Em 1840, Liebig abalou os fundamentos da ciência agrícola daqueles tempos ao definir a constituição base dos fertilizantes químicos modernos: nitrogénio, fósforo e potássio. O jovem alquimista, que passou a maior parte da vida dentro de um laboratório de Química, demorou cerca de meio século para completar e apresentar o seu trabalho. Promoveu debates acalorados sobre como evitar a fome e proporcionar o bem-estar nutricional das populações e hoje é conhecido como o “Pai da Indústria de Fertilizantes”. 

Embora a primeira fábrica de fertilizantes no mundo tenha surgido em 1843 na Inglaterra, o grande passo nesta área foi dado novamente pela Alemanha com diversas descobertas, como as do físico-químico Friedrich Ostwald (1853-1932). Nos seus trabalhos, descobriu o processo de preparação do ácido nítrico a partir da oxidação do amoníaco, facilitando a produção em massa de fertilizantes e explosivos.

O ácido nítrico é um composto químico representado pela fórmula HNO3 usado na fabricação de fertilizantes para a agricultura. É o segundo ácido mais fabricado e mais consumido na indústria, perdendo apenas para o ácido sulfúrico. Em Portugal, o ácido nítrico é produzido exclusivamente pela Bondalti, obtido a partir da oxidação catalítica do amoníaco, segundo o Processo Ostwald. 

Já no século XX, o químico alemão Fritz Haber descobriu como extrair o nitrogénio do ar, sintetizando a amónia e Karl Bosch aperfeiçoou o método de Haber para obter amónia sintética. O processo de obtenção por este método permitiu sintetizar quase a totalidade de amoníaco necessário para a produção de fertilizantes. Além disso, o facto de o amoníaco poder ser convertido em compostos úteis na síntese de explosivos fez com que a sua exploração tivesse ainda mais sucesso ao longo da Primeira Guerra Mundial. 

A universalização do uso de fertilizantes químicos aumentou consideravelmente a produção de alimentos em todo o mundo. Hoje, é inquestionável que os fertilizantes sejam essenciais para a sobrevivência das plantas, dos animais e dos seres humanos, fornecendo alimentos a uma população global que deverá atingir nove mil milhões antes de 2050. 

O grande desafio do século XXI será o de continuar a melhorar o rendimento das terras agrícolas e de reduzir, em simultâneo, o impacto ambiental da agricultura.