Waspada risiko bahan kimia elak tragedi Beirut berulang

Oleh Dr Abd Rahman Tamuri

LETUPAN di Beirut, Lubnan menjadi menjadi rekod baharu siri tragedi besar membabitkan bahan kimia. Peristiwa pada 4 Ogos lalu itu mengakibatkan sekurang-kurangnya 100 orang maut dan lebih 4,000 cedera.

Gabenor Beirut, Marwan Abboud menganggarkan sekurang-kurangnya 200,000 penduduk kehilangan tempat tinggal akibat letupan ini. Sehingga kini, punca utama letupan masih dalam siasatan.

Bagaimanapun, Menteri Hal Ehwal Dalaman Lubnan, Mohammad Fahmi memaklumkan lokasi kejadian ialah stor simpanan lebih 2,750 tan ammonium nitrat. Lebih mengejutkan, simpanan ammonium nitrat itu ialah hasil rampasan Kerajaan Lubnan dari sebuah kapal terbiar dan disimpan di kawasan pelabuhan sejak 2014 lagi.

Ammonium nitrat biasanya digunakan sebagai baja untuk pertanian dan bahan utama letupan untuk industri perlombongan. Namun, ammonium nitrat mempunyai sejarah panjang sebagai punca bencana industri di seluruh dunia.

Dengan itu, penggunaannya sudah diberhentikan secara berperingkat disebabkan kebimbangan penyalahgunaan dan pertimbangan keselamatan.

Secara asasnya, ammonium nitrat tidak akan meletup dengan sendiri dan memerlukan sumber penyalaan luaran. Justeru, ammonium nitrat perlu disimpan di tempat selamat dan jauh daripada sumber api.

Mengikut perspektif kimia, penguraian ammonium nitrat boleh berlaku pada suhu 230 darjah Celsius dan akan menghasilkan gas seperti nitrogen serta oksigen yang boleh menyebabkan letupan.
Tindak balas sampingan hasil penguraian ammonium nitrat turut menghasilkan gas seperti nitrogen dioksida dan ammonia. Kehadiran nitrogen dioksida menyebabkan asap letupan berwarna merah-jingga seperti yang dilihat berlaku di Beirut.

Selain kimia, soroton ilmu fizik dapat memahamkan kita berkenaan proses letupan terbabit dengan lebih terperinci.

Mengikut rekod, pakar dari Universiti Sheffield, United Kingdom menganggarkan letupan itu mempunyai kekuatan satu per 10 kali ganda daripada bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima ketika Perang Dunia Kedua. Dengan itu, letupan Beirut direkodkan sebagai antara letupan bukan nuklear terbesar dalam sejarah.

Biasanya kesetaraan tenaga bahan letupan trinitrotoluena (TNT) dijadikan titik rujukan bagi pelbagai jenis bahan letupan lain. Sebagai rujukan, TNT mengandungi tenaga sejumlah 4.184 megajoule per kilogram. Justeru, bagi setiap gram letupan TNT, sebanyak 4,184 joules tenaga dibebaskan.

Kandungan tenaga senjata nuklear pula disukat dalam kiloton (~4.184 terajoule) TNT atau megaton (~4.184 petajoule) TNT. Sebagai perbandingan, serbuk letupan biasa mengandungi tenaga 3 megajoule per kilogram, dinamit (7.5) dan petrol (47.2).

Bayangkan anggaran kesan setaraan bagi letupan Beirut itu mencecah lebih 1,000 tan atau sejuta kilogram TNT yang membebaskan tenaga amat tinggi. Justeru, letupan Beirut menghasilkan gelombang kejutan yang menyebabkan kemusnahan teruk dalam lingkungan radius 10 kilometer.
Letupan sebesar ini tentu menghasilkan gelombang kejutan sangat kuat. Menurut ilmu fizik, gelombang kejutan ialah sejenis gangguan rambatan yang bergerak lebih laju daripada kelajuan bunyi. Gelombang ini membawa tenaga besar dan boleh merambat dalam medium pepejal, cecair dan gas atau udara.

Secara mekanismenya, gelombang kejutan hasil letupan menyebabkan udara sekelilingnya termampat yang akan menghasilkan tekanan amat tinggi serta berupaya menghasilkan daya memusnah besar.

Gelombang tekanan ini kemudian bergerak dengan aliran supersonik dan proses pengembangannya akan berlaku secara radikal ke luar daripada pusat letupan. Malah, gelombang kejutan bergerak menerusi kebanyakan medium pada kelajuan lebih tinggi daripada gelombang biasa.

Berikutan pengeluaran tenaga tinggi secara tiba-tiba, letupan dan gelombang ini biasanya menghasilkan suhu sangat tinggi serta menambah kekuatan letupan.

Tidak hairanlah, kesan letupan Beirut dikatakan menghampiri kekuatan gempa bumi 3.5 skala Ritcher seperti kenyataan Pusat GeoSains Jerman. Malah, Jordan Seismological Observatory melaporkan gegaran daripada letupan terbabit boleh dirasai sehingga ke Kepulauan Cyprus, sejauh 200 kilometer merentasi Lautan Mediteranean.

Pengetahuan fizik juga memberikan kita kefahaman berkenaan keabadian tenaga, iaitu tenaga tidak boleh dicipta dan dimusnahkan, hanya boleh ditukar daripada suatu bentuk ke bentuk yang lain.
Dalam letupan Beirut, tenaga letupan ammonium nitrat ditukar kepada pelbagai tenaga lain dan menyebabkan kemusnahan teruk seperti dilaporkan.

Sememangnya pengetahuan mengenai kesan dan impak sesuatu bahan berbahaya amat penting untuk menjaga keselamatan umum. Semoga kejadian seumpama ini tidak berulang pada masa akan datang dengan usaha semua pihak untuk mengambil langkah keselamatan dan mematuhi segala peraturan yang ditetapkan.

Penulis adalah Pensyarah Kanan, Jabatan Fizik, Fakulti Sains, Universiti Teknologi Malaysia