De gruwelijke explosie die Beiroet op 4 augustus verwoestte, 2020, is achteruitgegaan, maar de fysieke schade en het menselijk leed blijven bestaan. Uit rapporten blijkt dat vuurwerk ook werd opgeslagen in hetzelfde magazijn als de meststof en de grotere, meer dodelijke explosie van de meststof.

De twee gezichten van ammoniumnitraat

Stikstof maakt 78% van de atmosfeer uit en is chemisch en biologisch inert. Echter, in 1908 ontdekte de chemicus Fritz Haber dat stikstof chemisch kon worden gefixeerd als ammoniumnitraat. Als een Duitse patriot, Haber was ook geïnteresseerd in de voorbereiding van Duitsland op wat de Eerste Wereldoorlog zou worden. Een probleem was dat de methoden die Haber gebruikte niet konden worden opgeschaald voor industriële productie. Het was een mede-Duitser, Carl Bosch, die de industrialisatie van de methode in 1913 perfectioneerde, een jaar voor het begin van de oorlog.

Haber en Bosch kregen allebei Nobelprijzen voor hun werk - Haber in 1918 en Bosch in 1931. De prijzen werden ingesteld door Alfred Nobel, die de prijzen financierde dankzij zijn patenten voor de explosieven dynamiet en geligniet. Net als andere explosieven, deze omvatten een moleculaire mix die plotseling energie vrijgeeft, meestal gepaard met de productie van warmte, licht, gassen, druk en oorverdovend geluid.

In zijn Nobel-toespraak, Haber erkende alleen dat zijn ontdekking zou helpen de wereld te voeden door de bodemvruchtbaarheid te verbeteren met ammoniak. En het lijdt geen twijfel dat de bevolking sindsdien meer dan verdrievoudigd is. Echter, de toespraak noemde niet de belangrijkste motivatie voor zijn werk, Duitse oorlogsinspanningen. Haber droeg daar ook aan bij met de productie van chloorgas. Wat is meer, Haber anticipeerde vrijwel zeker niet op de implicaties van zijn ontdekking voor het fixeren van ammoniak voor zijn bijdrage aan klimaatverandering.

Een explosief dat makkelijk te maken is

Studies hebben geschat dat ongeveer de helft van de huidige toename van de wereldbevolking zijn bestaan ​​te danken heeft aan stikstofmeststoffen. De Voedsel- en Landbouworganisatie (FAO) verstrekt gegevens over het wereldwijde gebruik van nutriënten voor kunstmest. interessant, het biedt ook gegevens over niet-kunstmesttoepassingen, waaronder de vervaardiging van explosieven. Echter, zoals we zagen in Beiroet, het explosief was precies hetzelfde molecuul als kunstmest, ammonium nitraat. Aangezien de ammoniak die door de petrochemie wordt geproduceerd, kan worden gebruikt om explosieven te maken en om bodems te bemesten, Bij berekeningen van het aantal mensen dat door het Haber-Bosch-proces wordt gevoed, moet wellicht ook rekening worden gehouden met de doden bij gewapende conflicten in de loop van de 20e eeuw.

Een andere link met explosieven is dat hetzelfde molecuul dat voor meststoffen wordt gebruikt, kan worden gebruikt om andere explosieven te produceren wanneer het wordt gemengd met een kleine hoeveelheid stookolie. Een mengsel van 94% poreuze pellets van ammoniumnitraat werkt als een oxidatiemiddel wanneer het wordt toegevoegd aan stookolie (6% van het totale volume) en kan worden gebruikt om een ​​basis maar dodelijk explosief te maken. Deze combinatie is gebruikt voor criminele en terroristische aanslagen, maar ook juridisch. Dit mengsel is goed voor naar schatting 80% van de 2,7×109 kg explosieven die jaarlijks in Noord-Amerika worden gebruikt.

Vandaag relevanter, klimaatverandering veroorzaakt niet alleen hittegolven en overstromingen, maar steeds meer mensen lijden aan luchtvervuiling, wat de levensverwachting vermindert. Bronnen zijn onder meer verbranding van fossiele brandstoffen en overmatig gebruik van kunstmest. Overmatige hitte wordt ook geassocieerd met een verminderde levensverwachting. Airconditioning kan hittestress verlichten tijdens hittegolven, maar de ongelijke toegang tot koeling leidt tot een vorm van sociaal onrecht.

In feite, het Haber-Bosch-proces draagt ​​dubbel bij aan de opwarming van de aarde. Bij de productie van ammoniak uit aardgas ontstaat methaan. Dus de productie van meststoffen, het gebruik ervan in de bodem en de veehouderij dragen allemaal bij aan klimaatverandering.

Van buskruit tot de ontdekking van jodium

Het horen van Tsjaikovski's Ouverture 1812 biedt nog een andere link naar explosieven. Terwijl de kanonschoten weerklinken, ze herinneren ons eraan dat Napoleon dat jaar Rusland binnenviel. Om deze oorlogen te bestrijden, Napoleon had munitie nodig, en munitie vereist buskruit, een mengsel van zwavel, houtskool en kaliumnitraat (salpeter). In de jaren 1800 leidden pogingen om de Franse oorlogsinspanningen te ondersteunen tot de ontdekking van jodium.

En dan, verder dan het gebruik van salpeter in explosieven, is de link naar jodium? Vandaag 200 jaar later, we weten dat we allemaal minieme hoeveelheden jodium nodig hebben om schildklierhormoon te maken. Het is niet alleen essentieel om ons metabolisme onder controle te houden, maar is ook noodzakelijk voor de ontwikkeling van de hersenen. Daarom moeten zwangere vrouwen ervoor zorgen dat ze voldoende jodium in hun dieet hebben, omdat het hen in staat stelt het schildklierhormoon aan te maken dat nodig is voor de ontwikkeling van de hersenen van hun kind.

Hier ligt nog een andere link naar explosieven:vuurwerk, die de ammoniumnitraatexplosie in Beiroet veroorzaakten. Vuurwerk bevat perchloraat, net als raketbrandstof en andere explosieve stoffen. Het Amerikaanse ministerie van Defensie is verantwoordelijk voor een groot deel van de perchloraatproductie in de Verenigde Staten. Toch remt perchloraat ook de opname van jodium door de schildklier, die schildklierhormoon synthetiseert.

Dus we hebben hier drie explosieve verhalen, die samengebonden, culmineerde in de ramp in Beiroet. Alfred Nobel verdiende zijn fortuin met explosieven. Haber en Bosch kregen elk Nobelprijzen voor hun werk aan de productie van ammoniak, zogenaamd om de wereld te voeden. Echter, hoofddoel van de uitvinders was om de oorlogsinspanning van Duitsland te ondersteunen. De verwoestende effecten van het toegenomen gebruik van kunstmest worden wereldwijd gevoeld naarmate de klimaatverandering onverbiddelijk voortschrijdt. De laatste explosieve verbinding is met vuurwerk dat perchloraat bevat.

Nadelige gevolgen

Voorbeelden van perchloraat, chemische vervuiling neemt toe. De Verenigde Naties voorspelden dat de chemische productie tegen 2020 met een factor 300 zou toenemen, vergeleken met 1970, in zowel ontwikkelde als opkomende economieën. Intensieve landbouw gebruikt meer meststoffen en pesticiden, het houdt dus ook verband met het verlies aan biodiversiteit en, beurtelings, verhoogde chemische en luchtvervuiling. Zoals klimaatverandering, ze hebben allemaal grotendeels hun wortels in overexploitatie van fossiele brandstoffen.

Als samenleving, we moeten onze mentaliteit veranderen van de huidige fixatie op groei zoals weerspiegeld door het bruto binnenlands product van onze economieën - er zijn echte alternatieven. De COVID-19-pandemie, nauw verbonden met de exploitatie van de biodiversiteit, toont duidelijk aan dat we onze impact op het milieu kunnen verminderen. Reisbeperkingen die werden afgedwongen naarmate de pandemie zich uitbreidde, zorgden ervoor dat de luchtvervuiling in veel regio's aanzienlijk daalde. De Europese New Green Deal is zeker een stap in de goede richting om deze doelen te bereiken, en hopelijk, andere economieën zullen het voorbeeld van Europa volgen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.