sources Naturellesmodifier

l’oxyde nitrique est produit pendant les orages en raison du chauffage et du refroidissement extrêmes lors d’un coup de foudre. Cela provoque la conversion de molécules stables telles que N2 et O2 en quantités significatives de NO similaires au processus qui se produit lors de la combustion de carburant à haute température. Les NOx de la foudre peuvent s’oxyder pour produire de l’acide nitrique (HNO3), qui peut être précipité sous forme de pluies acides ou déposé sur des particules dans l’air. Production élevée de NOx provenant de la foudre dépend de la saison et de l’emplacement géographique., L’apparition de foudre est plus fréquente sur les terres près de l’Équateur dans la zone de convergence intertropicale (ITCZ) pendant les mois d’été. Cette zone migre légèrement à mesure que les saisons changent. La production de NOx provenant de la foudre peut être observée par des observations satellitaires.

scientifiques Ott et al. on a estimé que chaque éclair en moyenne dans les différents orages de latitude moyenne et subtropicale étudiés transformait 7 kg (15 lb) d’azote en NO
X chimiquement réactif . Avec 1.,4 milliards d’éclairs par an, multipliés par 7 kilogrammes par coup de foudre, ils ont estimé la quantité totale de NO
x produite par la foudre par an est de 8,6 millions de tonnes. Cependant, les émissions de NO
X résultant de la combustion de combustibles fossiles sont estimées à 28,5 millions de tonnes.

Une découverte récente a indiqué que les rayons cosmiques et les éruptions solaires peuvent influencer de manière significative le nombre d’éclairs qui se produisent sur Terre. Par conséquent, la météorologie spatiale peut être une force motrice majeure du no atmosphérique produit par la foudre ., Les constituants atmosphériques tels que les oxydes d’azote peuvent être stratifiés verticalement dans l’atmosphère. Ott a noté que le NO
x produit par la foudre se trouve généralement à des altitudes supérieures à 5 km, tandis que la combustion et le NO
x biogénique (sol) se trouvent généralement près des sources à une altitude proche de la surface (où il peut causer les effets les plus importants sur la santé).

sources Biogènesmodifier

la fertilisation agricole et l’utilisation de plantes fixatrices d’azote contribuent également au NO
X atmosphérique , en favorisant la fixation de l’azote par les microorganismes., Le processus de nitrification transforme l’ammoniac en nitrate. Et la dénitrification est fondamentalement le processus inverse de la nitrification. Lors de la dénitrification, le nitrate est réduit en nitrite puis en NO puis en N2O et enfin en azote. Grâce à ces processus, des NOx sont émis dans l’atmosphère.

Une étude récente menée par L’Université de Californie à Davis a révélé que l’ajout d’engrais azoté au sol en Californie contribuait à hauteur de 25% ou plus aux niveaux de pollution par les NOx à l’échelle de l’état., Lorsque l’engrais azoté est ajouté au sol, l’excès d’ammonium et de nitrate non utilisés par les plantes peut être converti en NO par un micro-organisme dans le sol, qui s’échappe dans l’air. Les NOx sont un précurseur de la formation de smog qui est déjà un problème connu pour l’état de Californie. En plus de contribuer au smog, lorsque l’engrais azoté est ajouté au sol et que l’excès est libéré sous forme de NO ou lessivé sous forme de nitrate, cela peut être un processus coûteux pour l’industrie agricole.,

Une étude de 2018 de L’Université de L’Indiana a déterminé que les forêts de l’est des États-Unis peuvent s’attendre à une augmentation des NOx, en raison des changements dans les types d’arbres qui prédominent. En raison de l’activité humaine et du changement climatique, les érables, les sassafras et les peupliers tulipes repoussent les bénéfiques chêne, hêtre et caryer. L’équipe a déterminé que les trois premières espèces d’arbres, les érables, les sassafras et les peupliers tulipes, sont associées à des bactéries oxydantes à l’ammoniac connues pour « émettre de l’azote réactif du sol., »En revanche, les trois autres espèces d’arbres, le chêne, le hêtre et le caryer, sont associées à des microbes qui « absorbent les oxydes d’azote réactifs » et peuvent donc avoir un impact positif sur la composante oxyde d’azote de la qualité de l’air. Les rejets d’oxyde d’azote dans les sols forestiers devraient être les plus élevés dans L’Indiana, L’Illinois, le Michigan, le Kentucky et L’Ohio.,

sources industrielles (sources anthropiques)modifier

Les trois principales sources de NO
x dans les processus de combustion:

• thermique NO
  x
• combustible NO
  x
• prompt NO
  x

thermique NO
X la formation, qui dépend fortement de la température, est reconnue comme la source la plus pertinente lors de la combustion du gaz naturel. Combustible NO
x tend à dominer lors de la combustion de combustibles, tels que le charbon, qui ont une teneur en azote importante, en particulier lorsqu’ils sont brûlés dans des chambres de combustion conçues pour minimiser le NO
X thermique ., La contribution de prompt NO
x est normalement considérée comme négligeable. Une quatrième source, appelée alimentation NO
x, est associée à la combustion de l’azote présent dans la matière d’alimentation des fours rotatifs à ciment, à une température comprise entre 300 °C et 800 °C, où il est considéré comme un contributeur mineur.

ThermalEdit

Thermal NO
X fait référence au NO
X formé par oxydation à haute température de l’azote diatomique présent dans l’air de combustion. Le taux de formation est principalement fonction de la température et du temps de séjour de l’azote à cette température., À des températures élevées, généralement supérieures à 1600 °C (2900 °F), l’azote moléculaire (N2) et l’oxygène (O2) dans l’air de combustion se dissocient dans leurs états atomiques et participent à une série de réactions.

Les trois principales réactions (le mécanisme de Zel’dovich étendu) produisant du no thermique
x sont:

N2+ O NO NO + N N + O2 NO NO + O N + OH {{\displaystyle {\ce {{.}}}} ⇌ NO + H ⋅ {\displaystyle {\ce {{.}}}}

Les trois réactions sont réversibles. Zeldovich a été le premier à suggérer l’importance des deux premières réactions., La dernière réaction de l’azote atomique avec le radical hydroxyle, •HO, a été ajoutée par Lavoie, Heywood et Keck au mécanisme et apporte une contribution significative à la formation de NO
X thermique .

FuelEdit

on estime que les carburants de transport sont à l’origine de 54% des NO
x anthropiques (c’est-à-dire d’origine humaine). La principale source de production de NO
x à partir de combustibles contenant de l’azote, tels que certains charbons et le pétrole, est la conversion de l’azote lié au carburant en NO
x pendant la combustion., Pendant la combustion, l’azote lié dans le carburant est libéré sous forme de radical libre et forme finalement n2 libre, ou NO. Le combustible NO
x peut contribuer jusqu’à 50% des émissions totales par la combustion du pétrole et jusqu’à 80% par la combustion du charbon.

bien que le mécanisme complet ne soit pas entièrement compris, il existe deux voies principales de formation. Le premier implique l’oxydation des espèces azotées volatiles pendant les premières étapes de la combustion., Pendant la libération et avant l’oxydation des volatiles, l’azote réagit pour former plusieurs intermédiaires qui sont ensuite oxydés en NO. Si les matières volatiles évoluent dans une atmosphère réductrice, l’azote qui a évolué peut facilement être transformé en azote gazeux, plutôt qu’en NO
X. La seconde voie implique la combustion de l’azote contenu dans la matrice char lors de la combustion de la partie char des combustibles. Cette réaction se produit beaucoup plus lentement que la phase volatile., Seulement environ 20% de l’azote de l’omble est finalement émis sous forme de NO
x , car une grande partie du NO
x qui se forme au cours de ce processus est réduite en azote par l’omble, qui est du carbone presque pur.

PromptEdit

les oxydes d’Azote sont libérés lors de la fabrication des engrais azotés. Bien que l’oxyde nitreux soit émis lors de son application, il réagit ensuite dans l’atmosphère pour former des oxydes d’azote. Cette troisième source est attribuée à la réaction de l’azote atmosphérique, N2, avec des radicaux tels que les fragments C, CH et CH2 dérivés du combustible, plutôt qu’à des processus thermiques ou combustibles., Se produisant au stade le plus précoce de la combustion, cela entraîne la formation d’espèces fixes d’azote telles que NH (monohydrure d’azote), NCN (cyanonitrène diradical), HCN (cyanure d’hydrogène), •H2CN (cyanure de dihydrogène) et •CN (radical cyano) qui peuvent s’oxyder en NO. Dans les combustibles qui contiennent de l’azote, l’incidence de NO
X rapide est relativement faible et n’est généralement intéressante que pour les objectifs d’émission les plus exigeants.