人類進入農耕社會已經有近萬年的歷史，但是直到一百多年前才認識到施肥的重要性。沒有足夠的肥料，糧食產量就不會高。
植物循環是一種施肥方式，但它實際上是一滴水。最早的大規模肥料施用來自沉積在島上的鳥糞，並且在枯竭後開始使用硝酸鹽礦。
然而，硝酸鹽礦山畢竟是不可再生資源，總有一天可以完成。自19世紀後期以來，"幫助化學"已成為有識之士的共識。空氣充滿氮氣，不難獲得氫氣。如果你能合成氨，就有無窮無盡的氮源。
一個接一個的小偷嘗試了很多方法，並沒有取得真正的成功。
1904年，德國化學的Fritz Harper博士接受了一個話題：用實驗數據來判斷從氮和氫合成氨是否切合實際。事實上，哈珀的個人態度往往"不能"，但作為一名科學工作者不必用自己的"傾向"來取代數據，他也可能需要研究經費並且總是需要做事。他和他的助手一起做。本實驗。在約1000℃的高溫下，鐵可用作合成氨的催化劑，但轉化率僅為0.012％。
弗裡茨哈伯
這樣的轉換率很難產生價值，他準備結束這項研究作為結論。
當時，一位名叫能斯特（Nernst）的化學家是一位學術姨媽。他後來因提出熱力學第三定律而獲得1920年諾貝爾化學獎。他計算出的合成氨轉化率明顯低於Harper的實驗結果。他指出哈珀的結果是錯誤的。哈珀非常興奮，他不得不再次重複上一次實驗。這個時間的結果更準確，非常接近能斯特的理論值，但仍然更高。
在大多數情況下，將接受實驗值和理論值之間的某些偏差。但能斯特並不這麼認為。他公開質疑哈珀的結果，暗示他的實驗存在問題。
當時，哈珀尚未出名，學術界的辛勤工作給他帶來了巨大的壓力。它和助手以能斯特的方式改進了實驗，試圖證明它沒有任何問題。出乎意料的是，在實驗過程中，他們發現如果壓力增加到更高的水平（當時可以達到的最大壓力是200個大氣壓）並且反應溫度降低到大約600°C，合成氨的轉化率可能會達到8％。關於！
此轉換率具有生產價值。
這一發現徹底改變了氨合成的前景，與能斯特的力量無關。哈珀和他的助手設計了一種新的實驗裝置，於1909年7月2日展出，合成氨的轉化率達到10％。
那天，他們生產了100毫升液氨。這標誌著人類從元素氣體合成氨的挑戰，使"幫助化學"生產肥料。
當然，這個實驗裝置只顯示了原理。為了實際進行工業生產，仍有許多實際困難需要克服。巴斯夫的Carl X Bosh接受了這項任務。經過兩年多的努力，他終於在1912年生產出每天產生1噸以上氨的設備。
卡爾博世
能斯特可能並不認為臨時爭議會促使哈珀和波什將合成氨從"理論上的可能性"分解為"商業生產"。他反對哈珀的專利，並認為哈珀的實驗是基於他的實驗。經過談判，巴斯夫五年來每年獎勵10,000馬克，以換取能斯特撤回對哈珀專利的反對。
到1914年，巴斯夫的合成氨裝置年產量達到7,200噸。這些氨可以生產36,000噸硫酸銨肥料。很快，第一次世界大戰爆發時，政府也沒收了應該用於農業生產的氨生產爆炸物和武器。
第一次世界大戰結束後，哈珀獲得了1918年的諾貝爾化學獎。由於哈珀在戰爭期間成為德國政府的幫兇，他首次開發的化學武器造成5000人死亡。該獎項決定引起了各國科學家的抗議。然而，瑞典皇家科學院堅持認為合成氨將有益於人類。事實確實如此。 20世紀的人口飆升。如果沒有基於合成氨的綠色革命，一半的人將陷入饑荒。
對能斯特的迫害迫使哈珀放棄了對合成氨的研究，後來比能斯特提前兩年獲得了諾貝爾化學獎。
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