XALIMANEWS- Ce n’est pas la première fois que le nitrate d’ammonium est à l’origine d’une explosion dévastatrice, comme celle qui vient de toucher Beyrouth, capitale du Liban. Le 21 septembre 2001 l’explosion d’un stock de nitrate d’ammonium détruisait l’usine AZF de Toulouse, entraînant la mort de trente et une personnes, blessant deux mille cinq cents personnes et provoquant de lourds dégâts matériels. Principalement utilisé dans la fabrication d’engrais chimiques, mais aussi d’explosifs, le nitrate d’ammonium demande des conditions stockage précises.
C’est une espèce de poudre. Elle prend différentes formes cristallines en fonction de la température, nous explique le Professeur Axel Coussement, professeur de Thermodynamique à l’ULB. « De formule chimique NH4NO3, le nitrate d’ammonium est fabriqué à partir d’ammoniac. Une solution permet de lier du NO3 et de l’hydrogène à l’ammoniac », explique le Professeur Coussement. « On a donc de l’ammoniac, qui est quelque chose qui brûle, qui est un combustible et un groupement NO – du NO3-, c’est de l’oxygène. On a donc une substance qui a un combustible et de quoi le brûler, en l’occurrence de l’oxygène. C’est ça qui en fait une substance qui est assez dangereuse », poursuit le Professeur Coussement.
Le nitrate d’ammonium contient beaucoup d’oxygène
L’ammoniac n’est pas un combustible très puissant, pas autant que de l’hydrogène ou que des hydrocarbures ou du gaz naturel. Par contre, la présence d’oxygène est importante dans le nitrate d’ammonium : « On a beaucoup d’oxygène dans ce nitrate d’ammonium, on se retrouve avec du NO3, soit un atome d’azote (N) et trois atomes d’oxygène (O). Dans l’air, ce n’est pas du tout cette proportion-là, on a beaucoup moins d’oxygène. On a en gros 80% d’azote et 20% d’oxygène. Dans le nitrate d’ammonium, c’est plutôt l’inverse. Donc, si on arrive à un moment où la température est telle que la réaction de combustion peut se lancer, ce produit peut brûler tout seul et n’a pas besoin d’oxygène (ndlr extérieur), explique le Professeur Axel Coussement. « Si on atteint une température assez élevée, autour de 300 degrés, ce solide NH4NO3 va se décomposer, en produisant de l’azote et de la vapeur d’eau. En formant cela, il va libérer de l’énergie, c’est le principe de la combustion. En plus, il reste de l’azote, de l’H2O et un peu d’oxygène en trop qui va permettre d’attiser la combustion d’autres choses, de quoi augmenter la taille des flammes », poursuit Axel Coussement.
Comme un gigantesque airbag
Lorsqu’un point chaud apparaît, souvent à cause d’un incendie, d’un court-circuit, d’un problème électrique ou d’un incident, la catastrophe se déclenche : « On arrive à la température critique qui va lancer la réaction de combustion spontanée du produit qui n’a pas besoin d’oxygène pour brûler. Cela va transformer le solide en élément gazeux et ce faisant, il y a une augmentation de volume impressionnante. C’est comme un airbag. Quand on déclenche un airbag, une petite couche d’explosif brûle assez vite et libère énormément de gaz qui permet de gonfler l’airbag« , explique le Professeur Coussement. C’est la même chose avec la combustion du nitrate d’ammonium : « Cela libère énormément de gaz. Ce gaz veut aller quelque part. Il prend de la place. S’il est bloqué dans un silo, le silo explose. C’est un peu ça qui s’est passé », poursuit-il.
Le phénomène est d’autant plus destructeur que dans ce type de réaction, on se retrouve en présence d’une détonation. « Pour un explosif, on a une onde de choc qui se forme. L’onde de choc arrive à la vitesse du son sur les structures environnantes. Quand cette onde de choc passe, on a une compression forte qui apparaît et double ou triple la pression selon les situations, c’est comme un coup de marteau sur les structures environnantes« , explique le Professeur Coussement. De quoi provoquer des dégâts considérables.
Quand cette onde de choc se forme, le nitrate d’ammonium qui n’aurait pas encore brûlé subit cette onde de choc. Avec la compression de l’air, la température augmente encore. « Comme on augmente la température, ce qui n’a pas encore brûlé se retrouve dans des conditions pour brûler et donc, cela renforce le processus », conclut le Professeur Coussement.
Les conditions de stockage du nitrate d’ammonium sont donc strictes. Il faut, notamment, éviter une augmentation de la température.
Le nitrate d’ammonium est surtout utilisé dans la fabrication d’engrais chimiques, en raison de l’azote qu’il permet de libérer dans les sols. Il est aussi utilisé dans la fabrication d’explosifs. Là, il permet de changer la vitesse de détonation. On l’a aussi longtemps utilisé comme explosif dans l’industrie minière. Il est aussi utilisé pour refroidir l’eau lorsqu’il y est plongé et qu’il se dissout.
Les propriétés explosives du nitrate d’ammonium ont aussi été détournées par des terroristes, notamment lors l’attentat contre un bâtiment fédéral à Oklahoma City, aux Etats-Unis en 1995, provoquant la mort de 168 personnes.
Rtbf
