Dość szybko ustalono, że za skalę zniszczeń odpowiada trzymany portowych magazynach nawóz azotowy. 7 lat temu skonfiskowano go z uszkodzonej jednostki która pod flagą mołdawską transportowała saletrę amonową z Gruzji do Mozambiku.
Od tamtej pory nikt się nawozem specjalnie nie przejmował. Jeszcze w 2014 roku pisano o „pływającej bombie”, ale potem zainteresowanie mediów tematem wygasło. Okazuje się, że władze też o problemie zdawały się nie pamiętać. W konsekwencji strażacy którzy przyjechali do portu gasić pożar w pobliskim magazynie ze sztucznymi ogniami nie wiedzieli nico groźnej substancji trzymanej tuż obok.
Saletra amonowa, czyli azotan amonu, to nieorganiczny związek chemiczny z grupy saletr. Jest to sól kwasu azotowego i amoniaku, a jej wzór chemiczny to NH₄NO₃. W ostatecznej formie jest bezbarwnym, krystalicznym ciałem stałym. Świetnie rozpuszcza się w wodzie, jeszcze lepiej utlenia.
Poprzez podgrzewanie azotan amonu rozkłada się na podtlenek azotu i wodę. Problem z utlenianiem saletry amonowej jest taki, że może mieć wybuchową naturę. Znane są w historii tragiczne w skutkach katastrofy wywołane nieprawidłowym obchodzeniem się z tym materiałem:
- w 1921 roku w wybuchu 450 ton mieszaniny saletry amonowej i siarczanu amonu zniszczona została fabryka nawozów w niemieckim Oppau. Zginęło wtedy 561 osób.
- podobną liczbą ofiar śmiertelnych przyniosła w 1947 roku, wywołana pożarem, eksplozja 2300 ton saletry amonowej trzymanej w ładowni statku „Grandcamp” zacumowanego w porcie w Texas City.
- w 2004 roku w koreańskim Ryongchon zderzyły się dwa pociągi przewożące paliwo i saletrę amonową; wywołana tym eksplozja zabiła 154 osoby.
Używana jako nawóz oraz jako składnik mieszanek nawozów mineralnych, saletra amonowa jest też często wykorzystywana przez terrorystów, choćby w 1993 roku podczas pierwszego zamachu na nowojorskie wieżowce World Trade Center.
Zamachowcy mieszają ją z paliwem i do wywołania eksplozji wykorzystują specjalne detonatory. Żeby nastąpić mogła eksplozja rozumiana jako katastrofa przemysłowa, zgrać się musi w czasie i miejscu wiele elementów. Tak się stało też w Bejrucie.
Co wywołało wybuch? Po pierwsze, azotan amonu sam się nie pali. On jest tylko paliwem (dostarcza tlenu) przyśpieszającym spalanie innych materiałów. Bez tlenu nie ma ognia. Trzymany w formie porowatych groszków, nawóz ten jest lepszym źródłem tego gazu niż powietrze którym oddychamy.
Jeżeli będzie odpowiednio wysoka temperatura, azotan amonu zacznie się utleniać. Wśród powstających w tym procesie gazów dominują tlenki azotu oraz para wodna. To właśnie to gwałtowne uwalnianie się tych substancji odpowiada za siłę wybuchu.
Proces utleniania w miejscu magazynowania jest możliwy, jeżeli gdzieś w pobliżu wybuchnie pożar. Tak też stało się w 2015 roku w strefie przemysłowej portu w chińskim Tiencinie, gdzie obok 800 ton azotanu amonu składowano jeszcze 40 innych substancji chemicznych (w tym cyjanek sodu, acetylenek wapnia, azotan potasu). W serii eksplozji zginęły 173 osoby a blisko 800 zostało rannych.
– Żeby zwykły pożar doprowadził do eksplozji azotanu amonu, płomienie musiałyby być podtrzymywane przez dłuższy czas a sam pożar znajdować się w bezpośrednim sąsiedztwie magazynowanego w postaci groszków nawozu – tłumaczy na serwisie The Conversation Gabriel da Silva, wykładowca na wydziale inżynierii chemicznej uniwersytetu w Melbourne.
Co więcej, dodaje da Silva, czysty groszek nie zapaliłby się. – Musiałby być najpierw zanieczyszczony albo opakowany w palny materiał – tłumaczy.
W wyniku eksplozji azotanu amonu uwalniają się do atmosfery duże ilości tlenków azotu. Sam tlenek azotu (NO₂) jest śmierdzącym czerwonym gazem. Nagrania z Bejrutu pokazują tę charakterystyczną barwę w chmurze unoszącej się nad portem.
Obecne w atmosferze i podrażniające układ oddechowy, tlenki azotu są typowym elementem zanieczyszczonego powietrza. Jednak nagły wzrost poziomu tej substancji może zagrozić ludziom mającym już problemy z oddychaniem. W zależności od pogody, minie nawet wiele dni nim poziom tego gazu w powietrzu nad miastem wróci do poziomu sprzed katastrofy.
W Polsce nawozy oparte o saletrę amonową produkują Zakłady Azotowe „Kędzierzyn”, ZA „Puławy” oraz Azoty Tarnów. Roztwory azotanu amonu transportuje się w postaci ciekłej jako gorący stężony roztwór. W specjalnych, kwasoodpornych cysternach powstrzymuje się azotan amonu przed krystalizacją i utrzymuje poniżej temperatury wrzenia.