Nhìn lại câu chuyện bùng nổ của hai chất thiết yếu | H-care.vn

Theconversation 0 lượt xem
Nhìn lại câu chuyện bùng nổ của hai chất thiết yếu

 | H-care.vn

Vụ nổ kinh hoàng tàn phá Beirut vào ngày 4 tháng 8 năm 2020 đã qua đi nhưng thiệt hại về vật chất và nỗi đau về người vẫn còn. Các báo cáo chỉ ra rằng pháo hoa cũng được cất giữ trong cùng một nhà kho với phân bón và có thể dẫn đến vụ nổ phân bón lớn nhất và nguy hiểm nhất.

Hai mặt của amoni nitrat

Fritz Haber vào năm 1905.
Wikipedia
Carl Bosch, người đã hợp tác với Fritz Haber trong quá trình công nghiệp hóa quy trình do Fritz Haber phát triển.
Wikimedia, CC BY

Nitơ chiếm 78% khí quyển và trơ về mặt hóa học và sinh học. Tuy nhiên, vào năm 1908, nhà hóa học Fritz Haber đã phát hiện ra rằng nitơ có thể được cố định về mặt hóa học dưới dạng amoni nitrat. Là một người Đức yêu nước, Haber cũng quan tâm đến việc chuẩn bị cho nước Đức đối mặt với Thế chiến thứ nhất. Một vấn đề là các phương pháp mà Haber sử dụng không thể mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp. Đó là một người Đức, Carl Bosch, người đã hoàn thiện phương pháp công nghiệp hóa vào năm 1913, một năm trước khi chiến tranh bắt đầu.

Haber và Bosch đã nhận được giải thưởng Nobel cho công trình của họ: Haber năm 1918 và Bosch năm 1931. Giải thưởng được thành lập bởi Alfred Nobel, người đã tài trợ cho các giải thưởng thông qua bằng sáng chế của mình cho chất nổ dynamite và gelignite. Giống như các chất nổ khác, chúng bao gồm một hỗn hợp phân tử đột ngột giải phóng năng lượng, thường đi kèm với việc tạo ra nhiệt, ánh sáng, khí, áp suất và âm thanh chói tai.

Trong bài phát biểu nhận giải Nobel, Haber chỉ thừa nhận rằng khám phá của ông sẽ giúp nuôi sống thế giới bằng cách cải thiện độ phì nhiêu của đất bằng amoniac. Và không còn nghi ngờ gì nữa, điều đó đã xảy ra: dân số đã tăng hơn gấp ba lần kể từ đó. Tuy nhiên, bài phát biểu không đề cập đến động lực chính cho công việc của ông, nỗ lực chiến tranh của Đức. Haber cũng đóng góp vào nỗ lực đó với việc sản xuất khí clo. Hơn nữa, Haber gần như chắc chắn không lường trước được những tác động của khám phá của ông đối với việc cố định amoniac vì nó góp phần gây ra biến đổi khí hậu.

Một chất nổ dễ chế tạo.

Các nghiên cứu đã ước tính rằng khoảng một nửa sự gia tăng dân số thế giới hiện nay là nhờ phân bón nitơ. Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp (FAO) cung cấp dữ liệu về việc sử dụng chất dinh dưỡng toàn cầu cho phân bón. Thật kỳ lạ, nó cũng cung cấp dữ liệu về các ứng dụng phi phân bón, trong đó nổi bật là sản xuất chất nổ. Tuy nhiên, như chúng ta đã thấy ở Beirut, chất nổ là cùng một phân tử với phân bón, ammonium nitrate. Vì amoniac do hóa dầu tạo ra có thể được sử dụng để chế tạo chất nổ và làm phân bón cho đất nên ước tính số người được nuôi dưỡng bằng quy trình Haber-Bosch cũng có thể cần tính đến những người thiệt mạng trong các cuộc xung đột vũ trang trong suốt thế kỷ 20. .

Một mối liên hệ khác với chất nổ là cùng một phân tử được sử dụng cho phân bón có thể được sử dụng để tạo ra chất nổ khác khi trộn với một lượng nhỏ dầu nhiên liệu. Hỗn hợp gồm 94% hạt amoni nitrat xốp hoạt động như một chất oxy hóa khi được thêm vào dầu nhiên liệu (6% tổng thể tích) và có thể được sử dụng để tạo ra chất nổ cơ bản nhưng gây chết người. Sự kết hợp này đã được sử dụng cho các cuộc tấn công tội phạm và khủng bố, nhưng cũng hợp pháp. Hỗn hợp này chiếm khoảng 80% trong số 2,7 × 109 kg chất nổ được sử dụng hàng năm ở Bắc Mỹ.

Đáng chú ý hơn hiện nay, biến đổi khí hậu không chỉ gây ra những đợt nắng nóng, lũ lụt mà còn khiến nhiều người bị ô nhiễm không khí, giảm tuổi thọ. Các nguồn bao gồm đốt nhiên liệu hóa thạch và sử dụng quá nhiều phân bón. Nhiệt độ quá cao cũng liên quan đến tuổi thọ ngắn hơn. Điều hòa không khí có thể làm giảm căng thẳng nhiệt trong các đợt nắng nóng, nhưng khả năng tiếp cận làm mát không đồng đều dẫn đến một dạng bất công xã hội.

Trên thực tế, quy trình Haber-Bosch góp phần vào sự nóng lên toàn cầu theo hai cách. Việc sản xuất amoniac từ khí tự nhiên tạo ra khí mê-tan. Vì vậy, việc sản xuất phân bón, sử dụng chúng trong đất và chăn nuôi gia súc đều góp phần vào biến đổi khí hậu.

Từ thuốc súng đến khám phá ra i-ốt

Lắng nghe Overture năm 1812 của Tchaikovsky cung cấp một mối liên hệ khác với chất nổ. Khi tiếng đại bác vang lên, chúng ta được nhắc nhở rằng Napoléon đã xâm chiếm nước Nga vào năm đó. Để chiến đấu trong những cuộc chiến tranh này, Napoléon cần có đạn dược, và đạn dược cần có thuốc súng, hỗn hợp của lưu huỳnh, than củi và kali nitrat (thuốc muối). Vào những năm 1800, nỗ lực hỗ trợ nỗ lực chiến tranh của Pháp đã dẫn đến việc phát hiện ra i-ốt.

Điốt khí có màu tím.
Wikimedia, CC BY
Tinh thể iốt có màu xám.
Wikimedia, CC BY

Vì vậy, ngoài việc sử dụng diêm tiêu trong chất nổ, là liên kết với iốt? Ngày nay, 200 năm sau, chúng ta biết rằng tất cả chúng ta đều cần một lượng nhỏ i-ốt để tạo ra hormone tuyến giáp. Nó không chỉ cần thiết để kiểm soát quá trình trao đổi chất của chúng ta mà còn cần thiết cho sự phát triển của não bộ. Đó là lý do tại sao phụ nữ mang thai nên đảm bảo cung cấp đủ i-ốt trong chế độ ăn uống của mình, vì nó cho phép cơ thể sản xuất hormone tuyến giáp cần thiết cho sự phát triển trí não của trẻ.

Ở đây có một mối liên hệ khác với chất nổ: pháo hoa, gây ra vụ nổ amoni nitrat ở Beirut. Pháo hoa có chứa perchlorate, cũng như nhiên liệu tên lửa và các chất nổ khác. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ chiếm một phần lớn sản lượng perchlorate ở Hoa Kỳ. Tuy nhiên, perchlorate cũng ức chế sự hấp thu i-ốt của tuyến giáp, nơi tổng hợp hormone tuyến giáp.

Vì vậy, ở đây chúng ta có ba câu chuyện bùng nổ, được tổng hợp lại, lên đến đỉnh điểm là thảm họa Beirut. Alfred Nobel làm giàu nhờ thuốc nổ. Haber và Bosch từng giành giải thưởng Nobel cho công việc sản xuất amoniac, được cho là để nuôi sống thế giới. Tuy nhiên, mục tiêu chính của các nhà phát minh là hỗ trợ nỗ lực chiến tranh của Đức. Những tác động tàn phá của việc sử dụng phân bón gia tăng đang được cảm nhận trên khắp thế giới khi biến đổi khí hậu giảm bớt. Mối liên hệ bùng nổ cuối cùng là với pháo hoa có chứa perchlorate.

hậu quả bất lợi

Ví dụ như perchlorate, ô nhiễm hóa chất ngày càng tăng. Liên Hợp Quốc dự đoán rằng sản xuất hóa chất sẽ tăng gấp 300 lần vào năm 2020, so với năm 1970, ở cả các nền kinh tế phát triển và mới nổi. Nền nông nghiệp thâm canh sử dụng nhiều phân bón và thuốc trừ sâu hơn, do đó, nó cũng liên quan đến việc mất đa dạng sinh học và do đó, làm gia tăng ô nhiễm hóa chất và không khí. Giống như biến đổi khí hậu, tất cả chúng đều bắt nguồn từ việc khai thác quá mức nhiên liệu hóa thạch.

Với tư cách là một xã hội, chúng ta phải thay đổi suy nghĩ của mình khỏi sự cố định hiện tại về tăng trưởng được phản ánh trong tổng sản phẩm quốc nội của các nền kinh tế của chúng ta: có những lựa chọn thay thế thực sự. Đại dịch Covid-19, gắn liền với việc khai thác đa dạng sinh học, chứng minh rõ ràng rằng chúng ta có thể giảm thiểu tác động của mình đối với môi trường. Các hạn chế đi lại được áp đặt khi đại dịch bùng phát đã khiến ô nhiễm không khí giảm đáng kể ở nhiều khu vực. Thỏa thuận xanh mới của châu Âu chắc chắn là một bước đi đúng hướng để đạt được những mục tiêu này và hy vọng các nền kinh tế khác sẽ đi theo sự dẫn dắt của châu Âu.

See also  Thượng nghị sĩ Dianne Feinstein đối mặt với áp lực chấm dứt 30 năm đại diện cho California | H-care.vn
Bài viết liên quan

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Protected with IP Blacklist CloudIP Blacklist Cloud