BASF», около 15 % азота выделяется в виде аммиака. За описание этого процесса Оствальд в 1909 г. получил Нобелевскую премию [2], но не удавалось получить аммиак в значительных количествах. При высоких температурах выход аммиака становился ничтожно малым, при низких становилась ничтожно малой скорость реакции и, соответственно, темпы производства [302].
Карлу Бошу, применив знания в металлургии, удалось найти ошибку в системе Оствальда и приблизиться к техническому решению фиксации азота из воздуха.
Следующий контракт со стороны «BASF» был инициирован членом совета директоров концерна Карлом Энглером, автором гипотезы органического происхождения нефти. Для контрактов на разработку процесса получения азотной кислоты путём окисления азота в электрической дуге и на синтез аммиака из азота и водорода он выбрал того самого алхимика Фрица Хабера [27].
Хотя Хабер родился в 1868 г. в Бреслау в семье еврейского оптового торговца лаками и красками, в 1892 г. он принял крещение [5]. Обучаясь в лучших университетах Европы (Гейдельберг, Вена, Цюрих и Технологический университет Карлсруэ), Хабер обрёл самые разносторонние знания и жизненный опыт. После студенческой жизни на его лысом черепе остался шрам от дуэли как наглядное свидетельство прусской гордости и упрямства. В 1908 г. он был приглашён в качестве директора института кайзера Вильгельма под Берлином, где на соответствующих должностях будут трудиться такие светила, как Макс Планк и Альберт Эйнштейн [1].
Помимо работы по контрактам с «BASF» в период с 1900 по 1905 г. Хабером было опубликовано более пятидесяти научных статей [2]. В 1902 г. он посетил США, изучая процесс синтеза аммиака на химических концернах в Ниагара-Фоллз; электродуговой способ был крайне дорогим, малопроизводительным и неэффективным. Хабер покинул США с осознанием того, что «американская химическая промышленность и система технического образования выглядит примитивно по сравнению с немецкой» [2]. Теперь ему представился случай доказать, что он не голословен.
Из работ Хабера следовало, что под давлением в 200–250 атмосфер и температуре 500–600 градусов в присутствии осмия или урана азото-водородная 10 %-ная смесь соединяется в аммиак NH3, после чего, смешав газы, процесс можно повторить, получив новую порцию. Ход реакции было возможно регулировать давлением, но также требовался катализатор. Заинтересовавшись в 1908 г. исследованиями Хабера, в следующие два года «BASF» не жалела средств на финансирование превращения экспериментов в понятный технологический процесс [16; 302].
Хаберовские эксперименты и ранее проводились на гранты «BASF», но в новый проект глава компании Генрих Бранк включил уже зарекомендовавшего себя Боша, и теперь задача химиков состояла в том, чтобы наладить производство жидкого аммония в промышленных масштабах [27]. Под руководством Хабера собрали установку, в которой водород и азот накачивались под высоким давлением и нагревались никелевой спиралью, а возле клапана находился катализатор, осуществлявший реакцию. Хабер с помощниками месяцы подбирал варианты соотношения температуры, давления и катализатор, наиболее эффективным из которых оказался уран [2].
Однако демонстрационная установка «каталитической машины» в июне 1908 г. не заработала [27]. Сложности с ней продолжались до 1 июля 1909 г., дня, когда загорелся участок с аппаратурой сжатия, после чего сутки ушли на ремонт. Бош покинул лабораторию разочарованным, а эксперт «BASF» по химическим реакциям Альвин Митташ (Alwin Mittasch) остался и к обеду следующего дня был вознаграждён: аппарат Боша наконец смог выделять аммоний в течение целой минуты. Далее разработка требовала серьезных инвестиций и отладки, но после неожиданной кончины Бранка в 1912 г. Бошу пришлось отстаивать возможность продолжать эксперименты [1], в результате которых он впоследствии выявит, что к взрывам первых экспериментальных линий будет приводить образование метана, и найдёт решение и этой проблемы. Среди прочих технических сложностей агрегата технологию очистки водорода успешно решит молодой инженер Карл Краух [27], сыгравший не последнюю роль в будущем объединении «IG Farben». Окончательный вариант патента, полученного Хабером, звучал так: «Процесс синтетического производства аммиака из его элементов, при котором соответствующая смесь азота и водорода подвергается воздействию нагретого катализатора, а готовый аммиак удаляется при постоянном давлении и передаче тепла от содержащих аммиак реагирующих газов к поступающей газовой смеси» [2].
Однако проблемы возникали не только на технологическом уровне. В 1912 г. адвокаты конкурирующего «Hoechst» исками об авторском праве остановили строительство промышленной установки по синтезу аммиака, сославшись на теоретические дискуссии с Вальтером Нернстом на заседании Бунзеновского общества. Последний родился в Пруссии, окончил гимназию, специализирующуюся на медицине, но продолжил обучение по линии физики и математики под влиянием того самого члена Петербургской Академии наук Оствальда, чьё самолюбие успел задеть своей разборчивостью Бош. В момент назначения на должность главы Физико-химического института в Берлине в 1905 г. Нернст получил почётное звание «тайный советник» (Geheimer Regierungsrat) и всеобщее признание, открыв третий закон термодинамики прямо во время чтения вступительной лекции в Берлинском университете. Спор успел внесудебно погасить Хабер, сделав Нернста сотрудником «BASF» с годовым окладом в 10 000 марок [31]. Это стало ещё одним объединением учёных, уже на основе экономических интересов.
Наконец, в 1913 г. на заводе Оппау в трёх километрах от Людвигсхафена было пущено первое производство синтетического аммиака мощностью порядка 7 000 тонн в год. К 1914 г. промышленные комплексы «BASF» занимали площадь в 200 га, давая работу 11 000 человек. Наконец, введённую в эксплуатацию установку «BASF» не зря сравнивают с «Манхэттенским проектом» [12; 27]: изготовление азота из воздуха в промышленных масштабах бросало серьёзный вызов монополистам чилийской селитры из Лондона, вероятно, даже больший, чем очистка морфия, придуманная «Bayer». Опасения лорда Керзона воплотились в жизнь. Немецкие химики покусились не на Индию, но на то, чем была Индия: они смогли получать стратегически важный ресурс, при том буквально из воздуха.
Чтобы понять, насколько в этот раз серьёзным оказался удар по поставщикам селитры, нужно представлять, что перед войной Германия была главным её импортёром, потребляя почти 40 % добычи, что составляло в 1912 г. 911 962 тонны, в семь раз больше, чем Великобритания [2]. Открытие синтеза азота привело к тому, что если в 1903 г. Чили поставляла 65,7 % всех нитратов, потребляемых в мире, то к 1937 г. её доля сократилась до 7,8 %, а синтетический аммиак занял долю, равную 58,8 %, что в натуральном исчислении составило 559 тонн [291].
«Государства боролись не только за рынки сбыта и пригодные для колонизации области, но и за источники сырья, существенно необходимого для вероятного развития промышленности на много лет вперед. Великая война была вызнана не столько всемирным характером, который приняла торговля, сколько изменениями, происшедшими за последнее поколение в способах производства. Соперничающие промышленные объединения, естественно, старались монополизировать лучшие источники сырья и отрезать сбоим конкурентам доступ к богатствам, необходимым для успешного производства».
3. Союз двух, трёх, четырёх…
«В годы перед Первой мировой войной “эффективность” стала дежурным словечком, а Германия — с её сильной армией и всеобщей воинской повинностью, контролируемой государством системой образования, научным и технологическим динамизмом, с высокой долей государственного сектора в экономике, защищенной таможенными пошлинами и объединённой в картели частной промышленностью, с её государственной системой социального страхования — представлялась источником угрозы и вдохновляющих идей».
Однако и немцам было у кого учиться «вдохновляющим идеям». В 1903 г. Дуйсберг отправился в США: во-первых, осмотреть площадку, которую «Bayer» застолбила себе под новое предприятие «Hudson River Aniline and Color Works», потребовавшее 200 000 долларов инвестиций, которые должны были дать старт бизнеса в США; во-вторых, почитать лекции по организации безопасности в химических лабораториях. Во время этой поездки Дуйсберг был восхищён индустриальным трестом, представленным Джоном Рокфеллером, — «Standard Oil», его масштабами, способами управления и регулирования конкурентной среды путём координации ценообразования [1].
Ещё в 1893 г. Дуйсберг посетил «BASF» и был поражён уровнем технологичности и организацией функционирования предприятия. Во-первых, в 1905 г. в «BASF» произошло разделение управления на производственный департамент Abteilungen F и отдел непроизводственной сферы (продаж и бухгалтерии) Abteilungen V. Во-вторых, «BASF» первым телефонизировал производство на заводе в Людвигсхафене в 1882 г.; в 1885 г. появилась телефонная связь уже между заводами. Тогда Дуйсберг впервые попытался объединиться с «Hoechst» и «BASF» на основе производства ализарина. Появился «синдикат в области красного красителя ализарина», на предмет которого «BASF» и «Hoechst» и так имели договорённость с 1881 г. [307].
Теперь же у Дуйсберга вновь родился грандиозный план. По прибытии домой он отправил 58-страничный меморандум на имя главы «Hoechst» Густава фон Брюнинга (Gustav von Briining), «BASF» Генриха Бранка и «AGFA» Франца Оппенгейма (Franz Oppenheim), представлявший собой проект создания индустриальной коалиции. Дуйсберг был обрадован, когда означенные руководители согласились обсудить предложение на закрытой встрече в гостинице «