FÖLDGÁZ- ÉS BAUXITHASZNOSÍTÁSI KÍSÉRLETEK
FÖLDGÁZ- ÉS BAUXITHASZNOSÍTÁSI KÍSÉRLETEK
Legelső tudományos dolgozatában, 1912-ben, a metán csendes kisülésekkel végzett brómozásával foglalkozott. A kisülések két fajtájának, a csúcsos és a Siemens-féle ózonizátorban végbemenő kisüléseknek elemzése után a metán és bróm csendes kisülésekkel történő egyesítésének körülményeit kvalitatíve és kvantitatíve megállapította. Ezt követőleg műszaki doktori disszertációjában azt vizsgálta, hogy miként reagál csendes kisülések hatására a bróm és jód a metánnal. Három Berthelot-féle elektrolizátort kapcsolt egymás után, ezekben 110 óra alatt 115 g folyós termék keletkezett, mely 25 g oldott brómot tartalmazott. A csendes kisülések segítségével megvalósítható reakció-mechanizmusok tanulmányozásával még kevesen foglalkoztak, és Varga intuitív képességére vall, hogy munkásságát ezekkel a vizsgálatokkal kezdte.
Említettük, hogy Varga Szarvasy Imre professzornak a földgáz kémiai kihasználását célzó kutatásaiba kapcsolódott be. Az itt végzett sikeres metánbontási kísérleteire 1950-ben a Kossuth-díj átvételekor így emlékezett vissza: „Az első világháború alatt, mint a tanszék személyzetéből egyedül felmentett, a metán-klórozás egyik, nagy mennyiségben keletkező termékének, a metil-kloridnak metanollá alakítását oldottam meg, az elszappanosítást nyomás alatt végezve.” Jellemző Varga szerénységére, hogy ily röviden beszél az első eljárásról, ahol nyomást alkalmazott, holott innen datálódik munkamódszere, a nagy nyomás alkalmazása, melynek további sikereit köszönhette. A metil-kloridnak metanollá alakítása volt az első ipari eljárás, melyet Varga megvalósított. Jelentőségét bizonyítja, hogy az eljárást védő szabadalmat a Holzverkohlungs Industrie A. G. (HIAG) megvette. A szintetikus metilalkohol előállítása hívta fel tehát Varga figyelmét a nyomás alatti kémiai reakciók jelentőségére a jövő kémiai iparában. Majd a metán hőbontását tanulmányozta Erdélyben, a gázömlés színhelyén. A tiszta hidrogén előállításához a földgázt magas hőmérsékletre felhevítette, amikor is a metán koromra és hidrogénre bomlott. A bontást oly kemencében végezték, amelyben a keletkező korom nagy része szénelektródok gyártására kitűnően felhasználható retortagrafittá tömörült. A Varga által kidolgozott eljárás nagyüzemi megvalósításába a német Plania Werke is bekapcsolódott.
A földgázzal kapcsolatos kérdésekkel a harmincas években ismét foglalkozott. 1937-ben tanszéki munkatársaival metánból és kénből 130 atmoszféra nyomáson szénkéneget állítottak elő kénhidrogén keletkezése mellett. Az eljárás közlése alapján a HIAG 1938-ban külföldön nagybani eljárást kezdeményezett. A kísérleteket 1945 telén folytatták, és Varga Benedek Pállal arra a következtetésre jutott, hogy a szén-diszulfidgyártás metánbázison Magyarországon is gazdaságos lehet, mert ezáltal mellőzhető az importált faszén nyersanyag. 1950-ben Freund Mihály akadémikussal közösen tanulmányozta Varga a dunántúli kőolaj előfordulásainak földgáz melléktermékét és a butángázt butilénné dehidrogénezték. Vizsgálatukat később Pétfürdőn kísérleti üzemben is folytatták. A hazai földgáz kémiai hasznosítása szempontjából értékesek azok a kísérletek, melyeket Varga Hesp Vilmos asszisztálásával végzett. Az 1953-ban folytatott vizsgálatokhoz hajdúszoboszlói gázt használva kimutatták, hogy a kb. kétharmadrész szén-dioxidot tartalmazó hazai földgáz nikkelkatalizátor jelenlétében 850 °C hőmérsékleten gyakorlatilag jó hatásfokkal alakítható át 90–93%-nyi, 60% szén-monoxidtól mentes szintézisgázzá.
Első földgázkutatásait időben a bauxit hasznosítására vonatkozó kísérletei követték. A húszas évek elején a Dunántúl két helyén, Halimbán és Gánton nagyobb bauxitlelőhelyet találtak. Ez a tény és az a körülmény, hogy a világháborút követő békeszerződések következtében az ország ipari érctelepeit elvesztette, arra késztette a szakembereket, hogy a bauxitértékesítéssel foglalkozzanak. Sürgetőleg hatott, hogy a német tőke már kivetette hálóját a magyar bauxitkincsre. A bauxithasznosítás ügye így túlnőtt a technológia problémáján és gazdaságpolitikai kérdéssé vált. A bauxitból gyártott fémalumíniumhoz szükséges alumínium-hidroxid előállításához a nyersanyagot (nátronlúg, elektródok stb.) külföldről kellett importálni. Mindezek arra sarkallták Vargát, hogy kutatásai körébe a bauxit felhasználását is bevonja. Oly bauxitértékesítési lehetőséget keresett, melynek minden nyersanyaga itthon megtalálható. Ilyennek mutatkozott a bauxitcement, melynek nyersanyaga – az alumíniumelőállításra értéktelen érc – nálunk nagy mennyiségben rendelkezésre állt. A gánti bauxitféleségekkel 1927-ben végzett kísérleteknél kitűnt, hogy a mészkő és bauxit megfelelő arányú keverékéből a francia gyártmányú cementtel minden tekintetben egyező értékű termék állítható elő. A kísérletek alapján a MÁK tatai telepén elkezdte a gyártást. Pályája során még többször foglalkozott bauxittal. A felszabadulás után Polinszky Károllyal folytatott vizsgálatot a hazai bauxitok ahidrálására. Ebben az időben a szakköröket már nagy mértékben foglalkoztatta a bauxitcementből készült beton szilárdságvesztése. Franciaországban 1940-ben betiltották a bauxitcement építési célokra történő alkalmazását. Nálunk 1950-ben került erre sor, és a bizottságnak Varga volt az elnöke. Talabér Józsefnek a szilárdságvesztés okairól írt kandidátusi disszertációja (1956) opponenseként is foglalkozott a fontos kérdéssel.
