History of the Haber process
ஹேபர் செயல்முறையின் வரலாறு இருபதாம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் ஹேபர் செயல்முறையின் கண்டுபிடிப்புடன் தொடங்குகிறது. இந்த செயல்முறை அம்மோனியா வடிவில் வளிமண்டல டைனைட்ரஜனை பொருளாதார ரீதியாக நிலைநிறுத்த அனுமதிக்கிறது, இது பல்வேறு வெடிபொருள்கள் மற்றும் நைட்ரஜன் உரங்களின் தொழில்துறை தொகுப்பை அனுமதிக்கிறது, மேலும் இது இருபதாம் நூற்றாண்டில் உருவாக்கப்பட்ட மிக முக்கியமான தொழில்துறை செயல்முறையாகும். தொழில்துறை புரட்சி தொடங்குவதற்கு முன்பே, தாவர வளர்ச்சிக்கு அத்தியாவசிய ஊட்டச்சத்துக்களை உட்கொள்வதன் நன்மைகளை நன்கு அறிந்த விவசாயிகள், முக்கியமாக மலம் மற்றும் சிறுநீர் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி நிலத்தை பல்வேறு வழிகளில் உரமிடுவார்கள். இது வெறுக்கத்தக்கதாக இருந்தபோதிலும், விவசாயிகள் தங்கள் வயல்களை இயற்கை வழிமுறைகள் மற்றும் தீர்வுகளைப் பயன்படுத்தி உரம் விளைவிக்கும் பொறுப்பை ஏற்றுக்கொண்டனர், அவை தலைமுறையிலிருந்து தலைமுறைக்கு அனுப்பப்பட்டன. ஜஸ்டஸ் வான் லீபிக்கின் 1840 களின் படைப்புகள் நைட்ரஜனை இந்த முக்கியமான ஊட்டச்சத்துக்களில் ஒன்றாக அடையாளம் கண்டன. காலப்போக்கில் குழந்தைகள் வயல்களில் விளையாடுவது வழக்கம், விவசாயிகள் தங்கள் குழந்தைகள் மிகவும் வலுவாக இருப்பதற்கு இதுவே காரணம் என்று கருதினர். அதே இரசாயன கலவையை ஏற்கனவே நைட்ரிக் அமிலமாக மாற்ற முடியும், இது வெடிமருந்து மற்றும் டிஎன்டி மற்றும் நைட்ரோகிளிசரின் போன்ற சக்திவாய்ந்த வெடிபொருட்களின் முன்னோடியாகும். வளிமண்டலத்தின் மேலாதிக்க பகுதியை நைட்ரஜன் உருவாக்கியது என்பதையும் விஞ்ஞானிகள் ஏற்கனவே அறிந்திருந்தனர், ஆனால் மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட வேதியியல் அதை சரிசெய்ய ஒரு வழியை இன்னும் நிறுவவில்லை. பின்னர், 1909 ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மன் வேதியியலாளர் ஃபிரிட்ஸ் ஹேபர் ஒரு ஆய்வகத்தில் வளிமண்டல நைட்ரஜனை வெற்றிகரமாக சரிசெய்தார். இந்த வெற்றி மிகவும் கவர்ச்சிகரமான இராணுவ, தொழில்துறை மற்றும் விவசாய பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருந்தது. 1913 ஆம் ஆண்டில், ஐந்து ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, கார்ல் போஷ் தலைமையிலான பி. ஏ. எஸ். எஃப் இன் ஆராய்ச்சிக் குழு, ஹேபர் செயல்முறையின் முதல் தொழில்துறை அளவிலான பயன்பாட்டை உருவாக்கியது, இது சில நேரங்களில் ஹேபர்-போஷ் செயல்முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது. நைட்ரஜனின் தொழில்துறை உற்பத்தி முதலாம் உலகப் போரை நீடித்தது, ஜெர்மனிக்கு குவானோ அணுகல் இல்லை என்றாலும் போர் முயற்சிக்குத் தேவையான வெடிமருந்து மற்றும் வெடிபொருட்களை வழங்கியது. போருக்கிடையேயான காலகட்டத்தில், கிட்டத்தட்ட வற்றாத வளிமண்டல நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து அம்மோனியா பிரித்தெடுப்பதற்கான குறைந்த செலவு தீவிர விவசாயத்தின் வளர்ச்சிக்கு பங்களித்தது மற்றும் உலகளாவிய மக்கள் தொகை வளர்ச்சிக்கு ஆதரவை வழங்கியது. இரண்டாம் உலகப் போரின் போது, ஹேபர் செயல்முறையை தொழில்மயமாக்குவதற்கான முயற்சிகள் பெர்ஜியஸ் செயல்முறையிலிருந்து பெரிதும் பயனடைந்தன, இது நாஜி ஜெர்மனியை ஐஜி ஃபார்பனால் உற்பத்தி செய்யப்பட்ட ஒருங்கிணைந்த எரிபொருளை அணுக அனுமதித்தது, இதனால் எண்ணெய் இறக்குமதி குறைந்தது. இருபத்தியோராம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில், ஹேபர் செயல்முறையின் (மற்றும் அதன் ஒப்புமைகள்) செயல்திறன் என்னவென்றால், இந்த செயல்முறைகள் செயற்கை அம்மோனியாவுக்கான உலகளாவிய தேவையில் 99 சதவீதத்திற்கும் அதிகமாக பூர்த்தி செய்கின்றன, இது ஆண்டுதோறும் 100 மில்லியன் டன்களைத் தாண்டுகிறது. நைட்ரஜன் உரங்கள் மற்றும் யூரியா மற்றும் அம்மோனியம் நைட்ரேட் போன்ற செயற்கை பொருட்கள் தொழில்துறை விவசாயத்தின் முக்கிய ஆதாரங்களாக உள்ளன, மேலும் குறைந்தது இரண்டு பில்லியன் மக்களின் ஊட்டச்சத்துக்கு இன்றியமையாதவை. ஹேபர் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தும் தொழில்துறை வசதிகள் (மற்றும் அதன் ஒப்புமைகள்) குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இன்று பயன்படுத்தப்படும் பெரிய அளவிலான செயற்கை உரங்களில் உள்ள நைட்ரஜனில் பாதி தாவரங்களால் ஒருங்கிணைக்கப்படவில்லை, ஆனால் ஆறுகள் மற்றும் வளிமண்டலத்தில் கொந்தளிப்பான இரசாயன சேர்மங்களாக அதன் வழியைக் காண்கிறது. எல் டோராடோ நைட்ரஜனால் ஆனது பல நூற்றாண்டுகளாக, தாவர வளர்ச்சிக்கு சில ஊட்டச்சத்துக்கள் அவசியம் என்பதை விவசாயிகள் அறிந்திருந்தனர். உலகின் பல்வேறு பகுதிகளில், விவசாயிகள் விவசாய நிலங்களை உரமிட பல்வேறு முறைகளை உருவாக்கினர். சீனாவில், மனிதக் கழிவுகள் அரிசி வயல்களில் சிதறிக்கிடந்தன. பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் ஐரோப்பாவில், ஆங்கிலேய கல்லறைகளின் கும்பல்கள் கண்டத்தில் சுற்றித் திரிந்தன, பாஸ்பேட் உரமாக அரைப்பதற்கு எலும்புக்கூடுகளைத் தேடின. ஜெர்மன் வேதியியலாளரும் தொழில்துறை விவசாயத்தின் நிறுவனருமான ஜஸ்டஸ் வான் லீபிக் (1803-1873), உரத்திற்காக பாஸ்பரஸைப் பெறுவதற்காக ஐரோப்பாவிலிருந்து 35 லட்சம் எலும்புக்கூடுகளை இங்கிலாந்து "திருடியதாக" கூறினார். பாரிஸில், நகரத் தோட்டங்களுக்கு உரம் பூசுவதற்காக ஆண்டுதோறும் ஒரு மில்லியன் டன் குதிரை சாணம் சேகரிக்கப்பட்டது. பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டு முழுவதும், அமெரிக்க மேற்கில் இருந்து காட்டெருமை எலும்புகள் பாஸ்பரஸ் மற்றும் பாஸ்பேட் உரம் உற்பத்திக்காக கிழக்கு கடற்கரை தொழிற்சாலைகளுக்கு மீண்டும் கொண்டு வரப்பட்டன. 1820 முதல் 1860 வரை, பெருவின் சிஞ்சா தீவுகள் அவற்றின் உயர்தர குவானோ வைப்புகளுக்காக சுரண்டப்பட்டன, அவை அமெரிக்கா, பிரான்ஸ் மற்றும் ஐக்கிய இராச்சியத்திற்கு ஏற்றுமதி செய்யப்பட்டன. 12. 5 மில்லியன் டன் குவானோ வைப்புகளும் தீர்ந்துவிடும் வரை குவானோ-பூம் பெருவில் பொருளாதார நடவடிக்கைகளை சில தசாப்தங்களுக்கு கணிசமாக அதிகரித்தது. மாற்று உர ஆதாரங்களைக் கண்டறிய ஆராய்ச்சி தொடங்கப்பட்டது. அந்த நேரத்தில் பெருவின் ஒரு பகுதியாக இருந்த அடாகாமா பாலைவனத்தில் கணிசமான அளவு சால்ட்பீட்டர் (சோடியம் நைட்ரேட்) இருந்தது. இந்த வைப்புக்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நேரத்தில், உப்புத்தண்ணீர் மிதமான விவசாய பயன்பாட்டைக் கொண்டிருந்தது. பின்னர் வேதியியலாளர்கள் துப்பாக்கி தூளை உற்பத்தி செய்வதற்காக சால்ட்பீட்டரை சுத்திகரிக்கும் செயல்முறையை வெற்றிகரமாக உருவாக்கினர். நைட்ரோகிளிசரின் மற்றும் டைனமைட் போன்ற சக்திவாய்ந்த வெடிபொருட்களின் முன்னோடியான நைட்ரிக் அமிலமாகவும் சால்ட்பீட்டர் மாற்றப்பட்டது. இந்தப் பிராந்தியத்திலிருந்து ஏற்றுமதி அதிகரித்ததால், பெருவிற்கும் அதன் அண்டை நாடுகளுக்கும் இடையிலான பதட்டங்களும் அதிகரித்தன. 1879 ஆம் ஆண்டில், பொலிவியா, சிலி மற்றும் பெரு ஆகியவை அடாகாமா பாலைவனத்தை கைப்பற்றுவதற்காக போருக்குச் சென்றன, இது "சால்ட்பீட்டர் போர்" என்று அழைக்கப்படுகிறது. பொலிவியப் படைகள் விரைவில் சிலியர்களால் தோற்கடிக்கப்பட்டன. 1881 ஆம் ஆண்டில், சிலி பெருவை தோற்கடித்து, அட்டகாமா பாலைவனத்தில் நைட்ரேட் சுரண்டலின் கட்டுப்பாட்டைக் கைப்பற்றியது. விவசாயத்திற்காக சிலியின் உப்புத்தண்ணீர் நுகர்வு விரைவாக வளர்ந்தது மற்றும் சிலியின் வாழ்க்கைத் தரம் கணிசமாக உயர்ந்தது. ஐரோப்பாவில் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் இந்த நாட்களுக்கு முற்றுப்புள்ளி வைத்தன. இருபதாம் நூற்றாண்டில், இப்பகுதியில் இருந்து வரும் கனிமங்கள் "உலகளாவிய நைட்ரஜன் விநியோகத்திற்கு குறைந்தபட்சமாக பங்களிக்கின்றன". பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில், 1898 ஆம் ஆண்டில் பிரிட்டிஷ் அசோசியேஷன் ஃபார் தி அட்வான்ஸ்மென்ட் ஆஃப் சயின்ஸின் தலைவரான வில்லியம் க்ரூக்ஸ் உள்ளிட்ட வேதியியலாளர்கள், நைட்ரஜன் சேர்மங்களுக்கான தேவை, உரம் அல்லது வெடிபொருட்கள் வடிவில், எதிர்காலத்தில் விநியோகத்தை விட அதிகமாக இருக்கும் என்று கணித்தனர். 1784 ஆம் ஆண்டில் வெளியிடப்பட்ட கிளாட் லூயிஸ் பெர்த்தோலெட் படைப்பைத் தொடர்ந்து, வேதியியலாளர்கள் அம்மோனியாவை ஒரு நைட்ரஜன் கலவை என்று அறிந்திருந்தனர். அம்மோனியாவை ஒருங்கிணைப்பதற்கான ஆரம்ப முயற்சிகள் 1795 ஆம் ஆண்டில் ஜார்ஜ் ஃபிரெட்ரிக் ஹில்டிப்ராண்ட்டால் செய்யப்பட்டன. மேலும் பல பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் உருவாக்கப்பட்டன. 1870 களில், அம்மோனியா உற்பத்தி செய்யப்பட்ட எரிவாயு தயாரிப்பின் தேவையற்ற துணை தயாரிப்பாக இருந்தது. அதன் முக்கியத்துவம் பின்னர் வெளிப்பட்டது, 1900 களில் தொழில்துறை கோக்கிலிருந்து உற்பத்தி செய்ய தங்கள் வசதிகளை மாற்றியமைத்தது. இருப்பினும், உற்பத்தியின் தேவையை பூர்த்தி செய்ய முடியவில்லை. உதாரணமாக, 1910 ஆம் ஆண்டில், கோக் அடுப்புகளிலிருந்து நிலையான நைட்ரஜனின் உற்பத்தி மொத்தம் 230,000 டன்களாக இருந்தது, அதே நேரத்தில் சிலி சுமார் 370,000 மெட்ரிக் டன்களை ஏற்றுமதி செய்தது. 1900 ஆம் ஆண்டில், சிலி, அதன் சால்ட்பீட்டர் வைப்புகளுடன், கிரகத்தின் அனைத்து உரங்களிலும் மூன்றில் இரண்டு பங்கு உற்பத்தி செய்தது. இருப்பினும், இந்த வைப்புத்தொகை விரைவாக குறைந்தது, தொழில்துறையில் ஒரு தன்னல ஏகபோகம் ஆதிக்கம் செலுத்தியது மற்றும் சால்ட்பீட்டரின் விலை தொடர்ந்து உயர்ந்தது. ஐரோப்பாவின் வளர்ந்து வரும் மக்கள்தொகைக்கு உணவுப் பாதுகாப்பை உறுதி செய்ய, அம்மோனியாவைப் பெறுவதற்கான ஒரு புதிய பொருளாதார மற்றும் நம்பகமான முறையை உருவாக்குவது அவசியம். குறிப்பாக ஜெர்மனியில் உணவுப் பாதுகாப்பு பிரச்சினைகள் கடுமையாக இருந்தன. அதன் மண் ஏழ்மையாக இருந்தது, நாட்டிற்கு ஒரு பேரரசு இல்லை. சிலி சால்ட்பீட்டரின் முக்கிய நுகர்வோர், ஜெர்மனி சால்ட்பீட்டர் இறக்குமதி 1900 ஆம் ஆண்டில் மொத்தம் 350,000 டன்களாக இருந்தது. பன்னிரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, அது 900,000 டன்களை இறக்குமதி செய்தது. குவானோ தீவுகள் சட்டம் காரணமாக அமெரிக்கா மிகவும் சிறந்த நிலையில் இருந்தது. 1890 மற்றும் 1900 க்கு இடையிலான ஆண்டுகளில், வேதியியல் பல முனைகளில் முன்னேறியது, மேலும் பல விஞ்ஞானிகள் வளிமண்டல நைட்ரஜனை சரிசெய்ய முயன்றனர். 1895 ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மன் வேதியியலாளர்களான அடால்ஃப் ஃபிராங்க் மற்றும் நிகோடெம் காரோ ஆகியோர் கால்சியம் கார்பைடை டைனைட்ரஜனுடன் வினைபுரிந்து கால்சியம் சயனமைடு என்ற உரமாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரசாயனச் சேர்மத்தைப் பெற்றனர். ஃபிராங்க்-காரோ செயல்முறையின் தொழில்மயமாக்கல் 1905 இல் தொடங்கியது. 1918 வாக்கில், ஆண்டுக்கு 325,000 டன் நைட்ரஜனை பொருத்த 35 தொகுப்பு தளங்கள் இருந்தன. இருப்பினும், சயனமைடு செயல்முறை அதிக அளவு மின்சாரத்தை பயன்படுத்தியது மற்றும் ஹேபர் செயல்முறையை விட அதிக உழைப்பு மிகுந்ததாக இருந்தது. இன்று, சயனமைடு முதன்மையாக ஒரு களைக்கொல்லியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருபதாம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் சிறந்த ஜெர்மன் வேதியியலாளர்களில் ஒருவராகக் கருதப்படும் வில்ஹெல்ம் ஓஸ்ட்வால்ட், 1900 ஆம் ஆண்டில் ஒரு கண்டுபிடிப்பைப் பயன்படுத்தி அம்மோனியாவை ஒருங்கிணைக்க முயன்றார். அவர் BASF இல் ஆர்வம் காட்டினார், அவர் சமீபத்தில் பணியமர்த்தப்பட்ட வேதியியலாளரான கார்ல் போஷ் என்பவரிடம் சாதனத்தை சரிபார்க்க கேட்டார். பல சோதனைகளுக்குப் பிறகு, அம்மோனியா சாதனத்திலிருந்தே வந்தது, வளிமண்டலத்திலிருந்து அல்ல என்று போஷ் முடிவு செய்தார். ஓஸ்ட்வால்ட் இந்த முடிவுக்கு சவால் விடுத்தார், ஆனால் போஷ் ஆதாரத்தை வழங்கியபோது ஒப்புக்கொண்டார். 1901 ஆம் ஆண்டில், ஹென்றி லீ சேட்டிலியர் காற்றில் இருந்து அம்மோனியாவை ஒருங்கிணைக்க முடிந்தது. காப்புரிமையைப் பெற்ற பிறகு, அழுத்தத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் சிறந்த செயல்திறனைப் பெற முடியும் என்று அவர் கூறினார். ஒரு சாதனத்தின் தற்செயலான வெடிப்பைத் தொடர்ந்து அவரது உதவியாளர்களில் ஒருவர் கொல்லப்பட்டபோது, லு சாட்லியர் தனது ஆராய்ச்சியை முடிக்க முடிவு செய்தார். எலக்ட்ரோ கெமிஸ்ட்ரி நிபுணர்களான அமெரிக்கர்கள் பிராட்லி மற்றும் லவ்ஜாய், மின்சார வளைவுகளைப் பயன்படுத்தி நைட்ரிக் அமிலத்தை உற்பத்தி செய்யும் முறையை உருவாக்கினர். இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி நைட்ரிக் அமிலத்தின் தொழில்துறை உற்பத்தி 1902 இல் தொடங்கியது. மின்சார நுகர்வு உற்பத்தி செலவுகளை மிக அதிகமாக செய்ததால், அவர்களின் நிறுவனம் விரைவில் 1904 இல் மூடப்பட்டது. 1905 ஆம் ஆண்டில், பொறியாளரும் தொழிலதிபருமான சாமுவேல் ஐட் நிதியுதவி அளித்த நோர்வே இயற்பியலாளர் கிறிஸ்டியன் பிர்க்லேண்ட், வளிமண்டல நைட்ரஜனை நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளாக சரிசெய்யும் பிர்க்லேண்ட்-ஐட் செயல்முறையை உருவாக்கினார். பிர்க்லேண்ட்-ஐட் செயல்முறைக்கு கணிசமான அளவு மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது, இது சாத்தியமான தள இருப்பிடத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது; அதிர்ஷ்டவசமாக, நோர்வே இந்த தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் திறன் கொண்ட பல தளங்களைக் கொண்டிருந்தது. புதிய செயல்முறையை வணிகமயமாக்க நோர்ஸ்க் ஹைட்ரோ டிசம்பர் 2,1905 அன்று நிறுவப்பட்டது. 1911 ஆம் ஆண்டில், நார்ஸ்க் ஹைட்ரோ வசதி 50,000 கிலோவாட் பயன்படுத்தியது, அடுத்த ஆண்டு, நுகர்வு 100,000 கிலோவாட் ஆக இரட்டிப்பாகியது. 1913 வாக்கில், நார்ஸ்க் ஹைட்ரோவின் வசதிகள் 12,000 டன் நைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்தன, அந்த நேரத்தில் கோக்கிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்ட அளவில் சுமார் 5 சதவீதம். இதே போன்ற செயல்முறைகள் அந்த நேரத்தில் உருவாக்கப்பட்டன. பி. ஏ. எஸ். எஃப் இன் ஊழியரான ஷோன்ஹெர், 1905 ஆம் ஆண்டில் தொடங்கி நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தல் செயல்முறையில் பணியாற்றினார். 1919 ஆம் ஆண்டில், ஷொன்ஹெரின் பாடிஷ் செயல்முறை நார்ஸ்க் ஹைட்ரோ வசதிகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது. அதே ஆண்டில், ஜெர்மனியிலும் அமெரிக்காவிலும் பாலிங் செயல்முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த முறைகள் அனைத்தும் குறைந்த செலவில் ஹேபர் செயல்முறையால் விரைவாக மாற்றப்பட்டன. ஒரு புதிய அணுகுமுறை 1905 ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மன் வேதியியலாளர் ஃபிரிட்ஸ் ஹேபர் தெர்மோடைனமிக் டெக்னிஷர் காஸ்ரீக்டியோனென் (தொழில்நுட்ப வாயு எதிர்வினைகளின் தெர்மோடைனமிக்ஸ்) என்ற புத்தகத்தை வெளியிட்டார், இது வேதியியலின் தொழில்துறை பயன்பாட்டைப் பற்றி அதன் கோட்பாட்டு ஆய்வை விட அதிக அக்கறை கொண்டுள்ளது. அதில், ஹேபர் அம்மோனியாவின் சமநிலை சமன்பாட்டைப் பற்றிய தனது ஆய்வின் முடிவுகளைச் சேர்த்தார்ஃ (g) + 3 (g) 2 (g)-ΔH இரும்பு வினையூக்கி முன்னிலையில் 1000 டிகிரி செல்சியஸில், டைனைட்ரஜன் மற்றும் டைஹைட்ரஜன் வாயுவிலிருந்து "சிறிய" அளவு அம்மோனியா உற்பத்தி செய்யப்பட்டது. இந்த முடிவுகள் இந்த திசையில் அவர் மேலும் தொடர ஊக்கமளித்தன. இருப்பினும், 1907 ஆம் ஆண்டில், ஹேபருக்கும் வால்தர் நெர்ன்ஸ்டுக்கும் இடையிலான அறிவியல் போட்டியால் தூண்டப்பட்ட நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தல் ஹேபரின் முதல் முன்னுரிமையாக மாறியது. சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, அம்மோனியாவின் வேதியியல் சமநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த வேதியியல் மற்றும் காற்றின் திரவமாக்கல் பற்றிய தனது சொந்த பரிச்சயம் குறித்து நெர்ன்ஸ்ட் வெளியிட்ட முடிவுகளைப் பயன்படுத்தி ஹேபர் ஒரு புதிய நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தல் செயல்முறையை உருவாக்கினார். அமைப்பில் திணிப்பதற்கான அளவுருக்கள் குறித்து அவரிடம் துல்லியமான தகவல்கள் இல்லை, ஆனால் அவரது ஆராய்ச்சியின் முடிவில், ஒரு பயனுள்ள அம்மோனியா உற்பத்தி அமைப்பு இருக்க வேண்டும் என்பதை அவரால் நிறுவ முடிந்ததுஃ அதிக அழுத்தத்தில் செயல்பட வேண்டும் (20 எம். பி. ஏ வரிசையில்); அம்மோனியாவின் தொகுப்பை விரைவுபடுத்த ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வினையூக்கிகளை செயல்படுத்த வேண்டும்; வினையூக்கி முன்னிலையில் சிறந்த செயல்திறனைப் பெற அதிக வெப்பநிலையில் (500 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் 600 டிகிரி செல்சியஸ் வரை) செயல்பட வேண்டும்; ஏனெனில் N2 மற்றும் H2 மூலக்கூறுகளில் சுமார் 5 சதவீதம் இரசாயன உலைகளில் உள்ள ஒவ்வொரு பாதையிலும் வினைபுரிகின்றனஃ திரவமாக்கல் மூலம் அம்மோனியாவை மற்ற மூலக்கூறுகளிலிருந்து பிரிக்கவும், அம்மோனியாவை தொடர்ந்து திரும்பப் பெறவும், இரசாயன உலைக்குள் எதிர்வினையாற்றாத N2 மற்றும் H2 ஐ மீண்டும் செலுத்தவும்; உற்பத்தி செய்யப்பட்ட வெப்பத்தை மறுசுழற்சி செய்யவும். உயர் அழுத்தத்துடன் தொடர்புடைய பிரச்சினைகளை சமாளிக்க, ராபர்ட் லீ ரோசிக்னோலின் திறமைகளை ஹேபர் அழைத்தார், அவர் செயல்முறையின் வெற்றிக்கு தேவையான உபகரணங்களை வடிவமைத்தார். 1909 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில், ஓஸ்மியம் ஒரு வினையூக்கியாக செயல்பட முடியும் என்பதை ஹேபர் கண்டுபிடித்தார். பின்னர், யுரேனியம் ஒரு வினையூக்கியாகவும் செயல்பட முடியும் என்பதை அவர் நிறுவினார். ஹேபர் இரும்பு, நிக்கல், மாங்கனீசு மற்றும் கால்சியம் ஆகியவற்றுடன் நல்ல முடிவுகளைப் பெற்றார். மேலே காட்டப்பட்டுள்ள வேதியியல் சமன்பாட்டில், நேரடி எதிர்வினை வெப்பமண்டலமாகும். இரசாயன உலைக்குள் நுழைவதற்கு முன்பு உலைகளை சூடாக்க இந்த வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம். ஹேபரின் குழு உற்பத்தி செய்யப்பட்ட வெப்பத்தை மறுசுழற்சி செய்யும் ஒரு அமைப்பை உருவாக்கியது. மார்ச் 1909 இல், ஹேபர் தனது ஆய்வக சகாக்களுக்கு, அதன் தொழில்மயமாக்கலைக் கருத்தில் கொள்ள போதுமான வளிமண்டல டைனைட்ரஜனை சரிசெய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு செயல்முறையை இறுதியாகக் கண்டறிந்ததாக நிரூபித்தார். ஹேபர் செயல்முறைக்கான காப்புரிமையை பி. ஏ. எஸ். எஃப் எடுத்தபோது, பி. ஏ. எஸ். எஃப் இன் ஆராய்ச்சி இயக்குனர் ஆகஸ்ட் பெர்ன்ட்சென் அதன் பயன்பாட்டை சந்தேகிக்கிறார். அத்தகைய ஒரு திட்டத்தில் பி. ஏ. எஸ். எஃப் ஈடுபட விரும்புவதாக அவர் நம்பவில்லை. பெர்ன்ட்செனின் கூற்றுப்படி, எந்தவொரு தொழில்துறை சாதனமும் முதலீட்டை செலுத்தும் அளவுக்கு நீண்ட காலத்திற்கு இத்தகைய உயர் அழுத்தத்தையும் வெப்பநிலையையும் தாங்கும் திறன் கொண்டவை அல்ல. கூடுதலாக, ஓஸ்மியத்தின் வினையூக்கி திறன் பயன்பாட்டுடன் மறைந்துவிடும் என்று அவருக்குத் தோன்றியது, இது பூமியில் உலோகம் பற்றாக்குறையாக இருந்தபோதிலும் அதன் வழக்கமான மாற்றீடு தேவைப்பட்டது. இருப்பினும், வேதியியலாளரும் பல்கலைக்கழக பேராசிரியருமான கார்ல் எங்லர், ஹேபருடன் பேசும்படி அவரை சமாதானப்படுத்துமாறு பிஏஎஸ்எஃப் தலைவர் ஹென்ரிச் வான் ப்ரூங்கிற்கு கடிதம் எழுதினார். வான் ப்ரங்க், பெர்ன்ட்சென் மற்றும் கார்ல் போஷ் ஆகியோருடன் சேர்ந்து, ஹேபரின் ஆய்வகத்திற்குச் சென்று, இந்த செயல்முறையின் தொழில்மயமாக்கலில் பி. ஏ. எஸ். எஃப் ஈடுபட வேண்டுமா என்பதைத் தீர்மானித்தார். குறைந்தபட்சம் 100 ஏடிஎம் (சுமார் 10 எம். பி. ஏ) ஐ ஆதரிக்கும் திறன் கொண்ட சாதனங்கள் தனக்குத் தேவை என்பதை அறிந்த பெர்ன்ட்சென், "நூறு வளிமண்டலங்கள்! நேற்றுதான் ஏழு வளிமண்டலங்களில் ஒரு ஆட்டோகிளேவ் எங்கள் மீது வெடித்தது! " முடிவெடுப்பதற்கு முன்பு, வான் ப்ரங்க் போஷின் ஆலோசனையைக் கேட்டார். பிந்தையவர் ஏற்கனவே உலோகவியலில் பணிபுரிந்தார், மேலும் அவரது தந்தை வீட்டில் ஒரு இயந்திரப் பட்டறையை நிறுவினார், அங்கு இளம் கார்ல் பல்வேறு கருவிகளைக் கையாளக் கற்றுக்கொண்டார். அவர் நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்துதலில் பல ஆண்டுகளாக பணியாற்றி வந்தார், எந்த குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகளையும் பெறவில்லை. பிர்க்லேண்ட்-ஐட் செயல்முறை போன்ற மின்சார வளைவு உலைகளைப் பயன்படுத்தும் செயல்முறைகளுக்கு அதிக அளவு மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது, இதனால் அவை நோர்வேக்கு வெளியே பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமற்றவை என்பதை அவர் அறிந்திருந்தார். தொடர்ந்து வளர, பி. ஏ. எஸ். எஃப் இன்னும் சிக்கனமான சரிசெய்தல் முறையைக் கண்டுபிடிக்க வேண்டியிருந்தது. போஷ் கூறினார், "இது வேலை செய்ய முடியும் என்று நான் நினைக்கிறேன். எஃகுத் தொழில் என்ன செய்ய முடியும் என்பது எனக்குத் தெரியும். அதை நாம் எதிர்கொள்ள வேண்டும் "என்றார். ஜூலை 1909 இல், பி. ஏ. எஸ். எஃப் ஊழியர்கள் ஹேபரின் வெற்றியை மீண்டும் சரிபார்க்க வந்தனர்ஃ ஆய்வக உபகரணங்கள் காற்றில் இருந்து நைட்ரஜனை திரவ அம்மோனியா வடிவத்தில், ஒவ்வொரு இரண்டு மணி நேரத்திற்கும் சுமார் 250 மில்லிலிட்டர் என்ற விகிதத்தில் சரிசெய்தன. ஷொன்ஹெர் செயல்முறையை இயக்க நார்ஸ்க் ஹைட்ரோவுடன் தொடர்புடையதாக இருந்தபோதிலும், இந்த செயல்முறையை தொழில்மயமாக்க பிஏஎஸ்எஃப் முடிவு செய்தது. இந்த செயல்முறையின் எதிர்கால தொழில்மயமாக்கலின் தலைவரான கார்ல் போஷ், பி. ஏ. எஸ். எஃப் இந்த பாதையில் செல்லத் தூண்டிய முக்கிய காரணி வினையூக்கியின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதாகும் என்று தெரிவித்தார். குறிப்புகள் நூலியல் வேதியியலின் வரலாறு ஃபிரிட்ஸ் ஹேபர்