Warum explodiert Dünger?

Die Düngemittelexplosion 2013, bei der Einwohner von West, Texas, getötet und verletzt wurden, war nicht nur wegen ihres schrecklichen Ergebnisses bemerkenswert, sondern auch, weil Explosionen bei der Düngemittelherstellung (oder im Einzelhandel, wie es in West der Fall war) relativ selten vorkommen.

Für einen Planeten, der jährlich etwa 200 Millionen Tonnen Dünger verbraucht, sind Unfälle nicht allgegenwärtig [Quelle: Plumer ]. Wenn jedoch Ammoniumnitrat (eine mögliche Ursache für Katastrophen im Westen von Texas und andere Düngemittelunfälle) explodiert, waren die Auswirkungen in der Vergangenheit verheerend. Am 16. April 1947 explodierte ein mit 2.300 Tonnen Ammoniumnitrat gefülltes Boot, das in der Nähe von Texas City, Texas, anlegte, infolge eines kleinen Feuers an Bord. Fast 600 Menschen wurden getötet [Quelle: Beach ]. Dieser Vorfall von 1947 wurde als einer der schlimmsten Industrieunfälle in der Geschichte der USA bezeichnet.

Wie explodieren Düngemittel – die wir oft nur für natürliche Elemente halten, die gut für die Erde sind – so heftig?

Beginnen wir mit ein wenig Hintergrundwissen zum Dünger selbst. Pflanzen brauchen ein paar Grundnährstoffe zum Wachsen, und die meisten davon befinden sich in der Luft und im Wasser: Dinge wie Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff. Natürlich brauchen sie auch einige andere Elemente, die in dem Boden, in dem sie wachsen, reich sein können oder nicht [Quelle: IFA ]:

Hier kommt der Dünger ins Spiel: Er füllt die Erde mit den sekundären Elementen, die zum Gedeihen einer Pflanze benötigt werden. Natürlich würden viele von uns Hobbygärtnern den guten alten Dünger einfach als Dünger einstufen, und wir würden uns nicht irren. Laut der International Fertilizer Industry Association ist jedes natürliche oder hergestellte Material, das mindestens 5 Prozent Stickstoff, Kalium oder Phosphor enthält, ein Düngemittel .

Natürlich stellt die Düngemittelindustrie synthetische – oder wie sie es lieber nennen, mineralische – Düngemittel her. Um Mineraldünger herzustellen, gibt es ein paar Schritte. Zuerst müssen Sie die Materialien sammeln, die tatsächlich in der Natur zu finden sind. Dann müssen Sie sie behandeln, um die Konzentration zu stärken oder die Produkte zu veredeln. Danach müssen Sie sie in eine Form umwandeln, die von Pflanzen verwendet werden kann, und dann möchten Sie diese Nährstoffe vielleicht mit anderen kombinieren.

Machen wir uns die Hände schmutzig und stellen fest, was tatsächlich passiert, um Dünger in die Luft zu jagen.

Einer der Hauptbestandteile in hergestelltem Dünger ist Ammoniumnitrat. Wie gesagt, Stickstoff ist einer der Makronährstoffe, die Pflanzen lieben, daher basieren viele Düngemittel auf Stickstoff.

Natürlich können wir nicht einfach etwas Stickstoff in Flaschen abfüllen und auf das alte Karottenbeet schütten. Atmosphärischer Stickstoff hat eine wirklich starke chemische Bindung, die Pflanzen nicht leicht aufbrechen können, daher stellen Düngemittelhersteller eine auf Stickstoff basierende Substanz her, die für Pflanzen viel einfacher zu zerlegen ist. Ammoniumnitrat ist eine solche Verbindung. Und es wird aus gutem Grund verwendet: Der Ammoniumanteil bleibt länger haften, ohne zu verdunsten, eignet sich also hervorragend für heiße Sommerfelder, und das Nitrat wird von Pflanzen leicht verwertet. Noch überzeugender in der Agrarindustrie ist die kostengünstige Herstellung. Sie kombinieren Ammoniak und Salpetersäure, und Sie sind fertig.

Aber was macht Ammoniumnitrat zu solch tödlichen Explosionen fähig ? Überraschenderweise nicht viel. Tatsächlich ist Ammoniumnitrat laut der US-Umweltschutzbehörde eine relativ stabile Verbindung . Mit anderen Worten, wenn es nur irgendwo ruhig sitzt, ist Ammoniumnitrat kein so großes Problem, da es eine relativ hohe Aktivierungsenergie (die Energie, die benötigt wird, um eine chemische Reaktion auszulösen) benötigt, um zu explodieren [Quelle: Encyclopaedia Britannica]. Wenn jedoch ein Unfall auftritt, bei dem eine Art Detonation – ein Funke oder eine Art Energie – auftritt, glauben Sie besser, dass Ammoniumnitrat tödlich ist. Die Verbindung stellt im Wesentlichen ihren eigenen Brennstoff (aus dem Ammonium) und Oxidationsmittel (das Nitrat) her, sodass ihre Reaktion heftig und lang anhaltend ist [Quelle: Di Justo ].

Es macht also Sinn, dass ein Feuer die Ursache – und nicht das Ergebnis – dessen zu sein scheint, was in West, Texas passiert ist. Wenn sich tatsächlich Ammoniumnitrat als Schuldiger herausstellt, wäre es höchstwahrscheinlich sehr, sehr heiß geworden (wahrscheinlich in einem geschlossenen Raum), um so zu reagieren, wie es es tat. Die Explosion könnte sehr wohl die seismische Aktivität (gleich einem Erdbeben der Stärke 2,1) verursacht haben, die am Tatort gemeldet wurde [Quelle: Di Justo ].

Anmerkung des Autors: Warum explodiert Dünger?

Es ist erwähnenswert, dass Explosionen von Ammoniumnitrat und anderen Düngemitteln zwar schrecklich sind, aber selten. Aber wir würden nachlässig sein, nicht zu erwähnen, dass einige Leute auch bemerkt haben, dass Dünger eine tödliche, vorsätzliche Waffe sein kann. Timothy McVeigh zum Beispiel setzte bei dem Bombenanschlag in Oklahoma City 1995 eine Düngemittelbombe ein.

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