Perché il fertilizzante esplode?

L'esplosione di fertilizzanti del 2013 che ha ucciso e ferito i residenti di West, Texas, è stata degna di nota non solo per il suo terribile esito, ma anche perché le esplosioni dovute alla produzione di fertilizzanti (o al dettaglio, come nel caso dell'ovest) sono un evento relativamente raro.

Per un pianeta che consuma circa 200 milioni di tonnellate di fertilizzante all'anno, gli incidenti non sono onnipresenti [fonte: Plumer ]. Tuttavia, quando il nitrato di ammonio (una potenziale causa degli incidenti in Occidente, Texas, disastri e altri fertilizzanti) esplode, gli effetti sono stati storicamente devastanti. Il 16 aprile 1947, una barca piena di 2.300 tonnellate di nitrato di ammonio e attraccata vicino a Texas City, in Texas, esplose a causa di un piccolo incendio a bordo. Quasi 600 persone sono state uccise [fonte: Beach ]. Quell'incidente del 1947 è stato definito uno dei peggiori incidenti sul lavoro nella storia degli Stati Uniti.

Come fanno i fertilizzanti - che spesso pensiamo solo a elementi naturali buoni per la terra - esplodono così violentemente?

Iniziamo con un piccolo background sul fertilizzante stesso. Le piante hanno bisogno di alcuni nutrienti di base per crescere e la maggior parte di essi si trova nell'aria e nell'acqua: cose come ossigeno, carbonio e idrogeno. Naturalmente, hanno bisogno anche di altri elementi che possono o meno essere ricchi nel terreno in cui crescono [fonte: IFA ]:

È qui che entra in gioco il fertilizzante: impacchetta lo sporco con gli elementi secondari necessari per far fiorire una pianta. Naturalmente, molti di noi giardinieri domestici classificherebbero semplicemente il buon vecchio letame come fertilizzante e non ci sbaglieremmo. Secondo l' International Fertilizer Industry Association , qualsiasi materiale naturale o artificiale che contenga almeno il 5% di azoto, potassio o fosforo è un fertilizzante .

Naturalmente, l'industria manifatturiera dei fertilizzanti produce fertilizzanti sintetici o, come preferiscono chiamarli, minerali. Per produrre fertilizzanti minerali, ci sono alcuni passaggi. Per prima cosa devi raccogliere i materiali, che si trovano, infatti, in natura. Poi bisogna trattarli per rafforzare la concentrazione o affinare i prodotti. Dopodiché, devi convertirli in una forma che possa essere utilizzata dalle piante e quindi potresti voler combinare quei nutrienti con altri.

Sporciamoci le mani e determiniamo cosa succede effettivamente per far esplodere il fertilizzante.

Uno dei componenti principali nei fertilizzanti fabbricati è il nitrato di ammonio. Come abbiamo detto, l'azoto è uno di quei macronutrienti che le piante amano, quindi molti fertilizzanti sono a base di azoto.

Naturalmente, non possiamo semplicemente imbottigliare un po' di azoto e versarlo sul cerotto di carote. L'azoto atmosferico ha un legame chimico davvero forte che le piante non possono rompere facilmente, quindi le aziende di fertilizzanti creano una sostanza a base di azoto che è molto più facile da smontare per le piante. Il nitrato di ammonio è uno di questi composti. Ed è usato per una buona ragione: la parte di ammonio si attacca più a lungo senza evaporare, quindi è ottimo per i caldi campi estivi e il nitrato è facilmente utilizzato dalle piante. Ancora più avvincente nel settore agricolo, è poco costoso da produrre. Unisci ammoniaca e acido nitrico e il gioco è fatto.

Ma cosa rende il nitrato di ammonio capace di tali esplosioni letali ? Sorprendentemente, non molto. In verità, il nitrato di ammonio è un composto relativamente stabile, secondo l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti . In altre parole, quando è semplicemente seduto in silenzio da qualche parte, il nitrato di ammonio non è un grosso problema perché ha bisogno di un'energia di attivazione relativamente alta (l'energia necessaria per causare una reazione chimica) per esplodere [fonte: Encyclopaedia Britannica]. Tuttavia, se si verifica un incidente in cui si verifica una sorta di detonazione, una scintilla o una sorta di energia, è meglio credere che il nitrato di ammonio sia mortale. Il composto essenzialmente produce il proprio combustibile (dall'ammonio) e ossidante (il nitrato), quindi la sua reazione è violenta e di lunga durata [fonte: Di Justo ].

Quindi ha senso che un incendio sembri essere la causa, e non l'esito, di ciò che è accaduto a West, in Texas. Se davvero il nitrato di ammonio si rivela essere il colpevole, molto probabilmente sarebbe diventato molto, molto caldo (probabilmente in uno spazio chiuso) per reagire come ha fatto. L'esplosione potrebbe benissimo aver causato l'attività sismica (pari a un terremoto di magnitudo 2,1) riportata sul luogo [fonte: Di Justo ].

Nota dell'autore: perché il fertilizzante esplode?

Vale la pena notare che sebbene le esplosioni di nitrato di ammonio e altri fertilizzanti siano terribili, sono rare. Ma saremmo negligenti non menzionare che alcune persone hanno anche notato che i fertilizzanti possono creare un'arma mortale e intenzionale. Timothy McVeigh, per esempio, ha usato una bomba fertilizzante nell'attentato di Oklahoma City del 1995.

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