Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.12.1963, Page 3

TIMARIT
VERKFRÆÐINGAFÉLAGS ÍSLANDS
6. hefti 1963 48. árg.
Áburðarframleiðsla — Áburðarverksmiðjan
Útvarpserindi flutt 18. febrúar 1963 i erindaflokknum „Tækni og' verkmenning."
Eftir Runólf I*órðarson, verkfræðing.
Inngangur.
Það er kunnara en frá þui'fi að segja, að notkun áburð-
ar við ræktun hefur tíðkazt með mönnum i hundruð, ef
ekki þúsundir ára. Sá áburður, sem þá er átt við, er
að sjálfsögðu húsdýraáburður alls konar, svo og efni
eins og guanó, bein, viðaraska, ullarúrgangur, fiskúr-
gangur o.þ.h. Nú á dögum er það hins vegar svo, að
þegar talað er um áburð, er oftast átt við tilbúinn áburð,
þ.e.a.s. sérstök efnasambönd, sem framleidd eru í stór-
um stíl og innihalda þau efni, sem öllum gróðri eru
nauðsynleg. Notkun og framleiðsla sliks tilbúins áburð-
ar á sér ekki mjög langa sögu, því það var ekki fyrr en
um miðja síðustu öld, sem slík starfsemi hófst að ráði.
Svo sem mönnum er e.t.v. kunnugt, þá eru það einkum
þrjú efni, sem allur gróður þarfnast í miklu magni, eigi
hann að ná viðhlítandi þroska, en þau eru: köfnunarefni,
fosfór og kalí. Það, sem átt er við með áburðariðnaði, er
því framleiðsla efnasambanda, sem innihalda þessi efni
í aðgengilegu ástandi fyrir plönturnar. Framleiðsla slikra
efnasambanda skiptir nú milljónum tonna árlega í
heiminum. Má í því sambandi geta þess, að árið 1961
voru framleiddi og bundin i áburði rúmlega 13 milljón
tonn af köfnunarefni; unnin voru úr jörðu rúmlega 40
milljón tonn af fosfórgrjóti, sem innihéldu u.þ.b. 6 milljón
tonn af fosfór, en fosfórgrjót er aðalhráefnið í fosfór-
áburði; þá voru framleidd og bundin rúmlega 8 milljón
tonn af kalíum í kaliumáburði. 1 þessu erindi eru hins veg-
ar ekki tök á að ræða nema einn þátt þessarar fram-
leiðslustarfsemi, og það aðeins stuttlega, en það er fram-
leiðsla köfnunarefnisáburðar, og þá aðallega eins og hún
er tiðkuð hérlendis. Þá staðreynd, að hérlendis er aðeins
framleidd ein tegund áburðar, sem aðeins inniheldur
eitt hinna þriggja aðaláburðarefna, verða menn að hafa
í huga, þegar rætt er um framleiðslu áburðar hér. öll
önnui' nauðsynleg áburðarefni eru flutt inn frá útlöndum.
Nú verður stuttlega gerð grein fyrir framleiðslu
köfnunarefnisáburðar almennt, en síðan vikið að þessari
starfsemi, eins og hún gengur fyrir sig hérlendis.
Framleiðsla köfnunarefnisáburðar.
Eins og drepið var á hér á undan, er framleiðsla
áburðar í því fólgin í grundvallaratriðum að búa til
efnasambönd, er innihalda áburðarefnin í aðgengilegu
ástandi fyrir plönturnar. Nú er það svo, að andrúms-
loftið er langstærsta forðabúr köfnunarefnis, sem þekk-
ist á jörðinni, því það inniheldur um 79% að rúmmáli
af köfnunarefni. Æskilegt væri nú og þægilegt, ef plönt-
urnar gætu hagnýtt sér efnið beint úr andrúmsloftinu
sjálfar. Þessu er þvi miður hins vegar ekki til að dreifa,
og þar sem köfnunarefni kemur ekki fyrir nema í til-
tölulega litlu magni í aðgengilegu ástandi annars stað-
ar í ríki náttúrunnar, er framleiðsla köfnunarefnis-
ábúrðar í þvi fólgin í höfuðatriðum að vinna köfnunar-
efnið úr andrúmsloftinu með þvi að binda það í efna-
samböndum, þar sem það er í hagnýtanlegu ástandi
fyrir plönturnar.
Snemma á þessari öld var fullkomnuð aðferð til að
gera þetta. Var hún í því fólgin, að andrúmsloft var
látið streyma gegnum langan rafmagnsneista, er mynd-
aður var milli tveggja skauta í þar til gerðum ofni. Við
hið háa hitastig í neistanum gengu hluti af köfnunar-
efni loftsins og súrefni, sem einnig er í andrúmsloftinu,
saman í efnasamband, er heitir köfnunarefnissýrlingar.
Köfnunarefnissýrlingurinn var síðan látinn ganga í sam-
band við annaðhvort vatn, og myndast þá saltpéturs-
sýra, eða basiska upplausn, og myndast þá sölt af salt-
péturssýru, svokölluð nitröt, en þau eru ákjósanleg efna-
sambönd að nota til áburðar. Framleiðsluaðferð þessa
fullkomnuðu Norðmennirnir Birkeland og Eyde árið
1904, og má segja, að hún hafi verið framkvæmanleg,
vegna þess að þá var fyrir hendi i Noregi nægilega
mikið af ódýrri raforku til þess að mynda og viðhalda
neistanum í ofninum, sem að framan er lýst.
Þessi aðferð til að binda köfnunarefni andrúmslofts-
ins varð þó tiltölulega fljótt úrelt, vegna þess að fram
á sjónarsviðið kom önnur framleiðsluaðferð, er reynd-
ist miklu hagkvæmari. Þessi aðferð var ammóníak-
framleiðsluaðferð Þjóðverjanna Haber og Bosch, er þeim
tókst að fullkomna árið 1913. Með henni var köfnunar-
efni loftsins bundið í ammóníaki, en það er efnasam-
band vatnsefnis og köfnunarefnis, og vai'ð það alls ráð-
andi við framleiðslu köfnunarefnisáburðar á næstu 15
árunum, eftir að aðferðin kom fram. Þessi aðferð bygg-
ist. á því að framleiða vatnsefni úr kolum, olíu, jarð-
gasi eða vatni, og köfnunarefni sem lofttegund úr and-
rúmsloftinu, og láta síðan þessi tvö efni sameinast í
L