Carl Bosch: El ingeniero que alimentó a la mitad del mundo

Aproximadamente un tercio de todos los alimentos cultivados en la Tierra cada año dependen del amoníaco producido por una única reacción industrial, y esa reacción sustenta a cerca de la mitad de las personas que viven actualmente. Fritz Haber la demostró en un laboratorio. Carl Bosch, un metalúrgico de formación que se unió a una empresa de tintes como químico junior, es la razón por la que existe a escala continental en lugar de en un estante de laboratorio.

Colonia, metal y máquinas

Nació en Colonia el 27 de agosto de 1874, hijo de Carl Friedrich Alexander Bosch, un próspero proveedor de gas y fontanería, y sobrino de Robert Bosch, el pionero de las bujías cuyo nombre todavía aparece en piezas de automóviles. El oficio familiar era importante. Mientras que la mayoría de los grandes químicos de la época llegaron a la industria desde la ciencia pura, Bosch llegó a la ciencia desde las tuberías, las válvulas y la presión.

Su educación formal refleja la misma doble vida. A partir de 1894, estudió metalurgia e ingeniería mecánica en la Königlich Technische Hochschule de Charlottenburg, la institución que se convirtió en la Universidad Técnica de Berlín. Solo entonces cambió a la química, trasladándose a la Universidad de Leipzig para trabajar bajo la dirección de Johannes Wislicenus y obteniendo su doctorado en química orgánica en 1898. Era, en otras palabras, un ingeniero de máquinas que había aprendido química en segundo lugar, una inversión que resultaría decisiva. Se casó con Else Schilbach en 1902; tuvieron un hijo y una hija.

Un trabajo de nivel inicial en BASF

En 1899 se unió a Badische Anilin- und Sodafabrik, entonces la mayor empresa de productos químicos y tintes de Alemania, desde lo más bajo. Sus primeras tareas se centraron en el añil sintético, el negocio de tintes que constituyó la fortuna de BASF. El nitrógeno llegó después, y lo hizo como una emergencia nacional a cámara lenta: la agricultura europea dependía del nitrato chileno importado, y cualquier observador serio entendía que el suministro era finito y, en tiempos de guerra, podía ser cortado por cualquier marina que así lo decidiera.

Fritz Haber resolvió la química entre 1908 y 1909, demostrando que el nitrógeno atmosférico y el hidrógeno podían combinarse para formar amoníaco sobre un catalizador a alta temperatura y muy alta presión. Lo que tenía Haber era un aparato de sobremesa que producía gotas. Lo que el mundo necesitaba eran toneladas.

El problema de la traslación

Entre 1909 y 1913, Bosch realizó uno de los grandes actos de traslación en la historia industrial. Casi nada de la demostración de Haber sobrevivió al contacto con la escala, y cada fracaso pertenecía a una disciplina diferente.

Los catalizadores fueron el primer obstáculo. Como señala el relato de la Fundación Nobel, "los catalizadores de Haber, el osmio y el uranio, tuvieron que ser sustituidos por una sustancia de contacto que fuera más barata", siendo el osmio uno de los metales más raros de la Tierra y el uranio ruinoso. El equipo de Bosch realizó una enorme búsqueda empírica y llegó al hierro puro con promotores y aditivos, una solución que sigue en uso.

Luego vino la maquinaria, que no tenía precedentes. Tuvo que diseñar compresores que pudieran soportar cientos de atmósferas de forma continua en lugar de breve; hornos de alta presión que no fallaran catastróficamente; un suministro de hidrógeno lo suficientemente puro y barato para alimentar una fábrica las 24 horas del día; y un sistema para separar y manipular el amoníaco al final del proceso. Cada uno de estos era, en 1910, un problema sin resolver de materiales e ingeniería mecánica más que de química, y la formación de Bosch en Charlottenburg en metales y máquinas es precisamente la razón por la que pudo verlos como tales.

La primera planta de nitrógeno abrió en Oppau en 1913. La planta mucho mayor de Leunawerke, cerca de Merseburg, le siguió en 1917. Juntas convirtieron un resultado científico en un activo estratégico, y el proceso Haber-Bosch, que ahora produce del orden de 100 millones de toneladas de fertilizante nitrogenado al año y consume más del uno por ciento de toda la energía que genera la humanidad, se convirtió en la base invisible de la agricultura moderna y de la Revolución Verde que le siguió.

La alta presión como método general

La verdadera visión de Bosch fue que el recipiente a presión no era una solución única para el amoníaco, sino una herramienta de propósito general. Después de la Primera Guerra Mundial, extendió la misma ingeniería de alta presión a la síntesis de metanol, al proceso Bosch-Meiser para la fabricación de urea y a la hidrogenación del carbón en combustible líquido utilizando el proceso de Friedrich Bergius. Este fue el argumento que reconoció el Premio Nobel de Química de 1931 cuando fue otorgado conjuntamente a Bosch y Bergius "por sus contribuciones a la invención y desarrollo de métodos químicos de alta presión", el primer Nobel de química otorgado a ingenieros por ingeniería.

Ascendió en consecuencia: Director Gerente de BASF en 1919, director de I.G. Farbenindustrie en su formación en 1925, presidente de su consejo de administración desde 1935 y presidente de la Sociedad Kaiser Wilhelm desde 1937. Los honores se acumularon: la Medalla Liebig en 1919, un doctorado honoris causa de Karlsruhe en 1918, el Anillo Werner von Siemens en 1924, la Medalla Bunsen, la Medalla Wilhelm Exner en 1932.

Por qué se llama genio a Carl

La facultad en cuestión no es la visión teórica; Bosch no descubrió ninguna ley de la naturaleza y nunca afirmó haberlo hecho. Es más raro y más difícil de nombrar: la capacidad de mantener todo un sistema industrial en la cabeza a la vez, y ver que un resultado químico es en realidad un problema de metalurgia, un problema de compresores, un problema de pureza de gas y un problema de gestión térmica vistiendo una bata de químico. No se limitó a ampliar el aparato de Haber. Reconstruyó todos sus componentes desde los primeros principios, en materiales que aún no existían de forma fiable, en un plazo determinado.

El comité del Nobel lo honró por inventar la química de alta presión como método, no por un solo producto. Los miembros de la Institución de Ingenieros Químicos han votado a Bosch y Haber conjuntamente como los ingenieros químicos más influyentes de todos los tiempos. Y la aritmética simple (un tercio de los alimentos del mundo, la mitad de la población mundial) es el tipo de afirmación que suele reservarse para las civilizaciones más que para los individuos.

El contraargumento merece ser mencionado. La química subyacente era de Haber, y el Nobel de Bosch fue por escalar, no por descubrir; una escuela de pensamiento sostiene que esto es oficio, por magnífico que sea, más que intelecto. Tampoco el legado es limpio. Construyó y luego dirigió IG Farben, el vasto cártel que en diciembre de 1933 aceptó garantías de precios y compras del gobierno de Hitler para expandir el petróleo sintético. Y su proceso ahora consume más del uno por ciento de la energía mundial e inunda la biosfera con nitrógeno reactivo. El genio aquí es real y no es lo mismo que la inocencia.

La larga derrota

La última década fue sombría. Bosch creía en la cooperación científica internacional abierta y en un control estatal mínimo de la investigación, posturas que eran insostenibles en la Alemania nazi. Se opuso a las políticas autárquicas y represivas del régimen a partir de 1933 y fue un crítico abierto de su antisemitismo, por lo que fue marginado constantemente: su presidencia de 1935 fue en gran medida ceremonial y fue despojado progresivamente de su autoridad. Cayó en depresión y alcoholismo y murió en Heidelberg el 26 de abril de 1940.

Sus consuelos siempre habían estado en otra parte: fue un ferviente coleccionista de insectos, minerales y gemas, prestó especímenes de meteoritos y minerales a Yale que el Smithsonian compró finalmente, y mantuvo un observatorio privado. El asteroide 7414 Bosch lleva su nombre. Es un monumento apropiado para un hombre que dedicó su vida laboral a demostrar que el cielo podía ser cosechado.