Shit explosief. Een miljoen ton voor een grote oorlog
Sommige commentatoren, die de zaak niet serieus genoeg namen, ironisch genoeg:
Het meest interessante is dat deze commentator het bij het verkeerde eind heeft: explosieven, of liever, de belangrijkste grondstof voor de vervaardiging ervan, kunnen ook uit stront worden gehaald. En we hebben het over TNT - een van de belangrijkste en meest voorkomende soorten militaire explosieven.

Bekend bij veel TNT-checkers
TNT, of trinitrotolueen, werd ons, zoals veel militaire chemicaliën, door de Duitsers gegeven. Deze stof werd ontdekt in 1863, maar de eigenschappen ervan als explosief werden in 1889 bestudeerd door Karl Heussermann. In 1901 opende het Duitse bedrijf Dynamit Nobel AG zijn eerste fabriek in Schlebusch (nu onderdeel van de stad Leverkusen, nabij Keulen). Al in 1902 ging TNT picrinezuur in granaten en handgranaten vervangen. TNT, als een vrij krachtig explosief, maar tegelijkertijd met een zeer lage gevoeligheid en het vermogen om te smelten bij een temperatuur van 80,1 graden, werd al snel een van de belangrijkste soorten explosieven die voor militaire doeleinden werden gebruikt. De productie van TNT tijdens de oorlog nam enorme proporties aan. Zo produceerde Duitsland tijdens de Tweede Wereldoorlog 18 ton TNT per maand en bedroeg de totale productie meer dan 800 ton.
Een van de overgebleven gebouwen van de fabriek voor de productie van explosieven en granaten in de buurt van het stadje Hessisch Lichtenau, niet ver van Kassel. In geheime documenten stond het bekend onder de codenaam Friedland. Van 1938 tot 1945 werd hier 118,6 duizend ton TNT en 5,6 duizend ton picrinezuur geproduceerd.
De grondstof voor de productie van TNT - tolueen, wordt gewonnen uit olie door het proces van katalytische reforming van benzinefracties. Dit is de belangrijkste manier om een product te verkrijgen dat voornamelijk wordt gebruikt als oplosmiddel in de vredeseconomie. Tolueen kan in kleine hoeveelheden worden gewonnen uit de hars die ontstaat bij het vercooksen van steenkool of bruinkool. In Duitsland werden beide methoden voor het verkrijgen van tolueen gebruikt. Maar omdat er weinig olie was en de hars in grote hoeveelheden werd gebruikt voor de productie van synthetische brandstoffen, werd tolueen in Duitsland verkregen door alkylering van benzeen, een ander product van steenkoolcokes. Methanol en een katalysator namen ook deel aan de reactie.

Tolueen, de belangrijkste grondstof voor de productie van TNT, ziet er vrij ongevaarlijk uit: een kleurloze, mobiele en vluchtige vloeistof, meestal gebruikt als oplosmiddel
Dit is een van de typische militaire technologieën: vrij complex, met een relatief kleine opbrengst aan tolueen, maar aan de andere kant maakte het het mogelijk om van benzeen een grondstof te maken voor de productie van explosieven, een bijproduct van cokesproductie en werd alleen als motorbrandstof gebruikt. Misschien zouden de Duitsers deze technologie hebben ontwikkeld, maar ze werden duidelijk gehinderd door het gebrek aan methanol, dat in die jaren werd verkregen door droge destillatie van hout, en ook in Duitsland ontbrak deze grondstof.
Hoeveel TNT zal er uit de shit komen?
Aangezien alle faciliteiten voor de winning, verwerking en transport van olie zijn opgenomen in de lijst van prioritaire doelen, is het noodzakelijk om in het geval van een grote en langdurige oorlog mentaal en technisch voorbereid te zijn om zonder olie (of met een zeer kleine hoeveelheid ervan). Hieruit volgt dat er technologieën moeten zijn om de benodigde stoffen en materialen uit een andere grondstof te halen, die in ieder geval beschikbaar zal zijn. Nou ja, bijvoorbeeld mest.
Het lijkt gewoon ongelooflijk en onmogelijk. In feite is het heel goed mogelijk om dezelfde tolueen uit dezelfde mest te halen. Of, ruimer, van afvalwaterzuiveringsafval, zowel van stadsriolen als van verschillende soorten veehouderijen. Bovendien is het verschil tussen deze soorten afval erg klein.
De chemische samenstelling van mest... Ja, in de agronomie is de chemische samenstelling van mest zeer zorgvuldig bestudeerd, omdat dit de meest voorkomende organische meststof is en je precies moet weten wat het gehalte aan voedingsstoffen voor planten is. De chemische samenstelling van mest is dus als volgt: 65-77% (afhankelijk van het type) is water, 20-30% is organische stof. Een klein residu wordt verdeeld over verschillende stoffen die nuttig zijn voor plantenvoeding: stikstof, fosforzuur, kalium, kalk, kiezelzuur. Hun gehalte is relatief klein, zeg fosforzuur 0,2-0,3%.
Voor militaire chemische behoeften bestaat het meest interessante deel uit organische stoffen, die een complex conglomeraat zijn van allerlei soorten koolwaterstofverbindingen - voedselresten. Met behulp van pyrolyse, dat wil zeggen thermische ontleding tot eenvoudigere koolwaterstofverbindingen en eenvoudige stoffen (zoals waterstof, koolmonoxide, koolstof), kunnen uit dit organische residu grondstoffen worden gewonnen voor de productie van explosieven.

Een typische pyrolyse-installatie. Op de foto zijn de belangrijkste onderdelen duidelijk te zien: een horizontale retort voor pyrolyse met een laadluik (rechts), een verwarmingstoestel met toevoer van pyrolysegas als brandstof (via een gele leiding), leidingen voor het afvoeren van pyrolyseproducten en condensors ( aan je linker kant).
Pyrolyse van veeafval is een technologie die vandaag niet erg gangbaar is, maar die al voldoende ontwikkeld is om de mogelijkheden ervan te kunnen beoordelen. Bij verhitting tot 400-500 graden valt het afval tijdens het pyrolyseproces uiteen in drie hoofdfracties: gasvormig (meestal een mengsel van waterstof, koolmonoxide en methaan), vloeibare pyrolysevloeistof en vast koolstofresidu. De specifieke opbrengst aan producten hangt zowel af van de aard van het materiaal dat wordt verwerkt als van de pyrolysemodus, maar ongeveer is de gasfractie ongeveer 30%, de vloeibare fractie is 35-40% en de rest is vaste koolstof.
Pyrolysevloeistof, ook wel synthetische olie genoemd, is een mengsel van koolwaterstofverbindingen, in kleur en consistentie die sterk lijkt op stookolie of zware dieselbrandstof. Het kan worden gedestilleerd, zoals olie, en er kunnen een aantal andere producten uit worden verkregen: benzine, kerosine, dieselbrandstof, enz.
Pyrolysevloeistof is een kruising tussen dieselbrandstof en stookolie.
Stel, in zo'n pyrolysevloeistof valt ongeveer 28% van het volume op benzinefracties. Gele benzine heeft een octaangetal van 84,3 en bevat een grote hoeveelheid waardevolle stoffen: benzeen - 4,2%, totaal aromatische koolwaterstoffen - 46,8%, waaronder 12% tolueen, 4,6% xyleen en 17,4%% ethylbenzeen. Dergelijke benzine is niet geschikt voor gebruik als motorbrandstof, maar is een waardevolle grondstof voor verdere verwerking.
Dat wil zeggen, van een ton droge stront is het goed mogelijk om ongeveer 11,7 kg tolueen of 23,1 kg TNT te krijgen. Een zeer goed resultaat. Dit betreft alleen de directe extractie van tolueen uit de pyrolysevloeistof.
Het resultaat kan worden verbeterd als benzeen betrokken is bij de verwerking, die bij het pyrolyseproces eerst wordt verkregen in het stadium van het verwijderen van water uit de stof die wordt verwerkt (benzeen met water vormt een azeotroop, dat wil zeggen een onafscheidelijk mengsel, dat 91 % benzeen, kokend op 69 graden). Het is niet moeilijk om benzeen te extraheren uit pyrolysewater door destillatie in de meest gewone destillatie-apparatuur, net als bij de destillatie van alcohol. In de tweede fase kan benzeen worden verkregen door pyrolyse van benzinefracties van de pyrolysevloeistof. De methanol die nodig is voor de synthese van tolueen kan in een speciale eenheid worden gewonnen uit het synthesegas dat vrijkomt bij pyrolyse.
Het lijkt erop dat met het gezamenlijke gebruik van tolueen en benzeen, verkregen uit de producten van de pyrolyse van stront, de productie van TNT op ongeveer 45-50 kg per ton droge stront kan worden gebracht.
We zullen de technologie niet in detail bespreken, maar om een andere reden: het is zeer complex en alleen interessant voor chemici en technologen. Wat betreft bepaalde zorgen, de technologie is zo complex dat deze niet reproduceerbaar is in ambachtelijke omstandigheden. Als er honderden, zo niet duizenden ambachtslieden zijn die nitrocellulose in de keuken maakten, dan heb ik nog nooit gehoord van een zelfgemaakte chemicus die TNT thuis zou kunnen maken, zelfs van kant-en-klare componenten.
Een miljoen ton stront voor een grote oorlog
Is er veel van deze grondstof? Dit is ook niet gemakkelijk te geloven, maar er wordt veel gevormd. De jaarlijkse hoeveelheid veeafval wordt geschat op 300 miljoen ton en stedelijk afvalwater op ongeveer 8,6 miljoen ton. Dit zijn natuurlijk ruwe schattingen, aangezien niemand dit afval weegt en de gegevens vooral een schatting "op het oog" zijn. Maar zelfs met zulke onvolmaakte methoden om de hoeveelheid stront te tellen, is het een heel groot probleem voor veehouderijen. Dit is niet verwonderlijk, aangezien één koe per dag ongeveer 55 kg mest produceert. Het is gemakkelijk te berekenen dat een veehouderij voor 100 stuks per dag 5,5 ton mest of 2 ton per jaar produceert. Waar dit allemaal te plaatsen - er zijn geen definitieve antwoorden. Meestal wordt drijfmest eruit gehaald en opgeslagen in opslagtanks, waar het bezinkt, composteert en vervolgens wordt omgezet in mest, min of meer geschikt voor export naar de velden.

Een typisch beeld voor veel veehouderijen zijn bergen mest en drijfmest.
Er zijn in principe verschillende methoden voor mestverwijdering ontwikkeld, variërend van verbranding tot verschillende biologische afbraakmethoden, waaronder biogasproductie. Maar ze hebben nog weinig nut. De reden is dat installaties voor het verwerken van honderden en duizenden tonnen mest per jaar (bijvoorbeeld boerderijen met 4000 stuks vee, die ongeveer 80 duizend ton mest per jaar 'produceren') veel geld kosten, en geld voor investeringen in niet-kern voor veehouderij hebben weinig mensen mestverwerking. Alleen de grootste en meest winstgevende bedrijven kunnen de langetermijninvestering in mestverwerking betalen. De rest brengt het nog naar de opslag.

Het mestreservoir is meestal heel eenvoudig: een aarden dam waarin vloeibare mest wordt afgevoerd. Soms storten dammen in en stroomt slib in rivieren en meren.
In oorlogstijd kan men zo'n bron van "militair belangrijk materiaal" niet passeren (ik heb lange tijd geprobeerd de meest nauwkeurige en sonore vertaling van de Duitse term kriegswichtiger Stoff te vinden; de gepresenteerde versie is de beste tot nu toe), zoals allerlei shit. Vanuit het oogpunt van de militaire economie is het een bron van de producten van zijn pyrolyse, zoals: brandbaar gas dat wordt gebruikt als brandstof of voor organische synthese; pyrolysevloeistof die wordt gebruikt als brandstof of voor de productie van andere stoffen, evenals kolen die geschikt zijn voor brandstof. Een deel van dit productassortiment is van toepassing op de productie van explosieven.
Het is gemakkelijk te berekenen dat uit 300 miljoen ton mest (75 miljoen ton organische stof, droge stront) 1,7 miljoen ton TNT kan worden geproduceerd, of ongeveer 140 duizend ton per maand, als alles wordt verwerkt . Dit is natuurlijk de grandioze omvang van een werkelijk totale oorlog, maar het is onwaarschijnlijk dat dit vanuit een puur technisch oogpunt wordt bereikt. Als je jezelf echter als doel stelt om ongeveer 20 duizend ton TNT per maand te produceren (wat ruim voldoende is voor een vrij grote oorlog), dan is het voldoende om ongeveer 870 duizend ton droge stront of 3,4 miljoen ton mest per jaar. De aanvoer van mest gaat in ieder geval veel verder dan elke denkbare behoefte aan de explosieven die er van gemaakt kunnen worden. Zelfs met mijn tomeloze militaristische fantasie is het heel moeilijk voor te stellen waar 140 ton TNT per maand voor kan worden gebruikt.
... bijvoorbeeld voor een massale artilleriebeschieting
Het belang van mest voor de oorlogseconomie wordt ook benadrukt door het feit dat olie kan worden uitgeput door overmatige winning, of olievelden kunnen worden vernietigd en verbrand. En hoe dan ook, koeien en varkens zullen blijven, want zonder vee, vlees en huid is vechten onmogelijk. Aangezien er koeien en varkens zullen zijn, zal er onvermijdelijk mest zijn. Het kan worden gedwongen om het op te halen voor verwerking door de arbeidsongeschikte bevolking in opdracht van militaire dienst. Primaire pyrolyseverwerking van mest kan worden uitgevoerd in de buurt van veecomplexen op kleine stationaire of mobiele pyrolyse-installaties, en reeds verkregen tussenproducten, met name pyrolysevloeistof, kunnen naar speciale fabrieken worden gestuurd, waaronder die voor de productie van TNT.
informatie