窒素固定に係る記事を紹介します。

　ウィキペディア（Wikipedia）によれば、
「窒素固定とは、空気中に多量に存在する安定な（不活性）窒素分子を、反応性の高い他の窒素化合物（アンモニア、硝酸塩、二酸化窒素など）に変換するプロセスをいう。自然界での窒素固定は、いくつかの真正細菌（細菌、放線菌、藍藻、ある種の嫌気性細菌など）と一部の古細菌（メタン菌など）によって行われる。
・・・・・また、雷の放電や紫外線により、窒素ガスが酸化され、これらが雨水に溶けることで、土壌に固定される。
　また、人工的に窒素分子を他の窒素化合物に変換する手法も幾つか開発されており、工業的に非常に重要な位置を占めている。」 　

　⇒上記のように、地球の大気圏中の大部分を占めている空気中の窒素は水とは直接反応しませんが、自然界の細菌（微生物）、紫外線、放電、等によって標準環境条件で窒素固定されて水溶化して「水」と係りをもって、アンモニウムイオン、硝酸イオンなどとして、土壌中に存在しています。

           　（google画像検索から引用）

　人工的に窒素分子を他の窒素化合物に変換する研究の一例として、
東京大学大学院工学系研究科　総合研究機構
「21世紀を担う次世代の窒素固定法の開発」によれば
http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nishiba/research/03.html
「アンモニアは現代生活においても医薬品、工業製品を合成する上での一次原料として重要な化合物です。 現在工業的には約100年前に開発されたハーバー・ボッシュ法*を用いて合成されていますが高温・高圧という過酷な反応条件が必要です。 一方、自然界では大気中の窒素を植物が取り込み（窒素固定）、アンモニアへと容易に変換し、生物はそれを窒素源として体内に取り込み生活しています。 つまり非常に穏和な条件でアンモニア合成を行っているのです。 われわれは化学者が達成すべき最重要検討課題の一つである省エネルギー型の新しい窒素固定法の開発を行っています。 つまり錯体化学的・有機化学的手法を用いて常温常圧での窒素分子と水素分子*とからの触媒的なアンモニア合成を目標としています。

・・・・・シクロデキストリンで包接したフラーレンが常圧で窒素固定を行い、アンモニアへと変換出来ることを発見しました。これは金属錯体を全く用いない有機化合物のみを用いた窒素固定法・・・・・」

*原料としての水素分子の脱化石原料化に係る参考投稿：
・「水」から光触媒によって水素発生させる「水素生成効率」およびその進捗・成果に着目しよう。
・「光触媒水素の用途について再編集しました。」