ไนโตรเจนของฮาเบอร์-บ็อช

เธอฝากรักไว้ในใจ ฮาเบอร์-บ็อชฝังไนโตรเจนไว้ในตัว…

ไม่แน่ใจว่าขึ้นต้นอย่างนี้จะเสี่ยวเกินไปหรือเปล่า แต่ไนโตรเจนครึ่งหนึ่งในตัวผม ตัวคุณ และผู้คนทั้งโลก ก็น่าจะมีที่มาผู้ชายสองคนนี้แหละ!

หนังสือ The Alchemy of Air เล่าเรื่องของนักเคมี (ฮาเบอร์) และวิศวกร (บ็อช) อัจฉริยะ ที่สามารถดึงไนโตรเจนที่มีอยู่มากมายในอากาศมาเป็นปุ๋ยไนโตรเจนสังเคราะห์ ที่สุดท้ายเข้ามาผนวกเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายเรา แน่นอนว่าที่มาที่ไปเต็มไปด้วยความยากลำบากและท้าทาย และด้วยความสำคัญระดับที่เลี้ยงดูผู้คนได้ครึ่งโลก เรื่องราวก็เต็มไปด้วยการต่อสู้แย่งชิงพร้อมกับดราม่าเข้มข้น ซึ่ง Thomas Hager ก็เจาะลึกข้อมูลมาร้อยเรียงได้อย่างระทึกใจ น่าจะโดนใจผู้อ่านหลายกลุ่ม

คนที่ชอบเรื่องดิสโทเปีย น่าจะคุ้นกับพล็อตประชากรล้นโลกอาหารขาดแคลน (อย่าง Inferno ของ Dan Brown) ซึ่งวิกฤตความกังวลนี้ได้เกิดขึ้นจริงในช่วงปลาย 1800 ถึงต้น 1900 ในช่วงนั้นนักวิทยาศาสตร์พอประเมินได้แล้วว่า โลกที่ขณะนั้นมีประชาการพันกว่าล้านคนจะไม่สามารถผลิตอาหารพอเลี้ยงดูประชากรที่เพิ่มขึ้นได้…นอกเสียจากมนุษยชาติจะหาวิธีสังเคราะห์ปุ๋ยไนโตรเจนที่เป็นสารอาหารจำเป็นในการเติบโตของพืชได้ ความกังวลนี้รุนแรงถึงขนาดที่ Sir William Crookes ต้องออกมากระตุ้นเหล่านักวิทยาศาสตร์ในคำกล่าวปราศรัยเข้ารับตำแหน่งประธาน British Academy of Sciences ของเขาในปี 1898 ว่า “… ถ้าเราไม่สามารถทำได้ เผ่าพันธุ์คอเคเซียนที่ยิ่งใหญ่จะถึงคราวถูกทำให้จางหายจากเผ่าพันธุ์ที่ไม่ได้กินข้าวสาลีเป็นอาหาร” ซึ่งแม้ว่าคำกล่าวนี้จะเหยียดเชื้อชาติสุดๆ (ซึ่งปกติในสมัยนั้น) แต่ก็เป็นการยืนยันอย่างดีว่านี่คือ วิกฤตระดับคอขาดบาดตาย

คนที่ชอบความซกมกก็น่าจะได้หัวเราะไปกับหนังสือเล่มนี้ เพราะวิธีเดียวที่จะทำให้พืชเจริญงอกงามก่อนมีปุ๋ยสังเคราะห์ คือ การใช้มูลสัตว์ ซึ่งแม้ว่าประเทศเราจะมีประเพณีพระโคเสี่ยงทาย แต่สำหรับชาวโรมันในอดีต เขาถึงกับต้องบูชาเทพ Stercutius เทพแห่งมูลสัตว์ สิ่งล้ำค่าในสมัยนั้น แต่ด้วยความที่มูลสัตว์มีความเข้มข้นไนโตรเจนไม่มากนัก เลยต้องใช้ปริมาณมาก สวนบางสวนในกรุงปารีสใช้มูลสัตว์มากกว่าร้อยตันต่อเอเคอร์ (ประมาณ 2.5 ไร่) ต่อปี (อย่าได้จิตนาการถึงความหนา) แต่มูลสัตว์ก็มีหลายเกรด เกรดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด คือ ขี้นกทะเลที่อิมพอร์ตมาจากเหมืองขี้นกในประเทศเปรู ซึ่งโลกเราก็ได้ขุดจนเกลี้ยง

คนที่ชอบวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมนั้นห้ามพลาด เพราะการค้นพบวิธีการตรึงไนโตรเจนนับเป็นการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติในรอบร้อยปี แต่แม้ว่าการค้นพบนี้จะยิ่งใหญ่มากแล้ว การจะทำให้กระบวนการผลิตเกิดขึ้นได้ในระดับอุตสาหกรรมกลับยากกว่ามาก ต้องทุ่มสรรพกำลัง แรงกายแรงใจ และ เงินมหาศาล คิดนวัตกรรมเพื่อแก้ปัญหาทางวิศวกรรมสารพัดถึงสำเร็จ เช่น กระบวนการสังเคราะห์จะต้องใช้ความดันสูงถึง 100-200 บาร์ (ปัจจุบันใช้ 200-400 บาร์) ความดันระดับนี้เทียบเท่ากับการดำน้ำลึก 1-2 กิโลเมตรเลยทีเดียว (เรือดำน้ำไททันที่ระเบิดเมื่อปี 2023 ดำน้ำลึกเกือบ 4 กิโลเมตร) และบ็อชก็ต้องสร้างเตาปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ที่ไม่มีใครคิดฝันว่าจะทำสำเร็จ ซึ่งอภิมหาโปรเจคนี้เทียบได้กับโปรเจคแมนแฮตตันของสหรัฐที่สร้างระเบิดปรมณูยุติสงครามโลกครั้งที่สองเลยทีเดียว

คนที่ชอบประวัติศาสตร์ต้องชอบหนังสือเล่มนี้แน่ๆ เพราะเรื่องราวที่ Hager เล่า จะพาเราไปสัมผัสกับประวัติศาสตร์หลายแง่มุม ไม่ว่าจะเป็นการใช้แรงงานทาส การลุกขึ้นต่อสู้ของผู้ใช้แรงงาน และ สงครามระหว่างประเทศ นอกจากนั้นความที่ปุ๋ยไนโตรเจนสามารถพัฒนาต่อเป็นระเบิดได้ บริษัท BASF ที่บ็อชทำงานเลยเป็นกำลังหลักให้กองทัพเยอรมันในสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง แต่ไม่ใช่แค่นั้น เพราะพอถึงสงครามโลกครั้งที่สอง BASF ก็พัฒนากระบวนการผลิต ”สิ่ง” ที่ใช้ขับเคลื่อนกองทัพเยอรมันได้อีก ใครอยากรู้ว่า “สิ่ง” สำคัญสิ่งนี้คืออะไรต้องไปอ่านเอง มีการประเมินกันว่าถ้าไม่มี BASF สงครามโลกทั้งสองครั้งน่าจะสิ้นสุดเร็วกว่านี้มาก

ถึงตรงนี้ทุกคนคงเดาออกแล้วว่าเจ้าปุ๋ยไนโตรเจนนี่แหละ ทำให้ผลผลิตการเกษตรเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด และทำให้โลกรอดพ้นหายนะที่ Crookes ทำนายไว้ได้ ทั้งยังเลี้ยงดูคนแปดพันล้านคนในทุกวันนี้ (อีกปัจจัยสำคัญคือ การคัดสรรพันธุ์พืช) แต่ปุ๋ยไนโตรเจนก็ไม่ได้มีแต่ข้อดี ส่วนที่เราใส่ในดินแล้วพืชไม่ได้ใช้ บางส่วนจะไหลลงทะเล ทำให้เกิด algae bloom และ dead zone บางส่วนจะกลายเป็นไนตรัสออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกรุนแรง (แรงกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สองร้อยกว่าเท่า) ทำให้โลกร้อน …

วิกฤตมหันตภัยที่โลกจะต้องฝ่าฟันให้ได้อีกหน!