Mierda explosiva. Millones de toneladas para una gran guerra.
Algunos comentaristas, que no fueron lo suficientemente serios sobre la pregunta, se burlaron:
Lo más interesante es que este comentarista no tiene razón: los explosivos, o más bien, las materias primas más importantes para su fabricación, también pueden obtenerse de la mierda. Y estamos hablando de trotilo, uno de los principales y más comunes tipos de explosivos militares.
Conocido por muchos TNT
Los alemanes nos dieron TNT o trinitrotolueno, como muchos productos químicos militares. Esta sustancia se descubrió en el año 1863, pero sus propiedades como explosivo se estudiaron en el año 1889 por Karl Heussermann. En 1901, la compañía alemana Dynamit Nobel AG abrió la primera planta en Schlebusch (ahora parte de la ciudad de Leverkusen, cerca de Colonia). Ya en 1902, TNT fue a reemplazar el ácido pícrico en conchas y granadas de mano. TNT, como un explosivo bastante potente, pero al mismo tiempo con una sensibilidad y capacidad de fusión muy bajas a una temperatura de 80,1 grados, se convirtió rápidamente en uno de los principales tipos de explosivos utilizados con fines militares. La producción de TNT en la guerra alcanzó cantidades colosales. Por ejemplo, Alemania durante la Segunda Guerra Mundial produjo 18 mil toneladas de TNT por mes, mientras que la producción total excedió 800 mil toneladas.
Uno de los edificios supervivientes de la fábrica para la producción de explosivos y proyectiles en las cercanías de la pequeña ciudad de Hessisch Lichtenau, cerca de Kassel. En documentos secretos se conocía bajo el nombre en clave de Friedland. Desde 1938 hasta 1945, el año 118,6 se produjeron mil toneladas de trotilo y 5,6 mil toneladas de ácido pícrico.
Materias primas para la producción de TNT - tolueno, obtenido del petróleo, el proceso de reformado catalítico de las fracciones de gasolina. Este es el método principal para obtener un producto, que en una economía pacífica se utiliza principalmente como solvente. En pequeñas cantidades, se puede obtener tolueno a partir de la resina formada durante la coquización de carbón negro o marrón. En Alemania, ambos métodos se utilizaron para producir tolueno. Pero como había poco petróleo y el alquitrán se usaba en grandes cantidades para producir combustible sintético, en Alemania se obtenía tolueno por alquilación de benceno, otro producto de coquización del carbón. La reacción también involucró metanol y un catalizador.
El tolueno, la principal materia prima para la producción de TNT, parece bastante inofensivo: líquido incoloro, móvil y volátil, generalmente utilizado como solvente
Esta es una de las tecnologías militares típicas: bastante compleja, con un rendimiento relativamente bajo de tolueno, pero permitió convertir el benceno en materias primas para la producción de explosivos, que se produjo al azar en la producción de coque y se usó solo como combustible para motores. Tal vez los alemanes hubieran desarrollado esta tecnología, pero estaban claramente limitados por la falta de metanol, que en esos años se obtenía por destilación seca de la madera, y esta materia prima en Alemania tampoco era suficiente.
¿Cuánto TNT saldrá de la mierda?
Dado que todas las instalaciones para la extracción, procesamiento y transporte de petróleo están incluidas en la lista de objetivos prioritarios, es necesario, en el caso de una guerra prolongada y prolongada, estar preparado moral y técnicamente para permanecer sin petróleo (o con una cantidad muy pequeña de petróleo). De esto se deduce que debe haber tecnologías para obtener las sustancias y materiales necesarios de alguna otra materia prima, que en cualquier caso estará disponible. Bueno, por ejemplo, el estiércol.
Simplemente parece increíble e imposible. De hecho, es muy posible obtener el mismo tolueno de este estiércol. O, más ampliamente, de los residuos de tratamiento de aguas residuales, tanto del sistema de alcantarillado de la ciudad como de varias empresas de cría de animales. Además, la diferencia entre estos tipos de residuos es bastante pequeña.
La composición química del estiércol ... Sí, en agronomía, la composición química del estiércol se estudia con mucho cuidado debido a que este es el fertilizante orgánico más común y usted necesita conocer exactamente el contenido de nutrientes de las plantas. Entonces, la composición química del estiércol es la siguiente: 65-77% (según el tipo) - agua, 20-30% - materia orgánica. Un pequeño residuo se distribuye entre varias sustancias que son útiles para la nutrición de las plantas: nitrógeno, ácido fosfórico, potasio, cal y ácido silícico. Su contenido es relativamente pequeño, digamos, ácido fosfórico 0,2-0,3%.
Para las necesidades químicas militares, la parte más interesante está compuesta por sustancias orgánicas, que son un conglomerado complejo de varios compuestos de hidrocarburos: desechos de alimentos. Usando la pirólisis, es decir, la descomposición térmica en compuestos de hidrocarburos más simples y sustancias simples (como hidrógeno, monóxido de carbono, carbono), se pueden obtener materias primas para la producción de explosivos a partir de este residuo orgánico.
Instalación típica de pirólisis. La foto muestra claramente sus partes principales: una retorta horizontal para pirólisis con una trampilla de carga (derecha), un dispositivo de calentamiento con un suministro de gas de pirólisis como combustible (a lo largo del tubo amarillo), tuberías para descargar productos de pirólisis y condensadores (izquierda).
La pirólisis de desechos de las fábricas de ganado es una tecnología que no es muy común hoy en día, pero ya ha sido suficientemente desarrollada para juzgar sus capacidades. Cuando se calienta a grados 400-500, los desechos durante la pirólisis se descomponen en tres fracciones principales: gaseosas (generalmente una mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono y metano), líquido líquido de pirólisis y residuos sólidos de carbono. El rendimiento específico de los productos depende tanto de la naturaleza del material que se procesa como del modo de pirólisis, pero aproximadamente la fracción de gas es aproximadamente 30%, el líquido - 35-40%, el resto es carbono sólido.
El líquido de pirólisis, también llamado aceite sintético, es una mezcla de compuestos de hidrocarburos, en color y consistencia muy similar al aceite combustible o combustible diesel pesado. Se puede destilar, como el aceite, y se pueden obtener otros productos: gasolina, queroseno, combustible diesel, etc.
Líquido de pirólisis es algo entre un combustible diesel y fuel oil.
Por ejemplo, en un líquido de pirólisis del orden de 28% del volumen cae en las fracciones de gasolina. La gasolina amarilla tiene un octanaje de 84,3 y contiene una gran cantidad de sustancias valiosas: benceno - 4,2%, hidrocarburos aromáticos totales - 46,8%, incluido 12% de tolueno, 4,6% de xileno y 17,4% de etilbenceno. Dicha gasolina no es adecuada para su uso como combustible para motores, pero es una materia prima valiosa para su posterior procesamiento.
Es decir, de una tonelada de mierda seca, es muy posible obtener alrededor de 11,7 kg de tolueno o 23,1 kg de TNT. Muy buen resultado. Esto es justo lo que se refiere a la extracción directa de tolueno del fluido de pirólisis.
El resultado puede mejorarse si el benceno participa en el procesamiento, que se obtiene primero en el proceso de pirólisis en la etapa de eliminación del agua de la sustancia que se procesa (el benceno con agua forma un azeotrópico, es decir, una mezcla inseparable, que contiene 91% de benceno, que hierve a 69 grados). El benceno del agua de pirólisis es fácil de extraer por destilación en el aparato de destilación más común, lo mismo que para la destilación de alcohol. En la segunda etapa, el benceno se puede obtener por pirólisis de las fracciones de gasolina del líquido de pirólisis. El metanol requerido para la síntesis de tolueno se puede obtener en una instalación especial del gas de síntesis que sale durante la pirólisis.
Parece que al compartir el tolueno y el benceno obtenidos de los productos de la pirólisis de la mierda, es posible llevar la producción de TNT a aproximadamente 45-50 kg por tonelada de mierda seca.
No discutiremos la tecnología en detalle, pero por otra razón: es muy compleja e interesante solo para químicos y tecnólogos. En cuanto a ciertas preocupaciones, la tecnología es tan compleja que no es reproducible en condiciones artesanales. Si hay cientos, si no miles de artesanos que han fabricado nitrocelulosa en la cocina, entonces nunca he oído hablar de un químico casero que pudiera deshacerse de la TNT en casa, incluso con componentes preparados.
Millones de toneladas de basura para una gran guerra.
¿Y cuánto de esta materia prima? Tampoco es fácil de creer, pero se forma mucho. El volumen anual de residuos de ganado se estima en 300 millones de toneladas, y el desperdicio del tratamiento de aguas residuales de las aguas residuales urbanas es de aproximadamente 8,6 millones. Esto, por supuesto, es una estimación aproximada, ya que nadie pesa este desperdicio, y los datos son principalmente una estimación a ojo. Pero incluso con métodos tan imperfectos de contar la cantidad de mierda, representa un problema muy grande para las granjas de ganado. Esto no es sorprendente, dado el hecho de que una vaca da aproximadamente 55 kg de estiércol por día. Es fácil calcular que una granja de ganado con cabezas 100 por día le dará a 5,5 toneladas de estiércol o 2 miles de toneladas por año. Donde poner todo esto - no hay respuestas definitivas. Por lo general, el estiércol líquido se exporta y almacena en acumuladores, donde se asienta, se composta y luego se convierte en fertilizante, más o menos adecuado para la exportación a los campos.
Un cuadro típico de muchas granjas ganaderas son montañas de estiércol y lagos de lodos.
En principio, se han desarrollado diversos métodos de eliminación de estiércol, que van desde la incineración hasta diversos métodos de biodegradación, incluida la producción de biogás. Pero todavía se usan poco. La razón es que las instalaciones para procesar cientos y miles de toneladas de estiércol por año (por ejemplo, no son infrecuentes las granjas para cabezas de ganado 4000 que "producen" alrededor de 80 mil toneladas de estiércol durante un año) cuestan mucho dinero y los fondos para inversiones no esenciales. Para las explotaciones ganaderas, pocas personas disponen de estiércol. Solo las fincas más grandes y más rentables pueden permitirse inversiones a largo plazo en el procesamiento de estiércol. El resto todavía está siendo llevado a las unidades.
El impulso para el estiércol, por regla general, es muy simple: una presa de una presa de tierra en la que se drena el estiércol líquido. A veces las presas son destruidas y el estiércol líquido fluye hacia los ríos y lagos.
En tiempos de guerra, no se puede pasar por una fuente de "materiales militares significativos" (he intentado durante mucho tiempo encontrar la traducción más precisa y sonora del término alemán kriegswichtiger Stoff; la variante presentada es la mejor de todas), como todo tipo de basura. Desde el punto de vista de la economía militar, es la fuente de los productos de su pirólisis, tales como: gas combustible utilizado como combustible o para síntesis orgánica; Fluido de pirólisis utilizado como combustible o para otras sustancias, así como carbón adecuado para combustible. Parte de esta gama de productos es aplicable a la producción de explosivos.
Es fácil calcular que 300 mln. Toneladas de estiércol (75 mln. Toneladas de materia orgánica, es decir, mierda seca) pueden producir 1,7 mln. Toneladas de trotilo o aproximadamente 140 mil toneladas por mes si se procesa en su totalidad. Esto, por supuesto, es un volumen grandioso de una guerra verdaderamente total, pero es poco probable que esto se logre desde un punto de vista puramente técnico. Sin embargo, si pretende producir alrededor de 20 mil toneladas de TNT por mes (lo cual es suficiente para una guerra lo suficientemente grande), entonces es suficiente para involucrar alrededor de 870 mil toneladas de mierda seca o 3,4 millones de toneladas de estiércol por año. En cualquier caso, la llegada de estiércol supera con creces todas las necesidades imaginables de explosivos que pueden producirse a partir de él. Incluso con mi fantasía militarista rampante, es muy difícil imaginar lo que 140 puede usar miles de toneladas de TNT por mes.
... por ejemplo, en un bombardeo de artillería masiva
La importancia del estiércol para la economía militar también se destaca por el hecho de que el petróleo puede agotarse por exceso de producción, o los campos petroleros pueden ser destruidos y quemados. Y en cualquier caso, las vacas y los cerdos permanecerán, porque no hay manera de luchar sin ganado, carne y piel. Si solo quedan vacas y cerdos, inevitablemente habrá estiércol. Recolectar para su procesamiento puede ser forzado a la población que trabaja poco en el orden del servicio militar. El proceso primario de pirólisis del estiércol se puede llevar a cabo cerca de complejos de ganado en pequeñas plantas de pirólisis estacionarias o móviles, y los semiproductos obtenidos, en particular el líquido de pirólisis, se pueden enviar a fábricas especiales, incluso para la producción de TNT.
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