Como o açúcar pode explodir?

Você ainda está sonolento, enquanto a porta do refrigerador se fecha preguiçosamente e você se acomoda à mesa da cozinha. O café está sendo preparado e você mal presta atenção àquilo que o cerca, lendo o jornal enquanto despeja o leite em um prato com cereais e acrescenta algumas colheres de açúcar refinado. Quando você despeja a porção final de açúcar no prato, a colher se choca com a lateral da porcelana e - BUM?

Acredita-se que poeira de açúcar tenha causado esta explosão na refinaria Imperial Sugar, na Geórgia, em fevereiro de 2008

A história parece completamente absurda? Pois é. Mas o que é mais absurdo é o fato de que o açúcar pode realmente ser perigoso - não para o consumidor, mas para as pessoas que operam a refinaria.

O perigo pouco conhecido que o refino de açúcar pode acarretar atraiu atenção de todo o mundo em 7 de fevereiro de 2008, quando a refinaria da Imperial Sugar Company, em Port Wentworth, Geórgia, sofreu uma súbita e violenta explosão. Os bombeiros acreditam que a poeira de açúcar acumulada na refinaria tenha entrado em ignição e causado o incidente.

O comissário de bombeiros da Geórgia, John Oxendine, classificou a explosão como "o pior acidente industrial" em seus 14 anos de profissão. De fato, foi uma imensa explosão: a detonação demoliu porções inteiras da imensa refinaria, expondo as colunas de aço e as placas de concreto que formam a fundação e o esqueleto do edifício. Pelo menos oito trabalhadores morreram por conta da detonação. Outros 20 funcionários receberam tratamento por queimaduras graves; 17 deles entraram em coma induzido pelos médicos 

Poeira de açúcar? Como exatamente o açúcar pode explodir e, ainda mais, matar seis pessoas e demolir milhares de toneladas de aço e concreto? 

Açúcar: uma explosão natural

Ainda que você talvez nunca tenha pensado nisso, uma das propriedades do açúcar é ser inflamável. Quem quer que tenha passado por uma má experiência ao caramelizar o açúcar serve como testemunha do fato. Um marshmallow em chamas é outro bom exemplo de açúcar inflamável, apesar de não explodir. Mas, então, como pode o açúcar explodir?

Chris Butler/Aurora/Getty Images
Qualquer um que tenha cozinhado marshmallows em uma fogueira sabe que eles podem queimar

Na verdade, aquilo que torna o açúcar inflamável nada tem de incomum. De fato, antes do desastre na refinaria da Imperial Sugar, houve 281 explosões de poeira volátil nos Estados Unidos entre 1980 e 2005, que custaram 119 vidas. As explosões foram causadas por poeira de cereais, madeira e outras substâncias.

"Qualquer material orgânico pode queimar", diz o Dr. Steve Brown, químico da Universidade do Arizona. Mas para que uma explosão aconteça, especialmente em caso de poeira volátil, como a de açúcar, outros fatores precisam estar envolvidos.

Imagine que uma pessoa esteja em uma sala fechada na qual existe uma camada espessa de poeira de açúcar. Quando a pessoa bate com a mão espalmada no tampo de uma mesa, dispersando parte da poeira, se ela for imprudente e decidir acender um fósforo, o que aconteceria em seguida, se observado em câmera lenta, seria não uma detonação única e instantânea, mas uma reação em cadeia. A partícula de açúcar acesa pelo fósforo atearia fogo a outra partícula e assim por diante. O processo todo seria alimentado pelo oxigênio da sala e, como a poeira fica suspensa no ar, ela interagiria mais facilmente com o oxigênio do que se estivesse assentada sobre a mesa. Esse é também o motivo por que os marshmallows não explodem: o açúcar que eles contêm não encontra muito oxigênio para interação, dada a densidade do produto.

A força da explosão depende da sala. A reação em cadeia produzida pelas partículas de açúcar incandescentes gera energia. Isso produz compressão e expande o volume de ar. Quando essa concentração ocorre mais rápido do que a queima da chama (como pode ser o caso em um ambiente fechado), uma explosão ocorre.

A primeira explosão é a explosão primária, e a força que uma explosão primária cria pode movimentar ainda mais poeira de açúcar, o que geraria uma explosão secundária. As duas podem acontecer em rápida sucessão, e a segunda detonação é muitas vezes a mais poderosa. 

Determinar se uma sala repleta de poeira de açúcar pode explodir depende também de outros dois fatores. As dimensões das partículas de açúcar são importantes. A Associação Nacional de Proteção contra Incêndios dos EUA concluiu que partículas de poeira precisam ter 420 mícrons para que sejam voláteis. Isso parece pequeno, mas, na verdade, representa um grão quatro vezes maior que o grão médio de sal de cozinha. E tampouco é necessário grande volume de poeira para constituir ameaça. A associação diz que bastam alguns milímetros de poeira, sobre apenas 5% da superfície de uma área, para que haja "risco significativo de explosão" 

Dado o fato de que o processo de refino cria muita poeira de açúcar, é difícil imaginar que a tragédia na Imperial Sugar não tenha sido causada por uma explosão de poeira. Além disso, como aponta Choven, uma refinaria não poderia lidar com a poeira usando o método tradicional de redução de risco, que envolve umedecer os espaços, porque o açúcar molhado entupiria as máquinas. 

Fonte: How Stuff Works.