L'horrible explosion qui a dévasté Beyrouth le 4 août 2020, a reculé, mais les dommages physiques et la détresse humaine persistent. Les rapports indiquent que les feux d'artifice ont également été stockés dans le même entrepôt que l'engrais et pourraient déclencher le plus grand, explosion plus mortelle de l'engrais.

Les deux faces du nitrate d'ammonium

L'azote constitue 78% de l'atmosphère et est chimiquement et biologiquement inerte. Cependant, en 1908, le chimiste Fritz Haber découvrit que l'azote pouvait être fixé chimiquement sous forme de nitrate d'ammonium. En tant que patriote allemand, Haber s'intéressait également à la préparation de l'Allemagne à ce qui allait devenir la Première Guerre mondiale. Un problème était que les méthodes utilisées par Haber ne pouvaient pas être étendues à la production industrielle. C'était un compatriote allemand, Carl Bosch, qui a perfectionné l'industrialisation de la méthode en 1913, un an avant le début de la guerre.

Haber et Bosch ont tous deux reçu des prix Nobel pour leurs travaux—Haber en 1918 et Bosch en 1931. Les prix ont été institués par Alfred Nobel, qui finançait les prix grâce à ses brevets pour les explosifs dynamite et géliignite. Comme les autres explosifs, ceux-ci comprennent un mélange moléculaire qui libère de l'énergie soudainement, le plus souvent accompagné de production de chaleur, léger, des gaz, pression et son assourdissant.

Dans son discours d'acceptation du prix Nobel, Haber a seulement reconnu que sa découverte aiderait à nourrir le monde en améliorant la fertilité des sols avec de l'ammoniac. Et il ne fait aucun doute que c'est le cas :les populations ont plus que triplé depuis lors. Cependant, le discours n'a pas mentionné sa motivation principale pour son travail, L'effort de guerre de l'Allemagne. Haber a également contribué à cet effort avec la production de chlore gazeux. De plus, Haber n'avait presque certainement pas anticipé les implications de sa découverte pour la fixation de l'ammoniac pour sa contribution au changement climatique.

Un explosif facile à fabriquer

Des études ont estimé qu'environ la moitié de l'augmentation de la population mondiale aujourd'hui doit son existence aux engrais azotés. L'Organisation pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) fournit des données sur l'utilisation mondiale de nutriments pour les engrais. De façon intéressante, il fournit également des données sur les applications non fertilisantes, dont la fabrication d'explosifs. Cependant, comme nous l'avons vu à Beyrouth, l'explosif était exactement la même molécule que l'engrais, nitrate d'ammonium. Comme l'ammoniac produit par la pétrochimie peut être utilisé pour fabriquer des explosifs ainsi que pour fertiliser les sols, les calculs du nombre de personnes nourries par le processus Haber-Bosch devraient peut-être aussi prendre en compte les personnes tuées dans les conflits armés au cours du XXe siècle.

Un autre lien avec les explosifs est que la même molécule utilisée pour les engrais peut être utilisée pour produire d'autres explosifs lorsqu'elle est mélangée avec une petite quantité de mazout. Un mélange de 94% de pastilles poreuses de nitrate d'ammonium agit comme un agent oxydant lorsqu'il est ajouté au fioul (6 % du volume total) et peut être utilisé pour créer un explosif basique mais mortel. Cette combinaison a été utilisée pour des attaques criminelles et terroristes, mais aussi légalement. Ce mélange représente environ 80 % des 2,7 × 109 kg d'explosifs utilisés chaque année en Amérique du Nord.

Plus pertinent aujourd'hui, le changement climatique provoque non seulement des vagues de chaleur et des inondations, mais de plus en plus de personnes souffrent de la pollution de l'air, ce qui réduit l'espérance de vie. Les sources comprennent la combustion de combustibles fossiles et l'utilisation excessive d'engrais. Une chaleur excessive est également associée à une diminution de l'espérance de vie. La climatisation peut soulager le stress thermique pendant les vagues de chaleur, mais l'accès inégal au refroidissement conduit à une forme d'injustice sociale.

En réalité, le procédé Haber-Bosch contribue doublement au réchauffement climatique. La production d'ammoniac à partir de gaz naturel produit du méthane. Donc la production d'engrais, leur utilisation dans le sol et l'élevage contribuent tous au changement climatique.

De la poudre à canon à la découverte de l'iode

Entendre l'Ouverture de 1812 de Tchaïkovski fournit un autre lien avec les explosifs. Alors que les coups de canon résonnent, ils nous rappellent que Napoléon a envahi la Russie cette année-là. Pour combattre ces guerres, Napoléon avait besoin de munitions, et les munitions nécessitent de la poudre à canon, un mélange de soufre, charbon de bois et nitrate de potassium (salpêtre). Dans les années 1800, les tentatives d'aide à l'effort de guerre de la France ont conduit à la découverte de l'iode.

Et alors, au-delà de l'utilisation du salpêtre dans les explosifs, est le lien avec l'iode ? Aujourd'hui, 200 ans plus tard, nous savons que nous avons tous besoin d'infimes quantités d'iode pour fabriquer l'hormone thyroïdienne. Il est essentiel non seulement de contrôler notre métabolisme, mais est également nécessaire pour le développement du cerveau. C'est pourquoi les femmes enceintes doivent s'assurer d'avoir un apport suffisant en iode dans leur alimentation, car il leur permet de fabriquer l'hormone thyroïdienne nécessaire au développement du cerveau de leur enfant.

Ici se trouve encore un autre lien avec les explosifs :les feux d'artifice, qui a déclenché l'explosion de nitrate d'ammonium à Beyrouth. Les feux d'artifice contiennent du perchlorate, tout comme le carburant de fusée et d'autres substances explosives. Le département américain de la Défense représente une grande partie de la production de perchlorate aux États-Unis. Pourtant, le perchlorate inhibe également l'absorption d'iode par la glande thyroïde, qui synthétise l'hormone thyroïdienne.

Nous avons donc ici trois histoires explosives, qui sont liés ensemble, a culminé avec la catastrophe de Beyrouth. Alfred Nobel a fait fortune dans les explosifs. Haber et Bosch ont chacun obtenu des prix Nobel pour leurs travaux sur la production d'ammoniac, soi-disant pour nourrir le monde. Cependant, le but premier des inventeurs était de soutenir l'effort de guerre de l'Allemagne. Les effets dévastateurs de l'utilisation accrue d'engrais se font sentir à l'échelle mondiale à mesure que le changement climatique progresse inexorablement. Le dernier lien explosif concerne les feux d'artifice contenant du perchlorate.

Conséquences néfastes

Exemplifié par le perchlorate, la pollution chimique augmente. Les Nations Unies ont prédit que la production chimique serait multipliée par 300 d'ici 2020, par rapport à 1970, dans les économies développées comme dans les économies émergentes. L'agriculture intensive utilise plus d'engrais et de pesticides, donc elle aussi est liée à la perte de biodiversité et, à son tour, augmentation de la pollution chimique et atmosphérique. Comme le changement climatique, ils ont tous en grande partie leurs racines dans la surexploitation des combustibles fossiles.

En tant que société, nous devons changer notre mentalité par rapport à la fixation actuelle sur la croissance telle qu'elle est reflétée par le produit intérieur brut de nos économies - de véritables alternatives existent. La pandémie de COVID-19, intimement liée à l'exploitation de la biodiversité, démontre clairement que nous pouvons réduire notre impact sur l'environnement. Les restrictions de voyage imposées au fur et à mesure que la pandémie se déroulait ont fait chuter considérablement la pollution de l'air dans de nombreuses régions. Le New Green Deal européen est certainement un pas dans la bonne direction pour atteindre ces objectifs, et, espérons, d'autres économies suivront l'exemple de l'Europe.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.