Spojené státy mají bohaté zkušenosti s přepracováním vlastních zásob chemických zbraní, ale reaktor FDHS, navržený speciálně pro syrskou válku, představuje v této oblasti nejmodernější.
„Tohle je strašná smrt,“ říká technický ředitel Joseph Wynand, sedící ve své kanceláři v Edgewood Biochemistry Center americké armády, rozlehlém zařízení severně od Baltimoru. "Sarin je něco jako dichlorvos, navržený speciálně pro lidi."
Během dnů plynových útoků v Sýrii byl Wynand na naléhavém úkolu od amerického ministerstva obrany zaneprázdněn vývojem procesních cyklů nové generace určených k neutralizaci chemických zbraní. Občanská válka v Sýrii byla v plném proudu, takže projekt byl vyvíjen zběsilým tempem. První jednotku vhodnou k přepravě bylo nutné postavit co nejdříve, aby ji bylo možné okamžitě uvést do akce a okamžitě zahájit likvidaci prvních šarží OM. Jednotka se nazývá „Field Hydrolysis System“ (FDHS) a nyní ji lze poslat na jakékoli místo na světě, kde je vyžadováno zničení chemických zbraní. Je pravda, že na začátku projektu ještě nikdo nevěděl, kde a jak přesně bude všechno toto vybavení použito.
Záchranná hydrolýza
V jedné z dílen s vraty dokořán vidíme nově sestavený FDHS, respektive jeho pracovní jádro. Toto je třetí dvojče v sérii, zcela opakující dvě, která již byla odeslána na místo určení. Vertikální část kolosu ve tvaru L tvoří mohutný tank velikosti džípu umístěný na zadku. Z nádrže se táhne systém potrubí a ventilů, který se táhne podél vodorovné části. To vše lehce připomíná dekorativní pivovar, který je umístěn na ozdobu přímo v sálech drahých restaurací.
V této jednotce je opravdu něco kulinářského. Z reaktorové nádrže se horká voda spolu s louhem sodným a bělidlem (to jsou hlavní činidla) šíří potrubím systému. Na druhé straně je pesticid, který má být neutralizován, čerpán. Při kontaktu s činidly se jedovatá látka začne rozkládat a výsledná směs kapalin je čerpána do reaktoru s titanovým vnitřním povlakem. Tam dochází k dalšímu míchání a reakce je dokončena při teplotě 90 °C. Když se proces chýlí ke konci, odpadní vody z této jednotky již nepředstavují žádné nebezpečí, protože molekulární struktura OM prošla nevratnými změnami a tyto látky nelze nikdy použít jako zbraně hromadného ničení.
Chemické a technologické procesy tohoto hydrolytického reaktoru neobsahují nic nového. V Edgewoodu a v sousedním Aberdeenu, kde se experimentální lokalita nachází, se hydrolýza v posledních třech desetiletích velmi široce využívala, protože Spojené státy pokračují v programu ničení vlastních chemických zbraní a její celkový počet je 28 000 tun. A ačkoliv jednotka, o které říkáme, je prostě mistrovským dílem a nejnovější inovací v této oblasti, mnoho jejích částí se získává v hotové podobě přímo ze skladů dlouholetých dodavatelů. Aby mohl být tento systém použit v Sýrii, musel Wynand a jeho kolegové vyřešit jediný problém – sbalit celý technologický proces do relativně malého objemu. Nová jednotka vyžadovala kompaktnost, přepravitelnost, zvýšenou spolehlivost s mnohonásobnou rezervou bezpečnosti a také technologickou flexibilitu, která by umožňovala zpracování různých typů chemických zbraní. Všechny parametry procesu – teplota, rychlost dodávky činidel, doba neutralizace – se volí v závislosti na zničených činidlech. V tomto reaktoru lze neutralizovat jednoduché jednosložkové jedy, jako je yperit (hořčičný plyn) a binární složka DF (methylfosfonyldifluorid), který se po přidání určitých pomocných činidel stává nervovým plynem sarinem. Účinnost jednotky FDHS dosahuje bezchybných 99,9 % a je schopna zpracovat od 5 do 25 tun jedů za den.
Kompaktnost a elegance
Reaktor vypadá velmi elegantně. Nevznikají v něm žádné zmatky a spletitosti potrubí, drátů a dalších technologických zařízení. V této jednotce není žádný roh, který by byl obtížně dosažitelný.
Nejdůležitějším úspěchem konstruktérů je však přepravitelnost jednotky FDHS jako celku. Má vše - vzduchové kompresory, filtrační systémy, vodní čerpadla, generátory, laboratoř, markýzu podobnou baldachýnu, ve které je oplocena dekontaminační jednotka, plus mnoho dalších potřebných komponent. Po demontáži jsou všechny tyto díly umístěny do běžných 20stopých kontejnerů, které splňují všechny mezinárodní standardy. FDHS lze naložit na přívěsy, železniční vozy a letadla pro rychlé dodání kamkoli na světě. Tento systém, zabalený v 35 ISO kontejnerech, lze sestavit za deset dní a ihned poté uvést do provozu 15/XNUMX. Obslužná směna je XNUMX osob.
Případ nabral zcela nový směr poté, co jednání mezi Asadem a Ruskem donutila Sýrii opustit chemické zbraně. Bašár al-Asad loni 14. září souhlasil s podpisem podmínek navržených OSN pro likvidaci zásob chemických zbraní a o pár dní později se Sýrie připojila k Úmluvě o chemickém odzbrojení, kterou v té době tvořilo 130 států. Zavázala se zničit všechny nahromaděné zásoby chemických zbraní a také prostředky k jejich výrobě.
Syrské zásoby smrtících jedů se ukázaly být takovým ekologickým a politickým překvapením, se kterým si nikdo ze sousedů nechtěl zahrávat. Žádná země neprojevila vlastní iniciativu. Přesto syrští dělníci od ledna letošního roku jednoduše rozbili betonové budovy továren na chemické zbraně krumpáči a perlíky a začala přeprava nebezpečného zboží na pobřeží. Do 27. dubna bylo díky mezinárodní pomoci 92,5 % deklarovaných syrských zásob chemických látek buď zničeno, nebo již bylo naloženo na dánské a norské lodě hromadného nákladu v Latakii. Lodě Ruska a Číny se zavázaly zajistit svou bezpečnost v syrských vodách.
Ale co dělat s touto masou OM dále? Zde vstoupil do hry velmi extravagantní plán, který měl jednu vážnou zásluhu: ani jeden stát jej nevetoval. V odzbrojovací komunitě se stal známým jako plán B. Místo přepravy tohoto nebezpečného nákladu do nějaké země k neutralizaci bylo možné zničit syrské chemické zbraně jednoduše na palubě lodi plující po volném moři v mezinárodních vodách.
Podle Thomase Rossa, projektového manažera společnosti Edgewood, byla možnost lodi zvažována již v květnu 2013, ale použití jednotky na souši nebylo zrušeno. V polovině října však již byly všechny ostatní možnosti zamítnuty. „Schopnost vypořádat se s jedy přímo na moři, v neutrálních vodách, odstranila mnoho politických problémů najednou,“ říká Daryl Kimball, výkonný ředitel Gun Control Association.
Neškodná pára
Oceán je oceán! „Řekl jsem, proč ne? Přecházím na plán B,“ vzpomíná Wynand. - Dokonce i hotové jednotky by mohly být snadno přizpůsobeny pro námořní navigaci. Ostatně, co k hydrolýze potřebujeme? Voda! Je toho víc než dost."
Členové týmu cestovali do Baltimoru a Norfolku, aby hledali plavidlo typu trajektu pro auta, které by bylo možné naložit kontejnerovými přívěsy, a volba padla na Cape Ray. Za prvé se toto plavidlo opravdu dalo koupit a za druhé tam bylo tak akorát místa na instalaci veškerého vybavení pro dvě jednotky FDHS. Prostoru však bylo málo. Šest metrů vysoké reaktory se sotva vmáčkly do hlavní paluby přívěsu, kde byla výška jen něco málo přes sedm metrů. Každá jednotka měla zabírat pozemek 100 x 100 m, ale to v případě, že bude nasazena v poušti, jak bylo původně zamýšleno. Nyní bylo nutné nasadit dvě jednotky na tři paluby trajektu Cape Ray. Měly tam být umístěny všechny nádoby na činidla a odpadní vodu (nádoby 220 Conex, každá po 20 tunách).
Očekávalo se, že na Cape Ray bude dodáno 700 tun ZHN, což znamená, že v důsledku zpracování bude shromážděno 6000 tun odpadních vod. Nepočítáme-li plochu, kterou by měl odpad zabírat, navíc je zde značná hmotnost, která se musela rozložit po celé lodi, aniž by byla narušena její rovnováha. Musel jsem použít počítačovou simulaci.
Odpadní voda je velmi aktivní z hlediska koroze a bylo nutné přistupovat k výběru materiálů pro výrobu kontejnerů pro ně s velkou odpovědností, protože musely být na moři poměrně dlouho. Laboratorní testy v Edgewood ukázaly, že odpadní voda FDHS by měla mít pH mezi 0 a 1. „Reakce je velmi kyselá,“ říká Wynand, „to je kyselost, která dokonce koroduje sklo. Toto nemůžete naplnit v běžných nádržích pro komerční použití, zejména na dlouhou dobu. Museli jsme se znovu vrátit k chemickému procesu.“ Do reakce bylo potřeba přidat ještě pár stupňů, vložit do jednotky mezinádrže, ve kterých by bylo možné zvýšit pH. Dokončení tohoto úkolu trvalo několik týdnů.
Tím však potíže neskončily. "Kupodivu, ale objevil se problém s lodní vrtulí," říká Wynand. Faktem je, že lodní vrtule při otáčení vyvolává určité vibrace, které mohou vstoupit do rezonance s přirozenými vibracemi FDHS, takže celá tato jednotka může zkazit - stačí se podívat, svarové spoje začnou praskat.
Problém s lodním šroubem se začal řešit v prosinci, kdy už byly obě jednotky instalovány na podpalubí plavidla Cape Ray. V té době byly ocelové rámy vyztuženy tak, aby se nebály zátěže z valení moře, a to jak ze strany, tak z kýlu. To si opět vyžádalo počítačovou simulaci založenou na nejstrmější vlně, kterou lze na cestě mezi Sýrií a Španělskem potkat. Pro bezpečný provoz neutralizátoru byla vyžadována omezení náklonu - 1 stupeň kýlu a 5 stupňů na palubě. Loď však již měla stabilizátory, které snižují naklánění. Bylo zajištěno mnoho dalších bezpečnostních opatření a teprve poté začaly skutečné námořní zkoušky u pobřeží Virginie. Samotné jednotky FDHS dostaly nějaké těsnění pod jejich markýzy, kde se vytvořilo relativní vakuum. Totéž udělali s celou palubou přívěsu - žebříky a poklopy byly vybaveny vzduchovými uzávěry, takže při lehkém vysávání vzduch mohl pronikat dovnitř, ale ne ven. Jakákoli molekula toxické látky, která by unikla z jednotky, by zůstala uvnitř nákladového prostoru.
7. ledna tohoto roku Cape Ray zvážil kotvu v Norfolku a zamířil do Španělska. S největší pravděpodobností se tento historický přechod nikdy nebude opakovat. Civilní personál z ministerstva obrany naverbovaný k obsluze neutralizátorů byli všichni dobrovolníci. Jejich průměrný věk je 35 let, ale průměrná praxe v profesi je 15 let. Celkově se tým rekrutoval z mladých lidí, kteří se zároveň dají považovat za ostřílené veterány. Každý z nich absolvoval minimálně 445 hodin rekvalifikace ročně, osvěžení dovedností první pomoci a práce s nebezpečnými látkami. Všichni byli opakovaně testováni, zejména na psychickou stabilitu a spolehlivost.
Takže podle plánu B Cape Ray v Itálii vezme na palubu syrské chemické zbraně a poté se vydá podél Středozemního moře hledat klidnější vodu. Pokud bude příznivé počasí, dokončí obě jednotky FDHS svou misi přesně za tři měsíce. Odpadní voda se pak bude vozit do spaloven ve Finsku a Německu, kde smrtelné jedy uniknou do atmosféry jako neškodné páry.
Jak to funguje: Likvidace chemických zbraní
Asi 560? tuny chemických zbraní budou zničeny na lodi amerického námořnictva pomocí dvou jednotek nazvaných FDHS – „Field Hydrolysis Systems“.
V závislosti na typu RH se FDHS přepne do režimu, který zajistí optimální proces rozkladu. Neutralizace složky bojového plynu HD (hořčičný plyn) začíná tím, že se do osmitunové titanové nádrže (1) načerpá voda a tam se ohřeje na 90? C.
Ohřátá voda proudí 37 m dlouhým potrubním systémem včetně specializovaných statických směšovačů (2). Jed je čerpán do statických mixérů z mírně přes tunové nádrže (3) a smíchán s ohřátou vodou.
Pesticid se přidává nepřetržitě a směs cirkuluje potrubím a titanovou nádrží, kde je míchána velkými lopatkami.
Po asi dvou hodinách se nebezpečná chemikálie hydrolyzuje na neškodné složky. V tomto procesu je 99,9 % naloženého jedu zneškodněno.
Vzniklá odpadní voda je vypouštěna do speciálních nádrží. Dvě jednotky FDHS namontované na lodi mohou zpracovat až 50 tun jedovaté látky denně. Na konci celého tohoto procesu bude 5500 tun tekutého odpadu odesláno do Finska a Německa komerčním podnikům specializujícím se na zpracování nebezpečných odpadů.
Vysvobození ze smrtelného břemene
1. Dva reaktorové bloky postavené v Marylandu se nakládají v Portsmouthu ve Virginii na loď Cape Ray směřující do italského přístavu Gioia Tauro.
2. Syrské chemické zbraně jsou odvezeny do přístavu Latakia a naloženy do suchých nákladních lodí.
3. Válečné lodě několika mocností doprovázejí suché nákladní lodě do Gioia Tauro, kde se na Cape Ray nakládají ty nejnebezpečnější chemikálie.
4. Cape Ray se dostává do mezinárodních vod Středozemního moře a teprve tam začíná rozklad pesticidů hydrolýzou. Všechny práce by měly trvat 2-3 měsíce.
5. Výsledný odpad je odvezen do Německa a Finska, kde počkají, až na ně přijde řada na konečné zničení.
Joseph Wynand, CTO, Edgewood Biochemistry Center:
„Od samého začátku, kdy jsme dostali jednoduše nemyslitelný termín, celá pracovní skupina přešla na 90hodinový pracovní týden. Občas jdu dovnitř a vidím, že jeden z kluků tu trčí už od večera. V sobotu jsem jim kupoval koblihy, protože jsem pochopil, že potřebují více cukru, aby jejich mozek fungoval.