ฟริตซ์ ฮาเบอร์ ผู้ค้นพบสารแอมโมเนีย
หลายครั้งที่การค้นพบงานวิจัยทางวิทยาศาศตร์ มีคุณอนันต์โทษมหันต์ “จรรยากับวิทยาศาสตร์” จึงเป็นประเด็นถกเถียง นักวิทยาศาสตร์บางส่วนมักกล่าวอ้างว่า วิทยาศาสตร์พื้นฐานถือว่าเป็นกลาง ไม่มีจรรยา ไม่มีการเมือง ไม่มีวัฒนธรรม เฉกเช่นน้ำย่อมเดือดที่อุณหภูมิเดียวกัน ไม่ว่าจะเป็นที่ปักกิ่งหรือเบอร์ลิน และให้เหตุผลว่า นักวิทยาศาสตร์เป็นผู้ค้นคว้าความรู้ ส่วนนักอุตสาหกรรม , รัฐบาล ฯลฯ เป็นผู้นำไปใช้
หนึ่งในการค้นพบที่เป็นสร้างทั้งคุณและโทษก็คือ “แอมโมเนีย” วัตถุดิบสำคัญในการผลิตปุ๋ยเคมีและวัตถุระเบิด จอห์น คอร์นเวลล์ เล่าเรื่องราวไว้ใน “นักวิทยาศาสตร์ของฮิตเลอร์” (สนพ.มติชน, 2554) ที่นพดล เวชสวัสดิ์-แปล สรุปเนื้อหาไว้ดังนี้ (จัดย่อหน้าใหม่และสั่งเน้นคำโดยผู้เขียน)
ฟริตซ์ ฮาเบอร์ (ค.ศ. 1868-1934) หนึ่งในนักเคมียิ่งใหญ่ที่สุดในต้นศตวรรษที่ 20 คือผลผลิตของระบบเยอรมัน เป็นตัวแทนของนักวิทยาศาสตร์ที่จะทำให้ศตวรรษที่ 20 เป็น “ศตวรรษเยอรมนี” ทำนองชีวิตของฟริตซ์ ฮาเบอร์ไม่ต่างไปจากเทพเจนัสของโรมันที่มี 2 หน้า เผชิญกับความดีงามและความชั่วร้าย
ผลงานสร้างสรรค์วิทยาศาสตร์ที่จะใช้ประโยชน์ในยามสันติ เพื่อความสุขสมบูรณ์ของผู้คน หรือว่าจะใช้ในการทำลายล้างเหี้ยมโหด ทั้งหมดทั้งมวลเกิดจากสูตรเคมีหรือกลุ่มสมการเดียว การค้นพบที่มีชื่อฮาเบอร์ หรือชื่อคาร์ล โบชกำกับอยู่เป็นกระบวนการเก็บเกี่ยวไนโตรเจนสังเคราะห์ต้นทุนต่ำ
กระบวนการที่มีส่วนในการเพิ่มประชากรโลกในปี 2000 ให้ถึง 6 พันล้านคน ถ้าไม่มีปุ๋ยเคมีเพิ่มธัญญาหารให้โลกประชากรในปี 2000 คงมีได้มากสุดแค่ 3.6 พันล้านคน และด้วยสูตรเคมีเดียวกันนี้ ช่วยให้เยอรมนีรอดพ้นจากการถูกปิดล้อมด้วยการห้ามการนำเข้าไนโตรเจน เพื่อไม่ให้เยอรมนีนำไปใช้สร้างระเบิด ทำให้สงครามสนามเพลาะชั่วร้ายยึดเวลายาวนานจากปี 1914 ถึง 1918
การค้นพบของฮาเบอร์ ตัวอย่างทรงพลังยิ่งของแนวคิดที่ว่าวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ผุดผ่อง ปลอดจากค่านิยม เป็นกลาง ไม่ยุ่งการเมือง หน้าที่ของนักวิทยาศาสตร์ก็เพียงค้นพบกฎแห่งธรรมชาติ และคิดค้นการประยุกต์ใช้งาน ส่วนการจะนำไปใช้ทางดีงามหรือชั่วร้ายเป็นเรื่องของมโนธรรมของผู้อื่นที่นำไปใช้…แต่ทว่า ฟริตซ์ ฮาเบอร์จะสาธิตให้เห็นความกราดเกรี้ยวของนักวิทยาศาสตร์ที่จะเป็นผู้นำในการทำศึกเสียเอง ลบเส้นแบ่งแน่ชัดระหว่างวิทยาศาสตร์พื้นฐานกับการประยุกต์ใช้งานทิ้งไป
ฮาเบอร์ไม่เพียงเป็นผู้ริเริ่มนำเอาเทคโนโลยีแก๊สพิษมาใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 1 ที่ฆ่าทหารให้ล้มตายกว่า 1.3 ล้านคน แต่ยังเป็นผู้นำทัพบุกเข้าไปในสนามเพลาะปลดปล่อยแก๊สพิษในแนวหน้าด้วยตนเอง
ฮาเบอร์นำนิสัยมุ่งมั่นยืนหยัดออกมาใช้เพื่อแก้ปัญหาที่ดำรงอยู่ยาวนานในสาขาเคมี เขาไม่ยอมลดละจนกว่างานจะสำเร็จ ในตอนปลายของศตวรรษที่ 18 มีการค้นพบว่าแอมโมเนียซึ่งจะใช้เป็นปุ๋ยและระเบิดประกอบด้วย “หนึ่งอะตอมไนโตรเจน สามอะตอมไฮโดรเจน”
นับจากจุดนั้น นักเคมีพยายามหาหนทางที่จะสังเคราะห์แอมโมเนียจากอะตอมของแก๊สที่มีอยู่เหลือเฟือในธรรมชาติ แต่ไม่สำเร็จ ปัญหาที่เกิดขึ้นเป็นปัญหาทางเทคนิคที่น่าเกรงขามทีเดียว เพราะจะต้องใช้ความดัน 200 เท่าของบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล และอุณหภูมิสูง 200 องศาเซลเซียส
ในที่สุดแม้ฮาเบอร์และรอเบิร์ต เลอ โรซิญโญล ผู้ช่วยชาวอังกฤษจะประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์แอมโมเนียเป็นครั้งแรกในห้องปฏิบัติการที่เต็มไปด้วยความยากลำบาก ทว่ากระบวนการที่ใช้เวลายาวนานนี้กลับให้แอมโมเนียเพียงแค่ไม่กี่หยด ปิดหนทางพัฒนาสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรม
ฮาเบอร์ฉุกคิดขึ้นมาได้ว่ากระบวนการเคมีนี้จำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา หลังการทดสอบโลหะนับครั้งไม่ถ้วน ฮาเบอร์ค้นพบว่าผงโลหะหายากออสเมียม (มีเพียง 220 ปอนด์ในโลกนี้) จะให้ผลลัพธ์ตามต้องการ
ในวันที่มีความสำคัญสูงสุดวันหนึ่งของวงการเคมี นั่นก็คือวันที่ 2 กรกฎาคม 1909 ฮาเบอร์สาธิตการผลิตแอมโมเนียในอัตรา 70 หยดต่อนาที ต่อหน้าผู้ยิ่งใหญ่ในวงการเคมี 2 คน หนึ่งในนั้นคือ อัลวิน มิตทาช ผู้อำนวยการของ บาดิชเชอ อานิลิน อุนด์ โซดา ฟาบริค (Badische Anilin-und Soda-Fabrik หรือ BASF) โรงงานเคมียิ่งใหญ่ของเยอรมนี และอีกคนคือ คาร์ล โบช ปรากฎว่าในช่วงการสาธิต เกลียวขันหม้อความดันตัวหนึ่งแตก ทำให้การสาธิตล่าช้าไปหลายชั่วโมง
20 ปีต่อมา ลูกศิษย์คนหนึ่งของฮาเบอร์จำความเครียดของเหตุการณ์ครั้งนั้นได้ เรียกขานว่า ทุคเคอ เดส ออบเยคต์ส ซึ่งหมายถึงวัตถุที่ซ่อนความชั่วร้ายไว้ภายใน BASF มอบงานชิ้นนี้ให้คาร์ล โบช และอัลวิน มิตทาชไปคิดค้นหาวิธีที่จะเปลี่ยนกระบวนการของฮาเบอร์ให้เกิดผลเชิงวิศวกรรม แม้บริษัทนี้จะกว้านซื้อออสเมียมทั้งหมดที่มีอยู่ในโลก ทีมงานวิจัยยังมุ่งจะค้นหาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ให้ผลเร็วกว่านี้และหาได้ง่ายพบได้ทั่วไป หลังการทดลอง 4,000 ครั้ง ทีมงานได้ตัวเร่งปฏิกิริยาตัวใหม่จากสารประกอบของเหล็กออกไซด์ของอะลูมินัม แคลเซียม และโพแทสเซียม สูตรนี้ยังใช้ผลิตแอมโมเนียมาจนถึงปัจจุบันนี้
การช่วงชิงกันเป็นบริษัทแรกที่จะผลิตแอมโมเนีย เกิดอยู่ในฉากหลังของการแปลงโฉมครั้งสำคัญในวงการอุตสาหกรรมของเยอรมนี เมื่อถึงทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 19…วงการนี้เต็มไปด้วยการทำสงครามตัดราคา การฟ้องร้องสิทธิบัตร การติดสินบนจูงใจลูกค้ารายใหญ่ และการจารกรรมความลับทางการค้า บริษัทที่ตั้งตัวเป็นคู่แข่งทำสงครามกันวุ่นอยู่กับการแข่งขันชิงดีชิงเด่นทำลายล้างกัน…
คาร์ล ดุสแบร์ก ประธานคณะบริหารของเบเยอร์ เป็นต้นคิดที่จะก่อตั้ง “มหาองค์กรอี เก ฟาร์เบน” องค์กรข้ามชาติที่จะดึงบริษัทสารเคมีชั้นนำของเยอรมนีมารวมเป็นองค์กรเดียว ดุสแบร์กเสนอสูตรให้บริษัทใหญ่ทั้ง 6 ในวงการเคมีเยอรมนี ได้แก่ เบเยอร์ BASF อั๊กฟา โฮชส์ต คาเซลลา และคาลเลอ ซึ่งทั้งหหมดเห็นพ้องกันในการก่อตัวเป็น “ชุมชนที่มีผลประโยชนร่วมกัน” หรือ “อี เก ฟาร์เบน” มีวัตถุประสงค์เพื่อลดการแข่งขันระหว่างกันในระหว่างสมาชิก และจัดสรรการแบ่งปันผลกำไร แต่ละบริษัทมีเสรีในการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์อื่นๆ นอกเหนือจากแก่นกิจกรรมสารย้อม เช่น อั๊กฟาผลิตวัสดุถ่ายภาพ เบเยอร์และโฮชส์ตผลิตยา
เมื่อถึงฤดูใบไม้ร่วงปี 1913 BASF ทุ่มเงินลงทุนมหาศาลในสูตรการตรึงไนโตรเจน สามารถเพิ่มการผลิตแอมโมเนียสังเคราะห์ได้ถึงวันละ 5 ตัน พอถึงเดือนกรกฎาคมปีถัดมา ก่อนการเกิดสงครามโลกครั้งที่ 1 ไม่นานนัก โรงงานเพิ่มผลผลิตได้เป็นวันละ 40 ตัน ส่วนใหญ่จะนำไปใช้เป็นปุ๋ย โรงงานผลิตแอมโมเนียที่โอปเพา ริมฝั่งแม่น้ำไรน์ แถวปล่องควันสูงเสียดฟ้า กลายเป็นสิ่งมหัศจรรย์ของโลกในวงการอุตสาหกรรม อีกไม่นานจะมีการสร้างโรงงานผลิตแอมโมเนียเป็น 6 โรงงานทั่วเยอรมนี
ในทันทีที่มีการประกาศสงคราม อังกฤษปิดล้อมน่านน้ำเยอรมัน ป้องกันไม่ให้มีการนำดินประสิว (โพแทสเซียมไนเตรต) จากชิลีเข้าเยอรมนี รัฐมนตรีว่าการกระทรวงสงครามในเบอร์ลินใช้เวลานานหลายเดือนกว่าจะเข้าใจความสำคัญของกระบวนการแอมโมเนียที่จะนำไปสร้างวัตถุระเบิด ในสัปดาห์ที่ 2 ของเดือนกันยายน ปี 1914 รถขนาดใหญ่ที่บรรทุกกองกำลังของเยอรมนีเพื่อมุ่งหน้าไปยังปารีสสะดุดแน่นิ่งกลางทางจากการตีโต้ของกองทัพฝรั่งเศส เนื่องเพราะทหารเยอรมันไม่มีดินปืนอีกแล้ว
คาร์ล โบชได้รับคำสั่งเรียกตัวเข้าเบอร์ลิน รัฐบาลทำความตกลงกับนักเคมี รัฐบาลจะจ่ายเงินสนับสนุนก้อนโตให้ โบชจะใช้แอมโมเนียที่มีอยู่ในโรงงานไปปรุงเป็นกรดไนตริก เปลี่ยนให้เป็นวัตถุระเบิด เดือนพฤษภาคม 1915 โบชประกาศว่าโรงงานที่โอปเพาจะผลิตกรดไนตริกเพียงอย่างเดียว บัดนี้ เยอรมนีทำให้การปิดล้อมของกองเรืออังกฤษเป็นหมัน เยอรมนีไม่ต้องพึ่งพาดินประสิวจากชิลีอีกแล้ว โบชร้องขอให้รัฐบาลจ่ายเงินสนับสนุนเพิ่มเพื่อขยายโรงงานผลิตไนเตรตของ BASF ซึ่งจะนำไปสู่การสร้างโรงงานความดันสูงที่ลอยนา
ในระหว่างนั้น ฟริตซ์ ฮาเบอร์ ผู้อำนวยการสถาบันไกเซอร์ วิลเฮล์ม เพื่อฟิสิคัลเคมี ได้รับคำสั่งให้ร่วมมือกับโรงงานอุตสาหกรรม กองทัพ และรัฐบาล ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ “มหาวิทยาศาสตร์” จากความร่วมมือของกองทัพกับวงการอุตสาหกรรม ปรากฏการณ์ “มหาวิทยาศาสตร์” บ่งชี้ถึงงบประมาณและทุนวิจัยก้อนโตจากวงการอุตสาหกรรมจากรัฐบาล และจากกองทัพ โรงงานและเครื่องจักรใหญ่ซับซ้อน ทีมงานนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรนับไม่ถ้วน
ฮาเบอร์รายงานต่อที่ประชุมคณะรัฐมนตรีในปี 1916 ว่าการผลิตสารเคมีเพื่อผลิตปุ๋ยและวัตถุระเบิดอยู่ในระดับ 2,400 ตันต่อเดือน ทำให้เป็นไปได้ที่จะทำสงครามต่อไป
เผยแพร่ในระบบออนไลน์แครั้งแรกเมื่อ 5 พฤษภาคม 2565
ที่มา : silpa-mag.com / วันที่เผยแพร่ 10 พ.ค.65
Link : https://www.silpa-mag.com/history/article_86526
