La letal historia del nitrato de amonio, el explosivo vinculado a la explosión en Beirut

OBSERVA CON ATENCIÓN las imágenes del centro de Beirut, y podrás ver al suelo deformarse y doblarse justo después de la explosión desatada en el depósito el 4 de agosto. Los videos filmados con celulares también muestran la onda sísmica y la nube de polvo avanzar a toda prisa por los edificios del puerto, dejando atrás escenas de muerte en la capital del Líbano.

El estallido se registró como magnitud 3,3 en la escala de Richter, y provocó devastación, usualmente asociada con grandes terremotos. Dos días después, el número de víctimas subió a, al menos, 130 personas y otras 5000 resultaron heridas. El alcalde de Beirut, Marwan Abboud, le dijo a Agence France-Presse que 300.000 personas no pueden regresar a sus hogares dado que el daño se extiende hasta la mitad de la ciudad y la reparación podría costar hasta $15 mil millones de dólares estadounidenses.

Las autoridades del Líbano culpan por el incidente a más de 2750 toneladas métricas de nitrato de amonio, una sustancia comúnmente utilizada en fertilizantes, así como también en explosivos para la minería y la construcción. Se cree que los químicos han estado en los muelles desde el 2013. Los documentos descubiertos por Al Jazeera señalan que el nitrato de amonio llegó a Beirut a bordo de un carguero ruso luego de que la embarcación tuviera problemas mecánicos en el mar. Según The New York Times, finalmente el cargamento fue abandonado y la mercancía se movió al hangar. A pesar de que los oficiales de aduana del Líbano pidieran su eliminación en, al menos, seis ocasiones distintas, el cargamento quedó allí.

Todavía no se sabe qué hizo detonar el compuesto explosivo, pero el estallido de Beirut no es la primera calamidad por nitrato de amonio. Desde 1916, el químico ha sido el responsable de, al menos, 30 desastres, algunos accidentales, otros intencionales.

Lo que arrasó con Beirut el martes parece ser inquietantemente similar a las descripciones de la explosión masiva de 1947 en la Ciudad de Texas, Texas. El buque S.S. Grandcamp— que cargaba nitrato de amonio, combustible y municiones— llegó al puerto del área de Houston con humo saliendo de su bodega. La explosión resultante mató alrededor de 600 personas, entre ellas a todos los que estaban en el muelle y en el buque. Los heridos fueron más de 5000; el estallido destruyó 500 hogares y el humo provocó una oleada que duró días.

En abril de 1995, los terroristas estadounidenses Timothy McVeigh y Terry Nichols usaron dos toneladas del compuesto para un ataque con un camión bomba al edificio federal de la Ciudad de Oklahoma; murieron 168 personas. Y hace solo cinco años, aproximadamente 800 toneladas de nitrato de amonio provocaron una explosión en un depósito que arrasó con parte del puerto de la ciudad china de Tianjin; 173 personas murieron.

Anualmente, el mundo produce y almacena enormes cantidades de nitrato de amonio— más de 20 millones de toneladas en 2017. Pero, para que el compuesto sea parte de una explosión de esta magnitud, los expertos en química y explosivos dicen que muchas cosas tienen que haber salido mal.

¿Qué hace que el nitrato de amonio explote?

Si lo comparamos con la mayoría de los materiales combustibles, el nitrato de amonio no es excepcionalmente explosivo. Pero el compuesto puede contribuir en las explosiones porque pertenece a una clase química conocida como oxidantes.

Cuando algo se quema, requiere oxígeno— es por esta razón que los matafuegos pueden fácilmente apagar las llamas al asfixiarlas. Los oxidantes hacen lo contrario: aumentan la cantidad de moléculas de oxígeno que se concentran en un espacio, eso ayuda a que otras sustancias se vuelvan más inflamables.

“Es relativamente difícil hacer que explote el nitrato de amonio a menos que le agregues cosas y lo cocines en un fuego gigante”, explica David Piercey, químico de la Universidad Purdue. El nitrato de amonio solo explotará por su propia cuenta si la temperatura se eleva rápidamente a 204,4 grados Celsius. Cualquier combustible rico en carbono— el papel, el cartón o hasta el azúcar— puede formar pareja con el nitrato de amonio y provocar una energía más intensa. Si se hubiese almacenado el nitrato de amonio de Beirut en contenedores de madera o cartón, la sustancia se hubiese vuelto increíblemente inflamable, dice Jimmie Oxley, químico de la Universidad de Rhode Island.

Amontonar grandes cantidades de nitrato de amonio hace que se contenga más calor por mayor período de tiempo cuando una mezcla se quema. Agrega suficiente de un oxidante al fuego y desencadenará una explosión. Aunque el nitrato de amonio fue sintetizado por primera vez en 1659 por el químico alemán Johann Rudolf Glauber, no se usó en explosivos hasta la Primera Guerra Mundial, cuando los fabricantes de armas lo mezclaron con TNT (también conocido como dinamita) para crear bombas más baratas.

“Hay una gran cantidad de energía que se desprende muy rápidamente”, explica Stephen Beaudoin, ingeniero químico de la Universidad Purdue. “Oxidará ese combustible muy rápidamente, creará una gran cantidad de gas y liberará una gran cantidad de calor”. “El enorme cambio en la fase crea la onda sísmica”.

En la explosión de Beirut, la resultante onda sísmica se movió más rápido que la velocidad del sonido, los videos de los celulares muestran el impacto que recorre la ciudad en unos pocos segundos antes de que el estampido sónico retumbe.

El estallido en Beirut

Usando matemáticas iniciadas en la década de 1940 para inferir el rendimiento de la bomba atómica, los expertos pueden analizar los videos de la onda sísmica y así obtener cálculos aproximados de la energía total de la explosión y cuánto material voló. Al comparar el tamaño de la explosión contra los edificios circundantes, el video del incidente de Beirut muestra que en el octavo de segundo después de la explosión, la onda sísmica esférica creció hasta, aproximadamente, 244 metros de ancho.

Midiendo con este método, los espectadores estimaron que la explosión fue aproximadamente equivalente a entre 400 y 3o00 toneladas de TNT, un material explosivo que se usa como unidad de medida de la destructividad de las explosiones. Aunque Jeffrey Lewis, experto en control de armas del Instituto de Estudios Internacionales Middlebury, calcula que probablemente se acerque más a las 400 toneladas. Por el contrario, la bomba atómica arrojada en Hiroshima, Japón, en 1945, tenía un rendimiento de, al menos, 13.000 toneladas de TNT. 

Los cálculos de la explosión sugieren que, al nivel del mar, una explosión como la de Beirut requeriría alrededor de 1000 toneladas de nitrato de amonio. Dado que estos someros cálculos tienen un amplio margen de error, el estimado es coherente con las 2750 toneladas que los funcionarios del Líbano dicen estaban almacenadas en el puerto. O, esta discrepancia puede significar que el material dentro del depósito no era nitrato de amonio puro, sino que otro componente estuvo involucrado en la explosión.

Algunos rumores de internet especulan que, como el nitrato de amonio estuvo en un depósito por varios años, pudo haberse degradado, volviéndose más volátil y cada vez más peligroso. Pero David Chavez, científico especialista en explosivos del Laboratorio nacional Los Alamos en New Mexico, duda de eso. “El nitrato de amonio no se degrada con el tiempo en condiciones de almacenamiento normales”, indica.

Una explicación más verosímil es que el nitrato de amonio en Beirut no estaba solo en el depósito. Con la cantidad informada, Oxley formula la hipótesis de que se debió usar un vehículo para transportar el componente hacia el interior, y que eso lo podría haber contaminado con aceite o gasolina. Incluso una pequeña cantidad de contaminación podría haber hecho que sea más probable que el nitrato de amonio se detonara.

Aunque las autoridades del Líbano han culpado al nitrato de amonio por la explosión, Lewis observa que, en muchos casos, los explosivos comerciales hacen referencia al compuesto solo a pesar de que contienen aditivos.

“Si las imágenes son correctas, esto era algo que se suponía sería un oxidante utilizado con otros agentes”, como los explosivos usados en minería, señala.

Efectos prolongados

Reconstruir exactamente qué salió mal en Beirut será difícil, pero Chavez establece que los funcionarios deberían buscar pruebas del almacenamiento inadecuado, el confinamiento, la contaminación, la falta de ventilación y las posibles fuentes de inflamación.

Dichas investigaciones pueden tardar. El Líbano ya estaba enfrentando enemigos políticos y financieros, en parte, debido a la migración siria por la crisis y a la pandemia por coronavirus.

También hay que considerar otros efectos de más largo plazo. El estallido llenó el aire de Beirut con material particulado, una de las formas de contaminación del aire más comunes. Se sabe que predispone a las personas a los peores efectos de las enfermedades respiratorios, incluso al COVID-19. Asimismo, la descomposición del nitrato de amonio puede crear subproductos conocidos como óxido de nitrógeno, que son conocidos por causar dificultades respiratorias. Otras cuestiones de salud, similares a las vistas después del 9/11, pueden surgir dada la destrucción generalizada de los edificios y las calles.

“Probablemente se hayan prendido fuego y quemado todo tipo de materiales”, señala Beaudoin. “Por ejemplo, plásticos, pinturas y otros materiales orgánicos se quemaron parcial o completamente. Todos los materiales de los edificios que se volvieron polvo”.

Nota del editor: Michael Greshko participó en esta historia. Este artículo ha sido editado para incluir la temperatura necesaria para detonar nitrato de amonio puro. la nota fue publicada originalmente el 6 de agosto.