siden opfindelsen af nitroglycerin i midten af det nittende århundrede har folk forsøgt at finde sikrere måder at fremstille det meget ustabile flydende eksplosive på. Nu er forskere ved Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT) i Tyskland kommet op med, hvad der kan være den sikreste tilgang endnu – ved hjælp af mikroreaktorer til at producere nitroglycerin kontinuerligt snarere end i partier. Dette er ikke kun sikrere, men også hurtigere, hvilket letter en ti gange stigning i produktionshastigheden.Nitrogenserin fremstilles ved tilsætning af glycerol, et simpelt carbonhydrid med tre hydroksylgrupper, til en blanding af svovlsyre og salpetersyre. Reaktionen er ekstremt eksoterm, men hvis temperaturen bliver for høj – et sted over 30 liter C for eksempel – kan ‘løbsk’ forekomme, hvilket øger risikoen for eksplosion dramatisk.

derfor afkøler producenterne konstant reaktionsblandingen og – i den traditionelle batchproces – tilsætter glycerol drop-by-drop til syren for at give tid til varmen til at sprede sig og opretholde et overskud af syre, hvilket er vigtigt for at sikre fuldstændig nitrering af alle hydroksyl-grupperne.

‘dette er ret gammeldags kemi,’ siger Stefan L Larsbbecke, vicedirektør for eksplosive materialer ved Fraunhofer ICT. Skift til en kontinuerlig proces i en mikroreaktor betyder at arbejde med meget mindre mængder – sikrere af flere grunde. Det gør det lettere at kontrollere den samlede temperatur og blandingsgraden, hvilket er vigtigt for at undgå lokaliserede temperaturvariationer og farlige ‘hotspots’. Det gør det også lettere at kontrollere nedbrydningsprodukterne. Og i tilfælde af at noget går meget galt, ville den resulterende eksplosion være meget mindre.

mikroreaktoren er en klar polymerflise i håndstørrelse med en intern kanal, der bugter sig over flyet. Den indre kanal har to indgange, men kun en udgang – reaktanterne samles i starten og blandes derefter, når de bevæger sig gennem mikroreaktoren ved turbulens forårsaget af et komplekst mønster af riller og kamme på siderne af kanalen.
for at opskalere produktionen skal du blot tilføje flere mikroreaktorer parallelt. En enkelt mikroreaktor kan bruges til at fremstille 10-50 kg nitroglycerin pr. Men hans gruppe har eksperimenteret med produktion på 2-3 tons om ugen ved at’ nummerere ‘ mikroreaktorerne.

når det er sagt, er dette ikke en tilgang til bulkproduktion af nitroglycerin. Lavkvalitetsprodukt, primært til minedrift og byggebranchen, kan allerede fremstilles billigt i bulk. Hvor denne fremgangsmåde er en reel fordel, siger L Larsbbecke, er i fremstillingen af mindre mængder nitroglycerin, og andre salpetersyreestere, ved meget høje kvaliteter til brug i den farmaceutiske industri. Nitroglycerin er ikke kun et kraftigt eksplosivt stof, men også et stærkt lægemiddel (undertiden kaldet glyceryltrinitrat), der i vid udstrækning anvendes til behandling af angina og andre hjerteproblemer.

den forbedrede sikkerhed ved fremgangsmåden reducerer omkostningerne for producenten, ligesom den højere produktionshastighed gør. Microreactor-metoden er allerede i brug industrielt, skønt L Kristbbecke afviste at sige hvor på grund af kommerciel følsomhed.