Le 4 août, le monde s'est arrêté avant la catastrophe de Beyrouth: deux terribles explosions ont rasé le port et d'autres quartiers de la ville, la capitale du Liban, faisant des centaines de morts et des milliers de blessés. Parmi les hypothèses plus ou moins fiables (dont celle d'une explosion nucléaire), les autorités rapportent l'éclatement d'un énorme gisement de nitrate d'ammonium .
Mais est-il possible que ce composé chimique, bien qu'en quantités massives (on parle de 2750 tonnes), ait à lui seul provoqué une telle tragédie? Pellegrino Conte, professeur ordinaire de chimie agricole à l'Université de Palerme, explique la physique-chimie qui se cache derrière cette explosion.
En fait, il y a beaucoup de questions, tout d'abord pourquoi ce gisement se trouvait dans une zone aussi centrale et peuplée (d'après ce qui a été rapporté depuis 6 ans), mais aussi ce qui a déclenché la détonation. Au-delà des tensions politiques effrayantes et potentiellement dangereuses avec des pays notoirement non «amis» du Liban (en particulier Israël), la science a désormais son mot à dire.
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Le nitrate d'ammonium (formule chimique: NH 4 NO 3 ) est un engrais puissant et efficace, qui tend et se décompose à haute température (environ 250 ° C), libérant à la fois de l'eau et du protoxyde d'azote (N 2 O), du gaz, dernier, très toxique .
Si, en revanche, la température est encore plus élevée, une seconde réaction se produit qui développe de l'oxygène et de l'azote (en plus de l'eau supplémentaire, évidemment sous forme de vapeur). Et il est également possible que l'ammoniac (NH 3 ), le monoxyde d'azote (NO) et le dioxyde d'azote (NO 2 ) soient également produits par une autre voie chimique , cette dernière étant à son tour toxique.
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Tous les gaz qui, s'ils sont libérés soudainement, provoquent des explosions avec des déplacements massifs d'air susceptibles de déclencher des événements désastreux. Oui, même comme ce que le monde a regardé avec étonnement et que des milliers d'innocents ont dû endurer.
Comme l'explique le professeur, en effet, une quantité estimée de près de 3000 tonnes de nitrate d'ammonium, s'il réagit à haute température, produit des milliers de tonnes de gaz (nombres qui sont obtenus en appliquant des lois de stoechiométrie communes).
Ceux-ci, soudainement libérés, sont capables de tout dévaster à des dizaines et dizaines de kilomètres de distance , en tenant compte du fait que d'autres réactions peuvent avoir eu lieu en même temps dont peut-être nous ne saurons jamais rien.
"Essayez de comprimer les trois tonnes de gaz à haute température et en expansion dans un espace confiné comme celui d'un hangar ou d'un entrepôt, où d'autres gaz sont déjà présents, à savoir ceux atmosphériques et vous comprendrez pourquoi l' effet dévastateur observé », écrit Conte.
Pour que de telles destructions se produisent, ce n'est pas seulement la quantité de gaz libérée en jeu, mais aussi la pression qu'ils exercent sur ce qu'ils font face à leur race (quelques histoires effrayantes de ceux qui étaient chez eux à même des dizaines de kilomètres de l'explosion. rapport avoir vu les prises électriques arrachées des murs).
Eh bien, ici aussi la physique-chimie dit (tristement) oui: en fait, en appliquant les lois des gaz, nous obtenons une pression d'environ 11000 atmosphères (où 1 atmosphère est celle que nous éprouvons chaque jour au-dessus de notre tête), ce que nous aurions si nous est descendu à une profondeur océanique égale à environ 10 fois celle de la fosse des Mariannes .
«Pour vous donner juste une idée de ce que signifie une telle pression, imaginez aller sous l'eau - explique le professeur - Tous les 10 m, la pression exercée par la masse d'eau entourant votre corps augmente d'une atmosphère. Pour atteindre environ 11 000 atmosphères, vous devez descendre à une profondeur d'environ 110 km . Le point le plus profond connu est la fosse des Mariannes à environ 11 km de la surface de l'océan Pacifique ».
Beyrouth, 2750 tonnes de nitrate d'ammonium à l'origine de la deuxième explosion
Alerte rouge: à la vue d'un énorme champignon dans le ciel, quelqu'un a comparé l'explosion à celle provoquée par les bombes atomiques d'Hiroshima et de Nagasaki, dont le même gouverneur Marwan Abboud en larmes. Bien que le scénario ait été similaire de l'extérieur, en réalité même l'explosion de ces quantités de nitrate d'ammonium peut provoquer cet effet.
Tout cela précisément à cause de la pression exercée par une production de gaz aussi gigantesque.
«La force exercée par les molécules des différents gaz produits lors des réactions de décomposition thermique du nitrate d'ammonium a généré une onde qui s'est propagée très rapidement - écrit Conte - La grande vitesse de l'onde comprime toutes les molécules très rapidement des gaz présents dans l'atmosphère , y compris ceux de l'eau sous forme de vapeur. En conséquence, très vraisemblablement, il y a eu une condensation rapide de ce dernier avec la formation du nuage blanc observé ».
De plus, à partir des calculs effectués par le professeur, il est possible de déduire une puissance libérée par cette explosion égale à 1,26 kT , contre l'une des 15 provoquées par la bombe d'Hiroshima (où kT signifie kilotonnes, soit mille tonnes du fameux explosif TNT). Nous sommes donc à une puissance, certes dévastatrice, égale à "seulement" environ 8% de celle libérée par la bombe lancée sur la ville japonaise ce terrible 6 août 1945.
Malheureusement, ce ne serait pas le premier cas de catastrophe provoquée par l'explosion d'une grande quantité de nitrate d'ammonium. En fait, le 16 avril 1947, un désastre similaire s'est produit dans le port de Texas City.
Dans ce cas, l'explosion a été provoquée par l'incendie du SS Grandcamp français chargé de ce composé chimique. L'explosion qui a suivi a été entendue dans un rayon de 240 kilomètres et a causé au moins 581 morts , dont 178 n'ont jamais été identifiés.
Dans cet événement tragique, la puissance libérée était en fait de 3,8 kT, soit environ trois fois celle estimée pour Beyrouth, ce qui démontre que oui, même un composé chimique utilisé «innocemment» comme engrais peut être terriblement dangereux.
Tout cela, bien sûr, n'explique pas ce qui a causé la catastrophe, car il est clair qu'un dépôt de nitrate d'ammonium, pour exploser, doit d'une manière ou d'une autre être déclenché . Il n'est pas non plus possible de dire avec certitude que c'est ce dépôt qui a causé la tragédie. Ce sont des questions auxquelles les enquêteurs devront répondre.
Mais en attendant, peut-être, cette étude ne permet pas de fermer les portes à une hypothèse qui aurait pu paraître impossible.
Sources de référence: Pellegrino Conte / Beirut Today / New York Times
