När en jordbrukare gödslar sin jord innehåller gödselmedlet i vissa fall ammoniumnitrat: Ett salt som tillför kväve till jorden.

Men saltet används också som ingrediens i sprängämnen och har i flera fall orsakat allvarliga explosionsolyckor.

Det var vad som händei Libanons huvudstad Beirut i augusti 2020 när ett lager med 2 750 ton ammoniumnitrat exploderade, dödade 205 personer, sårade 6 500 människor och gjorde 300 000 personer hemlösa.

Nu har ett brittiskt forskningsinstitut kartlagt explosionen noggrant, baserat på tillgängliga videoklipp och bilder från händelsen. Resultatet är en detaljerad 3D-modell som visar hur det annars ofarliga gödslingsmedlet sprängdes i luften.

Se explosionen och 3D-modellen här:

Rökens fingeravtryck skapar tidslinjen

Baserat på röken geolokaliserade forskarna videor och bilder från den inledande branden och placerade dem på en tidslinje.

Tidigare foton och videor inifrån lagret visar hur ammoniumnitratet lagrades i säckar staplade i tillfälliga högar.

Utifrån det tog forskarna fram en 3D-modell av lagret i brand.

Modellen och tidslinjen synliggör varför ammoniumnitratet exploderade med en kraft som motsvarar en liten atombomb.

Se omfattningen av förödelsen här:

Gödsellager innebar en perfekt katastrofcocktail

3D-modellen visar att stängda dörrar och fönster i lagerhallen i hamnen tvingade temperatur och tryck att stiga - allt närmare ammoniumnitratets antändningspunkt.

Vissa av säckarna med ammoniumnitrat var sönder och innehållet hade mörknat. Detta är tecken på en blandning - förorening - med andra ämnen, som hjälper till att bryta ner nitratsaltet och öka värmeutvecklingen.

Modell över lagerhall i Beirut där konstgödsel exploderade

3D-modellen visar att olyckans omfattning kunde varit mindre om ammoniumnitratet hade lagrats i högar med maximalt mellan 300 och 500 ton på stort avstånd och helst utan andra brännbara material i närheten (till höger på bilden).

© Forensic Architecture

Dessutom hördes ljud av fyrverkerier. Enligt uppgift innehöll lagret 23 ton fyrverkerier, och krutet kan ha startat en brand som spred sig vidare till ammoniumnitratet.

Sammantaget ledde det till att lagret i Beiruts hamn utvecklades till ett epicentrum för en gigantisk katastrof.

Pärlor av ammoniumnitrat som kan detonera

Små, porösa kulor av ammoniumnitrat används som gödningsmedel.

© Shutterstock

Tre faktorer som gör att ammoniumnitrat exploderar

Temperatur

Ammoniumnitrat som hettas upp sönderdelas och frigör gaser. Vid mellan 260 och 300 grader blir frigörs gaser så kraftigt att det kan leda till explosion, i synnerhet om uppvärmningen sker under tryck.

Förorening

Vanligtvis krävs det ett 80 gånger större atmosfäriskt tryck innan ammoniumnitrat detonerar. Men förorening med andra kemikalier kan sänka gränsen till 20 gånger atmosfäriskt tryck.

Antänding

Ammoniumnitrat i sig är relativt stabilt, men en tillräckligt stor inledande explosion kan antända saltet.