El nitrato de amonio en forma granular es la base de muchos fertilizantes nitrogenados. Crédito:Shutterstock
La horrible explosión que devastó Beirut el 4 de agosto, 2020, ha retrocedido, pero el daño físico y la angustia humana persisten. Los informes indican que los fuegos artificiales también se almacenaron en el mismo almacén que el fertilizante y podrían encender la chispa más grande, explosión más mortal del fertilizante.
Las dos caras del nitrato de amonio
El nitrógeno constituye el 78% de la atmósfera y es química y biológicamente inerte. Sin embargo, en 1908, el químico Fritz Haber descubrió que el nitrógeno podía fijarse químicamente como nitrato de amonio. Como patriota alemán, Haber también estaba interesado en la preparación de Alemania para lo que se convertiría en la Primera Guerra Mundial. Un problema era que los métodos que utilizó Haber no podían ampliarse para la producción industrial. Era un compatriota alemán, Carl Bosch, que perfeccionó la industrialización del método en 1913, un año antes del comienzo de la guerra.
Haber y Bosch recibieron premios Nobel por su trabajo:Haber en 1918 y Bosch en 1931. Los premios fueron instituidos por Alfred Nobel, quien financió los premios gracias a sus patentes de los explosivos dinamita y gelignita. Como otros explosivos, Estos comprenden una mezcla molecular que libera energía repentinamente, la mayoría de las veces acompañado por la producción de calor, luz, gases, presión y sonido ensordecedor.
En su discurso de aceptación del Nobel, Haber solo reconoció que su descubrimiento ayudaría a alimentar al mundo al mejorar la fertilidad del suelo con amoníaco. Y no hay duda de que así fue:las poblaciones se han más que triplicado desde entonces. Sin embargo, el discurso no mencionó su principal motivación para su trabajo, El esfuerzo bélico de Alemania. Haber también contribuyó a ese esfuerzo con la producción de cloro gaseoso. Qué es más, Es casi seguro que Haber no anticipó las implicaciones de su descubrimiento para fijar el amoníaco por su contribución al cambio climático.
El diodo de gas es de color púrpura. Crédito:Wikimedia, CC BY
Un explosivo fácil de hacer
Los estudios han estimado que aproximadamente la mitad del aumento de la población mundial hoy en día debe su existencia a los fertilizantes nitrogenados. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) proporciona datos sobre el uso global de nutrientes para fertilizantes. Curiosamente, también proporciona datos sobre aplicaciones no fertilizantes, entre los que destaca la fabricación de explosivos. Sin embargo, como vimos en Beirut, el explosivo era exactamente la misma molécula que el fertilizante, nitrato de amonio. Como el amoníaco producido por la petroquímica se puede utilizar para fabricar explosivos y para fertilizar suelos, Los cálculos del número de personas alimentadas por el proceso de Haber-Bosch quizás también deberían tener en cuenta los muertos en conflictos armados durante el siglo XX.
Otro vínculo con los explosivos es que la misma molécula que se usa para los fertilizantes se puede usar para producir otros explosivos cuando se mezcla con una pequeña cantidad de fueloil. Una mezcla de 94% de gránulos porosos de nitrato de amonio actúa como un agente oxidante cuando se agrega al fueloil (6% del volumen total) y puede usarse para crear un explosivo básico pero mortal. Esta combinación se ha utilizado para ataques criminales y terroristas, pero también legalmente. Esta mezcla representa aproximadamente el 80% de los 2,7 × 109 kg de explosivos que se utilizan cada año en América del Norte.
Más pertinente hoy, El cambio climático está provocando no solo olas de calor e inundaciones, pero un mayor número de personas está sufriendo la contaminación del aire, lo que reduce la esperanza de vida. Las fuentes incluyen la quema de combustibles fósiles y el uso excesivo de fertilizantes. El calor excesivo también está asociado con una menor esperanza de vida. El aire acondicionado puede aliviar el estrés por calor durante las olas de calor, pero el acceso desigual al enfriamiento conduce a una forma de injusticia social.
De hecho, el proceso de Haber-Bosch contribuye en dos aspectos al calentamiento global. La producción de amoníaco a partir de gas natural produce metano. Entonces la producción de fertilizantes, su uso en el suelo y la cría de ganado contribuyen al cambio climático.
Los cristales de yodo son grises. Crédito:Wikimedia, CC BY
De la pólvora al descubrimiento del yodo
Escuchar la Obertura de 1812 de Tchaikovsky proporciona otro vínculo más con los explosivos. Mientras resuenan los disparos de los cañones, nos recuerdan que Napoleón invadió Rusia ese año. Para pelear estas guerras Napoleón necesitaba municiones, y la munición requiere pólvora, una mezcla de azufre, carbón vegetal y nitrato de potasio (salitre). En la década de 1800, los intentos de ayudar al esfuerzo bélico de Francia llevaron al descubrimiento del yodo.
Y qué, más allá del uso del salitre en explosivos, Cuál es el vínculo con el yodo? Hoy 200 años después, sabemos que todos necesitamos cantidades mínimas de yodo para producir hormona tiroidea. Es fundamental no solo controlar nuestro metabolismo, pero también es necesario para el desarrollo del cerebro. Es por eso que las mujeres embarazadas deben asegurarse de tener un suministro adecuado de yodo en su dieta, ya que les permite producir la hormona tiroidea necesaria para el desarrollo del cerebro de su hijo.
Aquí se encuentra otro vínculo más con los explosivos:fuegos artificiales, que desencadenó la explosión de nitrato de amonio en Beirut. Los fuegos artificiales contienen perclorato, al igual que el combustible para cohetes y otras sustancias explosivas. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos representa una gran parte de la producción de perclorato en los Estados Unidos. Sin embargo, el perclorato también inhibe la absorción de yodo por la glándula tiroides, que sintetiza la hormona tiroidea.
Tenemos tres historias explosivas aquí. que atado juntos, culminó en el desastre de Beirut. Alfred Nobel hizo su fortuna con explosivos. Haber y Bosch obtuvieron premios Nobel por su trabajo en la producción de amoníaco, supuestamente para alimentar al mundo. Sin embargo, El principal objetivo de los inventores era apoyar el esfuerzo bélico de Alemania. Los efectos devastadores del mayor uso de fertilizantes se están sintiendo en todo el mundo a medida que avanza inexorablemente el cambio climático. La última conexión explosiva es con los fuegos artificiales que contienen perclorato.
Consecuencias adversas
Ejemplificado por el perclorato, la contaminación química está aumentando. Las Naciones Unidas predijeron que la producción química se multiplicaría 300 veces para 2020, en comparación con 1970, tanto en economías desarrolladas como emergentes. La agricultura intensiva utiliza más fertilizantes y pesticidas, por lo que también está relacionado con la pérdida de biodiversidad y, Sucesivamente, aumento de la contaminación química y del aire. Como el cambio climático, todos tienen sus raíces en gran medida en la sobreexplotación de los combustibles fósiles.
Como una sociedad, tenemos que cambiar nuestra forma de pensar de la actual fijación en el crecimiento como se refleja en el producto interno bruto de nuestras economías; existen alternativas reales. La pandemia de COVID-19, íntimamente ligado a la explotación de la biodiversidad, demuestra claramente que podemos reducir nuestro impacto en el medio ambiente. Las restricciones de viaje impuestas a medida que se desarrollaba la pandemia hicieron que la contaminación del aire descendiera significativamente en muchas regiones. El Nuevo Pacto Verde Europeo es sin duda un paso en la dirección correcta para lograr estos objetivos, y con suerte, otras economías seguirán el ejemplo de Europa.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.