Fra 1919 hadde Hydro en sentral forsøksstasjon på Skøyen i Oslo, ledet av Birger Fjeld Halvorsen. Oppgavene kom snart til å spenne vidt. Trangen til å diversifisere – utvikle ny industri – var der, nesten fra første dag. Hydro rådde over vannkraft og ønsket seg flere former for beskjeftigelse enn bare mineralgjødsel. Allerede før 1920 hadde Hydro begynt å undersøke om det var mulig å utnytte råstoffer som kunne hentes ut av norske fjell til å framstille aluminium. Det skulle vise seg å være vanskelig, svært vanskelig.

I glansen eller skyggen av lysbueovnen?

 Hydro var tuftet på avansert forskning. Mange ingeniører i selskapet følte i de første årene at selskapets sjel nærmest lå i en elektromagnetisk lysbue. Både på Notodden og på Rjukan ble det etablert forsøksavdelinger som skulle bidra til forbedringer i driftsprosessene, men forsøksstasjonen som Hydro bygde og tok i bruk på Skøyen i 1919 skulle være langt mer enn dette. Nå ble utvikling av helt nye produkter og alternative prosesser for framstilling av ammoniakk definert som sentrale oppgaver.

Virksomheten på Skøyen ble bygd opp med 30 til 50 ansatte. For utvikling av ammoniakkteknologi tok de opp konkurransen med blant annet ledende tyske selskaper som fra 1925 var samlet i I.G. Farbenindustri, og hadde en forskningsorganisasjon som da talte om lag 3.700 medarbeidere.

Ledende forskere i Hydro mente lenge at det var mulig å videreutvikle Hydros lysbueteknologi, hvor nitrogen var bundet i salpetersyre, mens nitrogenet i den tyske teknologien var bundet i ammoniakk. Siktemålet var å utvikle en såkalt trykkovn. For sitt viktigste produkt, kalksalpeter-gjødsel, hadde Hydro fortsatt et fortrinn i sin rimelige vannkraft.

Hydros utviklingsarbeid ga bedre resultater i liten enn stor skala. En teknologi som kunne kommersialiseres, så ut til å la vente på seg, og selskapet hadde ikke all verdens tid. Den tyske teknologien, Haber-Bosch-syntesen, var en stadig mer reell konkurrent. 1920-tallet var økonomisk sett en vanskelig tid.

Våren 1927 valgte Hydros ledelse å inngå et nært samarbeid med det tyske selskapet I.G. Farbenindustrie, som blant annet gjorde det mulig å foreta en rask og stor utbygging av kalksalpeteranleggene på Rjukan, basert på den såkalte ammoniakkmetoden.

Løsninger på overtid

På Notodden var da byggingen av en ammoniakkfabrikk, basert på amerikansk synteseteknologi, i full gang. Samarbeidet med amerikanske ingeniører virket vitaliserende i Hydros forskermiljø. Nå kom flere viktige gjennombrudd: I løpet av kort tid klarte Hydros ingeniører både å utvikle en effektiv ammoniakk-katalysator, en metode for rensing av syntesegass og en metodikk for måling av oksygeninnholdet i gassblandinger.

Disse fremskrittene bidro til at Hydros ammoniakkanlegg på Notodden, som seinere er blitt betegnet som ”den taktiske fabrikk”, kom til å bli meget vellykket.

Arbeidene som var lagt ned i trykkabsorbsjon av nitrøse gasser ble seinere stilt til rådighet for Du Pont, som videreutviklet og kommersialiserte teknologien.

Samarbeidet med I.G. Farben fikk konsekvenser for Hydros egen forskningsvirksomhet. Avtalen ga Hydro adgang til I.G. Farbens utviklingsresultater og forutsatte at Hydro ikke selv drev tilsvarende virksomhet. I miljøet på Skøyen i Oslo var løsningen lite velkommen. Generaldirektør Axel Aubert   gikk inn for å avvikle den sentrale forsøksstasjonen og lokalisere forsknings- og utviklingsarbeidet til fabrikklaboratoriene eller i direkte tilknytning til driften av fabrikkene.

I 1927 ble forsøksstasjonen lagt ut for salg, men arbeidet fortsatte samme sted ennå et par års tid.

Ny, vanskelig tid - nye muligheter

Markedsforholdene på 1930-tallet var preget av proteksjonisme. Land etter land slo inn på en klar selvbergingslinje. For Hydro betød forholdene at diversifiseringen fikk fornyet aktualitet. Selskapet arbeidet både med å utvikle nye gjødselprodukter og teknologi for nye industrigrener.

Det var i 1930-årene at et av dagens viktigste gjødselprodukter, Fullgjødsel (NPK), ble utviklet. Prosessteknologien var i stor grad et resultat av forsøk som var utført av ingeniør Erling Johnson ved Odda Smelteverk. Johnson hadde også levert inn en rekke patentsøknader.

Blant prosjektene som ble bearbeidet og realisert var framstilling av tungtvann (deuterium) ved hjelp av elektrolyseteknologi. I tilknytning til hydrogenfabrikken på Vemork ved Rjukan bygde selskapet et anlegg for høykonsentrasjon av tungtvann. Produksjonen kom i gang i desember 1934.

Hydros forskere tok også opp igjen arbeidet med å utvikle effektiv produksjonsteknologi for aluminium og magnesium. I årene fram mot 1940 ble det gjort forberedelser til å starte bygging av et magnesiumanlegg på Herøya ved Porsgrunn.

Fornyet satsing etter 1945

En ny situasjon forelå etter andre verdenskrig. Ikke minst gjaldt det for gjødselområdet. Det tyske selskapet I.G. Farben ble, som en del av krigsoppgjøret, splittet opp. Ledelsen i Hydro var ikke lenger bundet av tidligere avtaler, og så at det igjen lå til rette for å bygge opp et betydelig sterkere forskningsmiljø innenfor selskapet.

I 1946 ble en forskningsetat opprettet ved hovedkontoret, og et nytt forskningslaboratorium ble etablert innenfor fabrikkområdet på Herøya ved Porsgrunn.

Siktemålet var å drive fram nye produksjonsmetoder innenfor områder som metallurgi, petrokjemi og organisk kjemi. Videre utvikling av eksisterende prosesser og produkter skulle ivaretas ved de enkelte fabrikker.

Tidlig på 1950-tallet begynte Hydro både i produsere magnesium og polyvinylklorid ved anlegg på Herøya. Begge områder krevde tett oppfølging fra selskapets forskningsmiljø.

Etter hvert ble det klart for selskapets ledelse at konkurransen, både teknisk og kommersielt, krevde at Hydros forskningsetat i stigende grad ble mobilisert for å møte kravene i markedet. Mer av utviklingsoppgavene ble dermed i økende grad overført fra driftsenhetene til forskningsetaten.

 Eksempler på forskning som Hydro arbeidet med på 1920- og 30-tallet:

• Framstilling av aluminium-oksid, basert på labradoritt eller leucitt.
• Trykkabsorbsjon av nitrøse gasser (siden overlatt til Du Pont, som videreutviklet og kommersialiserte teknologien)
• Syntetisk drivstoff, basert på Svalbard-kull
• Fullgjødsel (NPK)
• Superfosfat
• Ammon- og natriumfosfat (Hydros fosforsyreprosess)
• Kali fra sjøvann
• Prosess for oppkonsentrering av tungtvann (deuterium)
• Rense- og framstillingsprosess for kullsyreis
• Hydrogen, ammoniakk, og syntesegass som drivstoff for bilmotor
• Veisalt (kalsiumklorid)
• Brom, sølv og gull fra sjøvann