نترات الأمونيوم... «شر لا بد منه»

خبراء يقترحون الحلول لتجنب سيناريو «انفجار بيروت»

نترات الأمونيوم... «شر لا بد منه»
TT

نترات الأمونيوم... «شر لا بد منه»

نترات الأمونيوم... «شر لا بد منه»

ما الذي يجعل العالم يستخدم مادة «نترات الأمونيوم» إلى الآن، رغم أن اسمها ارتبط بالعديد من الأحداث المأساوية، سواء كان ذلك عن طريق الاستخدامات غير المشروعة في الأعمال الإرهابية، أو الإهمال في تخزينها؟
جيمي أوكسلي أستاذ الكيمياء بجامعة رود أيلاند الأميركية أجاب في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لصحيفة «ذا جابان تايم» مطلع أغسطس (آب)، على السؤال بعد حادث الانفجار الضخم الذي شهدته بيروت، وكان بسبب انفجار 2750 طنا من تلك المادة كانت مخزنة داخل مرفأ بيروت منذ سنوات.
قال أوكسلي «لن يكون لدينا هذا العالم الحديث المليء بالمباني بدون متفجرات أساسها نترات الأمونيوم، ولن نطعم السكان الذين لدينا اليوم بدون سماد مصنع منها أيضا».
ونترات الأمونيوم تحمل الرمز الكيميائي (NH4NO3)، وتصنع كسماد على شكل حبيبات تذوب بسرعة في الماء، مما يسمح بإطلاق النيتروجين، وهو أمر أساسي لنمو النبات في التربة.
وعلى الجانب الآخر، تدخل كمكون رئيسي في تصنيع مادة (أنفو)، المعروفة باسم «زيت الوقود»، حيث تتكون من نترات الأمونيوم المسامية بنسبة 94 في المائة، والتي تعمل كعامل مؤكسد وممتص للوقود التي تشكل نسبته 6 في المائة، وتستخدم كمادة تفجير في قطاع التعدين والمحاجر والبناء المدني، وتمثل 80 في المائة من المتفجرات الصناعية المستخدمة في الولايات المتحدة.
وانطلاقا من هذه الفوائد، فإن نترات الأمونيوم هي الشر الذي لا بد منه، لكن يجب الانتباه جيداً لما نفعله بها، حتى نتجنب تحولها إلى قنبلة مدمرة، كما شدد أوكسي.
ونترات الأمونيوم مادة مؤكسدة، ليست قابلة للاشتعال في حد ذاتها، ولكنها تكثف الاحتراق وتسمح للمواد الأخرى بالإشعال بسهولة أكبر، وهذا ما حدث في انفجار بيروت.
يقول محمد حلمي أستاذ الكيمياء بجامعة المنصورة المصرية لـ«الشرق الأوسط»: «في ظل ظروف التخزين العادية، التي تضمن عدم وصول أي مصدر حرارة عالية جدا من الصعب إشعال نترات الأمونيوم، لكن في انفجار بيروت توفرت الظروف التي حولتها إلى مادة قابلة للاشتعال».
واستنادا إلى الظروف التي يمكن أن تتحول معها نترات الأمونيوم إلى مادة متفجرة، تضع الدول قواعد صارمة للغاية بشأن مكان تخزينها، إذ يجب أن يتم التخزين بعيداً عن الوقود ومصادر الحرارة، كما يجب أن يكون موقع التخزين مقاوماً للحريق، وليس لديه أي مصارف أو أنابيب أو قنوات أخرى يمكن أن تتراكم فيها تلك المادة.
وتتقي دول الاتحاد الأوروبي شرور هذه المادة بإجراءات إضافية إلى جانب تلك المتعلقة بالتخزين، حيث تضيف كربونات الكالسيوم إلى نترات الأمونيوم لإنشاء نترات الكالسيوم أمونيوم، وهو أكثر أماناً.
واقترح الدكتور إبراهيم الشربيني حلا آخر يتعلق بإضافة بعض المواد البوليمرية التي تقلل من فرص الاشتعال إلى نترات الأمونيوم.
وتقوم فكرته التي سبق وجربها مع مادة من نفس عائلة الأسمدة النيتروجينية التي تنتمي لها نترات الأمونيوم وهي اليوريا، على تغليف السماد بمواد بوليمرية، هدفها الأساسي هو إبطاء عملية ذوبان السماد في الماء، بما يساعد في التغلب على مشكلة الهدر في هذا السماد، لكنها أيضا يمكن أن تساعد في تقليل فرص الانفجارات.
يقول في تصريحات لـ«الشرق الأوسط»، إن «استخدام بوليمر غير قابل للاشتعال يقلل فرص حدوث الانفجار، كما أنه سيكون فاصلا بين حبيبات السماد، مما يقلل من فرص اشتعالها مع بعضها البعض، فلا تعطي قوة تفجير كبيرة، كما حدث في انفجار بيروت».
وإضافة لهذه الحلول التي تتعلق بإضافة للمادة نفسها، فإن الولايات المتحدة، تلزم المنشآت التي تخزن أكثر من 2000 رطل (900 كيلوغرام) من نترات الأمونيوم للخضوع لعمليات تفتيش دائمة، خشية استخدام تلك المادة في عمليات إرهابية، كما حدث في هجوم أوكلاهوما سيتي.
وأعاد انفجار بيروت ذكرى هذا الحادث في 19 أبريل (نيسان) عام 1995، عندما فجر تيموثي ماكفي قنبلة مصنوعة من طنين من سماد نترات الأمونيوم أمام مبنى اتحادي في أوكلاهوما سيتي، ما أسفر عن مقتل 168 شخصاً.
كما أعاد الحادث ذكرى حوادث أخرى نتجت عن إهمال في تخزين تلك المادة، فقبل عشرين عاماً تقريباً، في 21 سبتمبر (أيلول) 2001. انفجر حوالي 300 طن من نترات الأمونيوم بكميات كبيرة في مخرن بمصنع «إي.زد.إف» الكيميائي، في الضواحي الجنوبية لمدينة تولوز الفرنسية، وتسبب الحادث في مقتل 31 شخصا، وسمع دوي الانفجار على بعد مسافة حوالي 80 كيلومترا حول المدينة.



«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية
TT

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

في المستقبل، يمكن تغطية سيارتك الكهربائية بألواح شمسية -ليس فقط على السطح، ولكن في جميع أنحاء الجزء الخارجي من السيارة- بفضل طلاء خاص.

وسواء كنت تقود السيارة أو كانت متوقفة، يمكن لهذا الطلاء الشمسي حصاد الطاقة من الشمس، وتغذيتها مباشرة في بطارية السيارة الكهربائية. وربما يبدو الأمر وكأنه شيء من كتاب خيال علمي، إلا أن الباحثين في شركة «مرسيدس بنز» يعملون بالفعل على جعله حقيقة واقعة.

عجينة لطلاء شمسي

يقول يوشين شميد، المدير الأول لشركة «مستقبل القيادة الكهربائية» Future Electric Drive، للبحث والتطوير في «مرسيدس بنز» الذي يستكشف تقنيات السيارات الكهربائية في مرحلة مبكرة: «نحن ننتج مئات السيارات يومياً، وسطح السيارة مساحة كبيرة جداً. فلماذا لا نستخدمها لحصاد طاقة الشمس؟».

إن المادة الكهروضوئية التي تبحثها شركة مرسيدس تشبه العجينة التي يمكن وضعها على الجزء الخارجي للسيارة. يبلغ سمك الطلاء 5 ميكرومترات فقط (يبلغ متوسط ​​سمك شعرة الإنسان نحو 100 ميكرومتر)، ويزن 50 غراماً لكل متر مربع.

وقود شمسي لآلاف الكيلومترات

في سيارة رياضية متعددة الأغراض SUV متوسطة الحجم، ستشغل العجينة، التي تطلق عليها مرسيدس أيضاً طلاءً شمسياً، نحو 118 قدماً مربعة، ما ينتج طاقة كافية للسفر لمسافة تصل إلى 7456 ميلاً (12000 كم) في السنة. ويشير صانع السيارة إلى أن هذا يمكن أن يتحقق في «ظروف مثالية»؛ وتعتمد كمية الطاقة التي ستحصدها هذه العجينة بالفعل على قوة الشمس وكمية الظل الموجودة.

طلاء مرن لصبغ المنحنيات

ولأن الطلاء الشمسي مرن، فيمكنه أن يتناسب مع المنحنيات، ما يوفر فرصاً أكبر للطاقة الشمسية مقارنة بالألواح الشمسية الزجاجية التي لا يمكن ثنيها، وبالتالي لا يمكن تثبيتها إلا على سقف السيارة أو غطاء المحرك. يُعدّ الطلاء الشمسي جزءاً من طلاء متعدد الخطوات يتضمن المادة الموصلة والعزل والمادة النشطة للطاقة الشمسية ثم الطلاء العلوي لتوفير اللون (يشكل كل ذلك معاً عمق بـ5 ميكرونات).

لن تكون هذه الطبقة العلوية طلاءً قياسياً للسيارات لأنها لا تحتوي على صبغة. بدلاً من ذلك، ستبدو هذه الطبقة أشبه بجناح الفراشة، كما يقول شميد، وستكون مادة شديدة الشفافية مليئة بجسيمات نانوية تعكس الأطوال الموجية من ضوء الشمس. كما يمكن تصميمها لتعكس أطوال موجية محددة، ما يعني أن السيارات الكهربائية يمكن أن تأتي بألوان أخرى.

وسيتم توصيل الطلاء الشمسي أيضاً عن طريق الأسلاك بمحول طاقة يقع بجوار البطارية، الذي سيغذي مباشرة تلك البطارية ذات الجهد العالي.

تأمين أكثر من نصف الوقود

ووفقاً للشركة فإن متوسط سير ​​السائق هو 32 ميلاً (51.5 كم) في اليوم؛ هناك، يمكن تغطية نحو 62 في المائة من هذه الحاجة بالطاقة الشمسية من خلال هذه التكنولوجيا. بالنسبة للسائقين في أماكن مثل لوس أنجليس، يمكن أن يغطي الطلاء الشمسي 100 في المائة من احتياجات القيادة الخاصة بهم. يمكن بعد ذلك استخدام أي طاقة إضافية عبر الشحن ثنائي الاتجاه لتشغيل منزل شخص ما.

على عكس الألواح الشمسية النموذجية، لا يحتوي هذا الطلاء الشمسي على أي معادن أرضية نادرة أو سيليكون أو مواد سامة أخرى. وهذا يجعل إعادة التدوير أسهل. وتبحث «مرسيدس» بالفعل عن كيفية جعل إصلاحه سهلاً وبأسعار معقولة.

يقول شميد: «قد تكون هناك مخاوف من أن سيارتي بها خدش، فمن المحتمل أن لوحة الباب معطلة»، وتابع: «لذا اتخذنا احتياطاتنا، ويمكننا بسهولة القول إن لدينا تدابير مضادة لذلك».

ومع تغطية المركبات الكهربائية بالطلاء الشمسي، لن يكون هناك الكثير من القلق بشأن شبكات الشحن، أو الحاجة إلى قيام الناس بتثبيت أجهزة الشحن في منازلهم. ويقول شميد : «إذا كان من الممكن توليد 50 في المائة أو حتى أكثر من قيادتك السنوية من الشمس مجاناً، فهذه ميزة ضخمة ويمكن أن تساعد في اختراق السوق».

ومع ذلك، فإن حقيقة طلاء سيارتك الكهربائية بالطاقة الشمسية لا تزال على بعد سنوات، ولا تستطيع مرسيدس أن تقول متى قد يتم طرح هذا على طرازاتها، لكنها شركة واثقة من تحقيقها.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

اقرأ أيضاً