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Publié par Scientifique

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Usine à Waco (Texas): Pourquoi l'engrais explose-t-il?

AZF, Oklahoma City, maintenant Waco... Les exemples d'explosions d'engrais sont très souvent impressionnants.

Des explosions en chaîne extrêmement puissantes se sont produites mercredi 17 avril dans la soirée aux Etats-Unis dans l'usine d'engrais du Texas de West Fertilizer, près de Waco à 130 kilomètres au sud de Dallas.

La vidéo de l'explosion est impressionnante. Pourquoi l'engrais explose-t-il comme ça?

 

Lorsqu’une usine d’engrais explose, le coupable est, en général, le nitrate d’ammonium, ou ammonitrate. Il s’agit d’un engrais minéral qui permet d’introduire de l’azote dans le sol. En France, l’ammonitrate est le principal engrais de ce type. C’est ce qui explique la production de quantités considérables de ce produit, plusieurs millions de tonnes par an en France, qui est également utilisé pour la fabrication d’explosifs.

 

L’ammonitrate n’explose pas spontanément. Il faut absolument une source de chaleur pour amorcer la réaction de décomposition qui peut conduire à l’explosion. Une température supérieure à 210°C est en effet nécessaire pour cela.

En raison de la présence, dans la même molécule, d’un fort réducteur (NH4+) et d’un oxydant puissant (NO3-), la décomposition de l’ammonitrate se produit suivant la formule d’oxydoréduction:

NH4O3 --->N2O + 2H2O

Parallèlement, le produit se dissocie suivant la réaction:

NH4NO---> NH3 + HNO3

Ensuite, tout dépend des conditions de stockage de l’ammonitrate. En particulier des possibilités de dissipation thermique et de stabilisation de la pression. En cas de confinement, il se produit une détonation qui engendre une nouvelle décomposition:

NH4NO3 ----> N2 + 2 H2O + 1/2 O2

La détonation se propage dans l’ammonitrate à une vitesse supérieure à celle du son. L’onde de choc engendre une élévation brusque de la température et de la pression.

C’est pour éviter l’explosion que les conditions de transport, de stockage et de manutention de l’ammonitrate sont fortement règlementées. Il s’agit, en particulier, d’éviter une contamination par d’autres produits comme le fuel ou l’huile et le confinement en cas de combustion.

Les précédents

Les risques d’explosion de l’ammonitrate utilisé comme engrais ont été découverts en 1921 lorsque des ingénieurs de l’usine BASF d’Oppau, en Allemagne, ont voulu détruire un stock de 4.500 tonnes avec de la dynamite. L’explosion a fait 500 morts. Carl Bosch, Prix Nobel de Chimie en 1931, a alors écrit:

«Une substance que nous fabriquons et expédions depuis des années s'est soudainement transformée en un ennemi impitoyable pour des raisons que nous ignorons encore.»

En 1947, un cargo français transportant 2.300 tonnes d’ammonitrate a pris feu dans le port de Texas City. L’explosion a fait 576 morts et 4.000 blessés.

 

L’explosion de l’usine AZF à Toulouse le 21 septembre 2001 (31 morts, 2.500 blessés) a créé un cratère de 70x40 mètres sur 6 mètres de profondeur. Elle a été entendue à 80 km de distance et engendré un séisme de magnitude 3,4. Le procès a retenu la thèse de l’accident chimique même si des doutes persistent sur ses causes.

Le 19 avril 1995, l’attentat d’Oklahoma City (168 morts, plus de 680 blessés) a été perpétré à l’aide d’une bombe constituée de 108 sacs d’ammonitrate de 23 kg, de 13 barils de nitrométhane liquide de 210 litres, de plusieurs caisses d’explosif Tovex. L’ensemble avait été rassemblé à l’intérieur d’un camion.  

Michel Alberganti

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