Установка для получения селитры К. Биркеланда. 1903 год.

Первым надёжным свидетельством существования огнестрельного оружия в Европе является запись в документах города Флоренции от 11 февраля 1326 года о заказе «пушек («canones») из бронзы, а также стрел или железных ядер к ним.

Но пушки сами по себе не стреляют в отличии от метательных машин, им нужен порох. Самым важным компонентом при производстве пороха является селитра. Сырьем для изготовления селитры были моча и навоз. Ароматную жижу нужно было регулярно перемешивать и поливать водой – и так больше года, пока не получишь драгоценную селитру. Чтобы бактерии, отвечающие за этот процесс, «работали» исправно, яму с навозом надо было еще и защищать от морозов.

Причем выхлоп был мизерным: из центнера этой массы получалось около 250–300 г селитры. Много это или мало? Если взять за ориентир «золотой» стандарт черного пороха (три четверти селитры, остальное – уголь и сера), то получим, что для одного выстрела из аркебузы (один из ранних видов ружей) калибра 15–17 мм требовалось 5-7 г селитры. Чтобы раз пальнуть из пушки ядром в 2,6 кг, нужен был пороховой заряд в 1,75 кг, то есть примерно 1,2 кг селитры. Полтонны навоза!

Об объемах средневековой селитряной промышленности мы имеем весьма смутные представления. В более поздние времена учет велся аккуратнее. Джек Келли в своей книге «Порох: от алхимии до артиллерии» пишет , что в 1775 году во Франции ежегодно производилось больше 8 тыс. тонн селитры (1,7 млн фунтов). Для ее получения требовалось больше 3,2 млрд кг сырья – это как 124 «Титаника». Представили эту благоухающую флотилию? И это только для нужд одной Франции.

Немного полегче стало, когда в XVI веке Васко да Гама открыл путь в Индию и европейцы стали возить оттуда на родину отличную калийную селитру – как самородную, из местных месторождений, так и изготовленную на многочисленных фабриках, которые открыли пришлые бизнесмены. Больше всего в импорте индийской селитры преуспели Голландия и Англия.

Например, одна только голландская Ост-Индская компания в 1630-х годах ввозила в Европу около 100 тонн селитры с восточного побережья Индостана. Во всей Англии в начале XVII века производилось меньше. Англичане к середине того же века уже импортируют по 335 тонн, а к концу – более 2 тыс. тонн.

Голландцы, не желая уступать первенство, тоже наращивают обороты. В итоге к началу 1700-х годов эти две страны ввозили из Индии в Европу как минимум 5 тыс. тонн селитры в год. Причем она была вчетверо дешевле (включая стоимость перевозки) той, что производилась из фекалий в самой Европе.

 Америка могла стать источником долгого благоденствия испанцев. Например, если бы они вместо серебра добывали в Новом Свете селитру, которой здесь были огромные запасы. Об этом богатстве было известно индейцам. Только они использовали селитру не для производства пороха, которого они не знали, а как удобрение.

В Америке было два вида селитры. Первый добывали из помета морских птиц, скопившегося за многие века вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки. Стивен Боун в книге "Дьявольское изобретение" приводит подсчеты ученых: птицы ежегодно оставляли здесь по 11 тыс. тонн экскрементов! Индейцы называли этот помет «уано», откуда и пошло его название – «гуано».

Дожди в этой части Америки крайне редки, может не выпасть ни капли в течение десятилетий. Поэтому гуано, богатое нитратами, не смывалось с побережья, где его и нашел в 1802 году прусский географ Александр фон Гумбольдт, открывший это ценное удобрение для Старого Света.

Примерно в то же время, когда начались разработки гуано, европейцы обратили внимание на его селитряного собрата – самородную селитру каличе из залежей пустыни Атакама на границе Перу, Боливии и Чили. Поначалу ее тоже применяли как удобрение, извлекая из нее ценный азот. Для изготовления пороха каличе не годилась: она содержит нитрат натрия, который сильно поглощает воду, и порох из нее приходилось охранять от малейшей сырости.

Зато когда в 1850-х годах в Германии обнаружили залежи хлористого калия, то спрос на чилийскую селитру резко подскочил. Реакция хлористого калия с нитратом натрия давала селитру нужного качества, так что Европа и США тут же наладили поставки каличе на свои пороховые заводы.

Даже с появлением бездымного пороха потребность с селитре не исчезла. Для производства пороха нужна была азотная кислота, раньше её получали из селитры .

Однако в случае войны поступление чилийской селитры мог заблокировать британский военный флот, поэтому химики разных стран искали способ искусственного получения селитры.

В Норвегии в 1903 году был построен завод, где дешёвая гидроэнергия использовалась для превращения азота воздуха в монооксид азота в пламени электрической дуги. К. О. Биркеланд придумал и разработал электромагнитный метод промышленного синтеза азотной кислоты из воздуха (процесс Биркеланда — Эйде). Установка вырабатывала 100 г азотной кислоты на киловатт-час затраченной энергии, что было коммерчески выгодно благодаря относительной дешевизне электроэнергии, вырабатываемой норвежскими гидроэлектростанциями.