CARL BOSCH &
FRIEDRICH KARL RUDOLF BERGIUS

Após Fritz Haber (Nobel de Química em 1918) ter desenvolvido um método para a produção de amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio - possibilitando a fabricação de fertilizantes artificiais - restava implementar essa reação em escala industrial.

Os gases nitrogênio e hidrogênio requerem alta pressão para reagirem. Por volta de 1913, o químico alemão Carl Bosch (1874-1940) criou um equipamento que utilizava diferentes ligas de aço, com variadas resistências à pressão e ao calor, para viabilizar um processo eficiente. O resultado tornou-se referência e passou a ser aplicado em diversos procedimentos da indústria química.

No mesmo ano, o também químico alemão Friedrich Bergius (1884-1949) desenvolveu um método que igualmente recorria a processos em alta pressão para a produção de insumos industriais.

Os combustíveis fósseis - como carvão, petróleo e gás natural - contêm energia que pode ser convertida em outras formas por meio da combustão. O carvão sólido é composto em grande parte por carbono quase puro, enquanto o petróleo é rico em compostos de carbono e hidrogênio, os hidrocarbonetos.

Com seu método, Bergius conseguiu transformar uma forma sólida de carvão — o linhito — em óleo líquido. O processo consiste em submeter o carvão à ação do gás hidrogênio, sob alta pressão, formando hidrocarbonetos. Essa técnica tem sido utilizada principalmente na produção de combustíveis para veículos.

Por suas excepcionais contribuições ao conhecimento e à indústria química, os dois cientistas foram laureados com o Prêmio Nobel de Química em 1931.

Carl Bosch nasceu na cidade alemã de Cologne (Colônia), em 27 de agosto de 1874, e lá cresceu. De 1894 a 1896, estudou Metalurgia e Engenharia Mecânica na Escola Técnica Superior de Charlottenburg.

Na virada do século, Bosch interessou-se pelo problema da fixação do nitrogênio, e seus primeiros experimentos nesse campo foram realizados com cianetos e nitretos metálicos. Em 1907, ele iniciou uma planta piloto para a produção de cianeto de bário.

A grande oportunidade de Bosch para trabalhar em larga escala surgiu em 1908, quando a Fábrica de Anilina e Soda de Baden (BASF) adquiriu o processo de síntese de amônia sob alta pressão, desenvolvido por Fritz Haber na Universidade Técnica de Karlsruhe.

Bosch recebeu a tarefa de adaptar esse processo para uso industrial em grande escala. Isso exigiu a construção de instalações e equipamentos capazes de operar sob altas pressões de gás e temperaturas elevadas.

Os catalisadores originais de Haber — ósmio e urânio — precisaram ser substituídos por uma substância mais barata e prontamente disponível. Bosch e seus colaboradores resolveram essa questão ao utilizar ferro puro com certos aditivos como catalisador.

Outros desafios incluíam a construção de reatores de alta pressão seguros e econômicos, bem como métodos eficientes para produzir e purificar os gases necessários à síntese da amônia.

Passo a passo, a empresa passou a operar unidades de produção cada vez maiores e, assim, deu origem à indústria dedicada à produção de amônia sintética pelo processo de alta pressão.

A partir dessa conquista, era necessário tornar a amônia amplamente disponível para uso na indústria e na agricultura. Bosch conseguiu desenvolver métodos para a produção industrial de fertilizantes nitrogenados, viabilizando o fornecimento desses produtos para fins agrícolas em praticamente todos os países do mundo.

As fábricas de produção de nitrogênio em Oppau foram inauguradas em 1913, seguidas pela ainda maior Leunawerke (ou Leuna Works), que hoje constitui um dos maiores complexos da indústria química da Alemanha. Nelas, a síntese de metanol e a hidrogenação de óleo foram incorporadas ao programa de produção.

Em 1919, Bosch foi nomeado diretor-geral da BASF e, em 1925, tornou-se diretor da I.G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft, criada pela fusão das principais fábricas alemãs de corantes derivados do alcatrão de hulha. Em 1935, assumiu a presidência do Conselho de Administração da I.G. Farben.

Bosch foi amplamente homenageado, não apenas por suas invenções e conquistas no setor industrial, mas também por sua dedicação à pesquisa científica, que considerava um dever.

Recebeu o título de doctor honoris causa da Universidade Técnica de Karlsruhe (1918), da Escola Superior de Agricultura de Berlim (1921), da Universidade Técnica de Munique (1922), da Universidade de Halle (1927) e da Universidade Técnica de Darmstadt (1928).

Também lhe foram conferidos os títulos de Senador Honorário das Universidades de Heidelberg (1922) e Leipzig (1939), além da Cidadania Honorária da cidade de Frankfurt (1939).

Entre as várias distinções que recebeu, destacam-se: a Medalha Memorial Liebig da Associação dos Químicos Alemães, a Medalha Bunsen da Sociedade Bunsen de Química Física, o Anel Siemens, a Medalha Memorial Grashof de Ouro da VDI (Associação dos Engenheiros Alemães), a Medalha Exner da Associação Comercial Austríaca e a Medalha Memorial Carl Lueg da Associação dos Metalúrgicos Alemães.

Em 1931, recebeu a mais alta distinção internacional por seu trabalho no desenvolvimento de métodos químicos sob alta pressão: o Prêmio Nobel de Química, compartilhado com Friedrich Bergius.

Bosch apreciava especialmente sua participação em diversas academias científicas, tanto na Alemanha quanto no exterior, bem como sua atuação como presidente da Sociedade Kaiser Wilhelm, cargo que assumiu em 1937.

Após um prolongado período de enfermidade, Carl Bosch faleceu em 26 de abril de 1940, aos 65 anos.

Friedrich Karl Rudolf Bergius nasceu em 11 de outubro de 1884, na vila de Goldschmieden, na Prússia, região da Silésia, próxima a Breslau. Era membro de uma tradicional e respeitada família de cientistas, teólogos, funcionários públicos, oficiais do exército e empresários. Seu avô foi professor de Economia em Breslau, e seu pai era proprietário de uma fábrica de produtos químicos na cidade natal.

Bergius foi educado em Breslau e, ainda na escola, demonstrou grande interesse pela fábrica do pai. Ali teve a oportunidade de estudar diversos métodos de trabalho sob sua orientação, familiarizando-se desde cedo com processos químico-técnicos.

O tempo que passou nos laboratórios e nas obras da fábrica foi extremamente útil, pois permitiu que ele adquirisse, desde muito jovem, um conhecimento considerável sobre questões industriais e científicas. Antes de ingressar na universidade, seu pai o enviou à região do Ruhr por seis meses, onde estudou os aspectos práticos de uma grande planta metalúrgica. Essa experiência lhe trouxe benefícios duradouros.

Em 1903, ingressou na Universidade de Breslau para estudar Química com Ladenburg, Abegg e Herz. Após um ano de serviço militar, transferiu-se para a Universidade de Leipzig, onde trabalhou sob a orientação de Hantzsch em uma tese sobre o ácido sulfúrico absoluto como solvente.

O trabalho foi concluído em Breslau, sob orientação de Abegg, e, em 1907, Bergius obteve seu diploma em Leipzig. O ambiente científico estimulante dos laboratórios de Hantzsch e Abegg o motivou a seguir uma carreira voltada para a pesquisa científica.

Por essa razão, trabalhou por dois períodos no Instituto de Nernst, em Berlim, e depois, em 1909, foi para Karlsruhe estudar com Fritz Haber. O trabalho em andamento naquele momento, envolvendo o equilíbrio químico em reações gasosas - especialmente a síntese da amônia - inspirou a pesquisa que ele próprio iniciaria ainda em 1909, em Hanover.

Ali, Bergius começou investigando detalhadamente a dissociação do peróxido de cálcio e desenvolveu um método prático para trabalhos de laboratório em pressões de até 300 atmosferas. Os equipamentos disponíveis na Universidade Técnica de Hanover mostraram-se rapidamente inadequados, o que o levou, em 1910, a montar seu próprio laboratório. Esse laboratório cresceu progressivamente, com a adição de oficinas, pequenas fábricas e colaboradores.

Entre 1912 e 1913, alcançou um de seus resultados mais importantes: a descoberta do efeito hidrogenante do hidrogênio sobre o carvão e óleos pesados em alta pressão.

Manter esse laboratório foi um grande desafio financeiro, especialmente porque era necessário ampliar a escala dos experimentos para testar sua viabilidade industrial. Por isso, em 1914, Bergius aceitou uma proposta de Karl Goldschmidt para transferir seu laboratório para as instalações da Th. Goldschmidt A.G., em Essen. Pouco depois, também assumiu um cargo executivo na empresa.

Em 1911, por um breve período, lecionou sobre reações técnicas de gases, teoria do equilíbrio e metalurgia na Universidade Técnica de Hanover. No entanto, a continuidade desse trabalho foi interrompida pelo início da Primeira Guerra Mundial e pelo aumento da demanda por soluções técnicas para a liquefação do carvão.

De 1914 a 1921, viveu em Berlim. Um complexo industrial foi instalado em Rheinau, próximo a Mannheim, para o desenvolvimento técnico do processo de hidrogenação. Contudo, logo se percebeu que o escopo da pesquisa era amplo demais para uma única empresa. Após o fim da guerra, Bergius trabalhou para atrair novas parcerias, envolvendo empresas alemãs, a Shell Trust, grupos britânicos e a indústria do carvão.

Mesmo assim, em momentos críticos, teve de assumir sozinho os riscos e responsabilidades do desenvolvimento da técnica. Finalmente, em 1927, completou seu trabalho sobre a liquefação do carvão, que teve suas possibilidades práticas confirmadas em escala industrial. A partir daí, a produção foi assumida pela I.G. Farbenindustrie e pela Imperial Chemical Industries.

Na sequência, voltou-se à pesquisa sobre a obtenção de açúcar a partir da celulose da madeira - um tema que já havia iniciado durante a guerra. Após 15 anos de trabalho, obteve êxito e instalou um novo complexo industrial na fábrica de Rheinau.

É notável a intensidade com que se dedicou à segunda parte de sua trajetória científica: a hidrólise da celulose da madeira e de substâncias semelhantes ao açúcar. Um desafio especial parece ter sido o uso do ácido clorídrico altamente concentrado, de difícil manuseio.

Inicialmente, esse processo foi adotado apenas na Inglaterra. Bergius conseguiu continuar suas experiências na Alemanha apenas durante a década de 1930. Suas principais preocupações eram agilizar o processo e garantir a recuperação completa do ácido clorídrico utilizado - o que o levou a desenvolver dispositivos extremamente complexos.

Em 1921, mudou-se para Heidelberg, buscando conciliar a proximidade com os trabalhos técnicos em Mannheim-Rheinau com a possibilidade de manter vínculos com a Universidade de Heidelberg.

Bergius realizou um trabalho notável e recebeu inúmeras homenagens ao longo de sua vida ativa. Entre elas, o título de Doutor pela Universidade de Heidelberg, o doutorado honoris causa pela Universidade de Hanover, a Medalha Liebig, além de cargos no conselho de administração de diversas associações e empresas ligadas ao carvão e ao petróleo.

Em 1931, foi agraciado com o Prêmio Nobel de Química, que dividiu com Carl Bosch, em reconhecimento pelas contribuições à invenção e desenvolvimento de métodos químicos de alta pressão.

Após a Segunda Guerra Mundial, Bergius não encontrou mais na Alemanha um campo de trabalho à altura de suas capacidades. Emigrou então para a Argentina, onde faleceu em Buenos Aires, em 30 de março de 1949, aos 64 anos, encerrando uma carreira científica excepcional.