LA CHIMICA TEDESCA DI GUERRA

 

Gli attacchi effettuati dalle flotte aeree alleate contro la produzione tedesca di carburante costituirono il più importante tra i fattori che determinarono il crollo della Germania. .. Con un dispendio di sole cinquemilacentossessatasei bombe l’avversario aveva colpito al cuore le materiali possibilità della resistenza tedesca[1]

 

Dai campi dell’East Anglia quel 12 maggio 1944 si accingevano a decollare i quadrimotori, assieme  ai loro caccia di scorta, dell’ottava Forza Aerea dell’USAAF per quello che sarebbe diventata il raid di bombardamento più determinante di tutta la guerra. Gli equipaggi non erano consapevoli dell’importanza della missione, ne’ lo erano completamente gli stessi comandi e i pianificatori.

L’obiettivo era il sistema di produzione di benzina sintetica della Germania. Vi erano stati in precedenza attacchi isolati alle raffinerie e agli impianti di estrazione di Ploiesti (in Romania), ma non vi era mai stato un attacco contemporaneo a tutti i siti di produzione e di raffinazione del carburante sintetico.

Diversamente dagli alleati che potevano contare sulla presenza nel proprio territorio (Texas) o in aree accessibili (Venezuala e Medio Oriente) di giacimenti di petrolio, la Germania era del tutto priva di questo minerale,, ma era ricca di carbone. Dal carbone e dall’acqua, con un metodo costoso, si ottenevano i carburanti liquidi (benzina e gasolio) che andavano ad alimentare la macchina bellica tedesca. Il 12 maggio iniziò l’attacco alleato a questo sistema di produzione. Come si vedrà fu un colpo mortale.

La produzione di benzina sintetica da parte dei tedeschi merita qualche informazione perché fu un processo limitato ad un ristretto periodo e ad un solo paese e, oggi, nonostante le prospettive di riduzione delle riserve naturali di greggio, è un processo abbandonato.

Le benzine sono miscugli di idrocarburi alifatici  con catene di atomi di carbonio relativamente corte, ma non abbastanza per essere, a temperatura ambiente, allo stato gassoso e dei composti aromatici a basso peso molecolare (Benzene, toluene, xilene).

 

Sopra è riportata la formula di struttura dell’ottano preso a riferimento per il potere antedetonante delle benzine (100 ottani = comportamento come al 100% di ottano).

Di passaggio occorre ricordare che la famosa benzina “avio” non era formata solo dai composti appena indicati. Dovendo operare a migliaia di metri di quota si era in presenza di temperature dell’ordine dei 30-40 gradi Celsius sotto zero e di pressioni atmosferiche molto inferiori a quella presente a livello del mare. Per tali fattori fisici il comportamento delle benzine nei carburatori non era uguale a livello del mare e a 8.000 metri di quota. Per limitare tale “diffetto” le banzine “avio” di tutti i belligeranti contenevano additivi chimici o erano composte da strane miscele alchemiche. La benzina del famoso biplano Fiat CR32 della guerra di spagna era composta, ad esempio, per il 44% di alcool e benzene. Segnaliamo questo aspetto per evidenziare che l’alcool  era un composto importane per il sistema militare tedesco; come vedremo la sua produzione era associata a quella della benzina sintetica.

 

Molecola isottano

Dal petrolio, che è una miscela di catene di idrocarburi di diversa lunghezza  e di composti aromatici veniva e tuttora viene estratta per distillazione la fr azione liquida più leggera che forma le benzine e quella lievemente più pesante che forma il gasolio, frazioni più pesanti vanno a formare gli olii minerali usati nella lubrificazione. qui l'immagine del'isottano, una delle componenti della benzina. In verde gli atomi di carbonio e in grigio quelli di idrogeno

Il carbone minerale è carbonio allo stato solido, quasi puro, non combinato chimicamente con idrogeno e ossigeno. La purezza del carbone è definita dai tre grandi gruppi in cui il minerale viene suddiviso: antracite (il più puro), litantrace e lignite. Gli scisti bituminosi, talvolta indicati come futura soluzione all’esaurirsi dell’olio minerale, hanno composti carboniosi mescolati a sabbia e roccia; in quanto andremo a raccontare non hanno avuto nessuna presenza o importanza.

Rompendo i legami fisico-chimici tra carbonio e carbonio del minerale carbone e legandoli con atomi di idrogeno e ossigeno si ottengono idrocarburi di diverso peso molecolare che distillati possono produrre benzina sintetica. Il processo di reazione appena descritto fu messo a punto da due chimici tedeschi (Fisher – Trops), la chiave del successo della reazione era un letto catalitico. Il brevetto era del primo decennio del 900, ma il primo impianto sperimentale per produzioni in larga scala venne realizzato nel 1934

Più semplice del processo di idrogenazione del carbone è quello di idrogenazione di olii provenienti dalle torbe di cui erano molto ricche la Polonia e la Germania orientale. Gli olii delle torbe sono catene di idrocarburi relativamente lunghe da cui non si può estrarre benzina perché la frazioni che la costituiscono non sono presenti in tali minerali. Ma questi olii, chimicamente, hanno molti doppi legami che possono essere rotti e facilmente idrogenati; l’idrogenazione rompe le catene lunghe e produce quelle frazioni che costituiscono gli idrocarburi delle benzine.

Il processo di idrogenazione di questi olii venne messo a punto da un altro chimico, il Bergius. A differenza del Fisher-Trops il processo Bergius avveniva a pressioni molto più alte, ma aveva maggiore efficienza. Si utilizzavano  olii di catrame estratti dalla lignite; un tipo di carbone di cui erano molto ricche la Polonia e la Slesia. Questo processo di produzione  fu quello maggiormente utilizzato dalla Germania e, per le ragioni che vedremo, una delle ragioni dello scetticismo dei programmatori americani sull’attacco alla produzione petrolifera.

Per idrogenare il carbone era necessario, ovviamente, l’idrogeno allo stato gassoso che in natura non esiste. Qui, per capire la disponibilità di questo gas, è necessario fare un passo indietro.

 

Nel 1914 quando la Germania entrò in guerra aveva scorte di nitrati per soli sei mesi di guerra; i nitrati erano essenziali per fabbricare ogni tipo di esplosivo, si ricavavano da giacimenti minerari che si trovavano principalmente in sud america (il famoso nitro del Cile o quello della Bolivia). Le potenze occidentali che conoscevano i volumi di import export della Germania fecero di questa notizia la motivazione del loro attendismo mentre, al contrario, la Germania pensava di dover chiudere la partita in pochi mesi.

Salvarono la situazione, per la Germania, alcuni chimici tedeschi che riuscirono a produrre nitrati dall’azoto atmosferico. Il processo partiva da quello di produzione ammoniaca con brevetto Haber-Bosh del 1910 che combinando metano e acqua ad alta temperatura produceva Ossido di Carbonio (CO) e Idrogeno gassoso (H2), successivamente tale miscela gassosa veniva fatta passare ad alta temperatura su letti catalitici dove incontrava l’azoto e l’ossigeno  dell’aria; si aveva produzione di altro Idrogeno gassoso, azoto gassoso non utilizzato dalla precedente reazione  e Anidride carbonica che veniva separata. La separazione dell’azoto e dell’ossigeno dell’aria in modo da combinarli in quantità stechiometriche, era già possibile con la liquefazione frazionata dell’aria stessa mediante metodo Linde ad alta pressione.

Dall’idrogeno e l’Azoto gassosi che venivano fatti reagire, sempre ad alta temperatura e pressione, si formava ammoniaca che veniva condensata mentre  l’azoto e l’idrogeno in eccesso venivano riciclati nel processo.

La scoperta del processo di produzione di acido nitrico dall’ammoniaca era del 1902, precedente alla produzione della stessa ammoniaca sintetica ed era un processo relativamente più semplice trattandosi solo di far reagire l’ammoniaca gassosa con l’ossigeno dell’aria su letti catalitici.

La produzione di metano dal carbone era semplicissima: si portava per combustione il carbon fossile al calor rosso e veniva annaffiato con acqua, la reazione ad alta temperatura produceva metano e ossido di carbonio; proprio quei gas che servivano a produrre idrogeno. Il processo era relativamente pericoloso sia perché il metano, ad alta temperatura, poteva innescarsi ed esplodere, sia per l’alta presenza del velenosissimo Monossido di Carbonio.

Di passaggio ricordiamo che il metano così prodotto era chiamato gas di città e serviva ad alimentare gli impianti di gas metano delle città. Il contenuto in Ossido di Carbonio rendeva tale metano tossico., fonte di innumerevoli incidenti mortali e di suicidi con il gas. Oggi che importiamo il metano dai giacimenti di gas naturale della Siberia e dell’Algeria il rischio ossido di carbonio non esiste più.

Lo sviluppo impetuoso della produzione di nitrati dal’azoto atmosferico  permise alla Germania guglielmina di proseguire la guerra per 4 anni.

Nel primo dopoguerra tutti i paesi, per ragioni militari, dovevano liberarsi dal vincolo delle importazioni di nitrati e fu così che lo sviluppo di impianti per la produzione di ammoniaca e l’ossidazione della stessa fu incentivato da tutti i governi tra le due guerre mondiali. Il fatto che i nitrati fossero anche un ottimo concime permetteva di ammortizzare, con la vendita di questo all’agricoltura, tutti i costi di impianto per la produzione di nitrati per gli esplosivi. L’italia che non aveva il carbone, necessario per portare il sistema ad alta temperatura, prese una strada diversa utilizzando l’energia elettrica delle centrali del Tirolo/Trentino per la sintesi dell’ammoniaca (processo Fauser), questa strada svincolata dal carbone rese poi impossibile percorrere quella della produzione della benzina sintetica dalla idrogenazione che la Germania avviò  intensamente, anche pagando ai produttori il differenziale dei costi di produzione rispetto alla raffinazione del petrolio del Venezuela, dalla metà degli anni 30.

Come abbiamo appena visto i processi di produzione idrogeno per l’ammoniaca e quello per la  idrogenazione del carbone per alcune fasi coincidevano, per tale motivo gli impianti per la produzione finale dei nitrati e della benzina sintetica erano strettamente correlati.

Collaterale ai processi appena descritti vi era quello di produzione di alcool etilico sintetico che non solo era utilizzato come carburante delle V1 e V2 (consumo complessivo finale circa 50.000 t.), ma era usato per la sintesi di isottano che immesso nella benzina ottenuta per idrogenazione delle torbe innalzava il numero di ottano di queste permettendone l’utilizzo per motori relativamente compressi come quelli aerei (benzina avio).

I processi appena descritti avvenivano quasi tutti ad alte pressioni e ad alte temperature. Ciò significava che i reattori, le tubazioni e le pompe erano costruite con elevata robustezza. Significava anche che le bombe da 250 kg dei B17 avevano poche probabilità di distruggerli se non cadevano nelle immediate vicinanze degli stessi.

Rovine fabbrica cuscinetti

L’offensiva contro la produzione di cuscinetti a sfere di Schweifurt (immagine a sinistra), che era costata carissima all’ottava forza aerea degli Stati Uniti, era stata per molti aspetti una delusione: i capannoni con leggera copertura avevano permesso che le bombe sfogassero verso l’alto la loro potenza e poche delle macchine per la produzione di cuscinetti erano state distrutte. Quelle stesse macchine erano poi state decentrate e avevano continuato a produrre in altra sede. Di passaggio si ricorda che, invece, l’attacco agli stabilimenti di Rivoli (TO) della RIV-SKF (che subito dopo gli attacchi a Schweinfurt si era trovata ad avere il 25% della capacità produttiva di cuscinetti di tutta l’Asse) aveva avuto uno straordinario successo perché il crollo degli edifici multipiano aveva distrutto la gran parte delle macchine per cuscinetti in questi collocate.

E’ opportuno ricordare che l’attacco diversivo alla Messerschmitt di Augusburg contemporaneo al bombardamento di Schweinfurt ebbe come conseguenza, allora non conosciuta, la distruzione delle dime (sagome) per la produzione del Me 262, il caccia a getto che poteva salvare la Germania dai bombardamenti. Si stima che questo fatto, unito alla sottovalutazione del problema della forza e precisione dell’ottava, ridardò di sei mesi cruciali la produzione di Me 262.

L’attacco alla rete di produzione di benzina sintetica si presentava quindi come un attacco ad impianti all’aperto e strutturalmente robusti. Si prevedeva una forte opposizione sia della FLAK che dei caccia e risultati modesti. Quando, qualcuno, con il senno del poi si chiede perché gli americani non abbiano attaccato prima un punto così vulnerabile dell’apparato produttivo tedesco dovrebbe considerare anche questi problemi.

Vediamo quale era la situazione dell’industria della benzina sintetica in Germania.

Nel 1939 la produzione di petrolio sintetico raggiungeva i due milioni di tonnellate (Un milione e trecentomila t. con il sistema Bergius e settecentomila con il sistema Fischer-Tropsch). Un totale che raggiungerà i cinque milioni nel 1943 ( Tremilioni e settecentomila  con il Bergius e un milione e trecentomila con il Fischer-Tropsch), quindi salirà a circa sei milioni t. (rispettivamente quattromilioni e seicentomila  e un milione e trecentomila )  potenziali al momento dell’attacco.

Nel 1939 la Germania aveva consumato in totale Sette milioni e mezzo  di tonnellate di carburante  cifra che oggi sarebbe modesta, ma che allora era ampiamente sufficiente per le esigenze di guerra. Per un paragone si pensi che oggi l'Italia raffina ogni anno cento milioni di tonnellate di petrolio. Nel ’39 due terzi dei consumi della Germania provenivano da petrolio da importazione. Entro il 1943 la Germania aveva rovesciato il rapporto tra importazioni e produzione interna attivando impianti di idrogenazione del carbon fossile che producevano più di sei milioni di ton. di carburante. Con due milioni di ton. importati dalla Romania attraverso la via d’acqua del Danubio il fabbisogno era coperto.

Monumento Buna Monowitz

Il compito di produrre petrolio sintetico era stato  affidato al cartello chimico IG Farben, che verrà anche associato ai peggiori crimini del nazismo in quanto fabbricatore, tra l'altro, dello Zyclon B, utilizzato nelle camere a gas dei campi di sterminio. Sempre la IG Farben fu la committente dello stabilimento  BuNa-Monowitz presso Auschwitz che doveva essere fatto funzionare dagli schiavi di quel campo di sterminio (dove venne impiegato anche Primo Levi), a sinistra l'immagine del monumento a ricordo delle vittima.

Nel 1943 IG Farben produsse centodiciottomila mila t. di "Buna" (Bu = Butadiene e Na = Sodio), il nome dei componenti di processo del caucciù artificiale.  La gomma era indispensabile non solo per le ruote della parte motorizzata dell’esercito, ma anche per suolare, un paio di volte all’anno,  diciassette milioni di paia di scarpe dei soldati tedeschi.

Relativamente alla benzina sintetica il sistema del Dottor Bergius. Risalente all'agosto 1913,  fu utilizzato dalla IG Farben. Questo colosso della chimica che controllava il complesso sistema di produzione divenne nel campo degli approvvigionamenti di benzina e di altri prodotti chimici come i nitrati necessari per gli esplosivi, l'arbitro della situazione. Nel 1943 la Wehrmacht dipendeva da questo cartello che gli forniva il 100% degli oli lubrificanti sintetici, il 46% delle benzine a forte numero di ottani, il 33% delle benzine di sintesi. I maggiori punti di produzione (anche i più antichi) erano a Merseburg - Leuna (presso Lipsia) e a Ludwighafen (in Renania).

Speer, che alla morte del dott. Todt, prese in mano la produzione degli armamenti lanciò un piano per la realizzazione di 12 siti che avrebbero dovuto produrre 12 milioni di tonnellate di carburante. Nonostante la previdente collocazione in aree lontano dall’offensiva bombardieri (allora si temevano gli attacchi notturni della RAF)  un anno e mezzo(1944) dopo la produzione non superava ancora  i 6 milioni di tonnellate.

Le prospettive, per la Germania, non erano comunque brutte: nonostante l’avvicinarsi dell’armata rossa ai pozzi rumeni  la produzione di benzina sintetica era in continuo aumento e la possibile perdita del petrolio di importazione poteva essere compensata dal prevedibile aumento di produzione del sintetico per il quale non si prevedevano problemi di approvvigionamento materie prime. Se era ancora valida l’affermazione di Clemaceau che una goccia di petrolio era una goccia di sangue la Germania di sangue ne aveva ancora tanto e in grado di far fronte alla prevista invasione ad occidente.

 


[1] ) Adolf Galland “Il primo e l’ultimo”

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