« Oxyde d'azote » : différence entre les versions

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Les '''oxydes d'azote''' sont des [[composés chimiques]] formés d'[[oxygène]] et d'[[azote]], correspondant à une formule chimique N<sub>x</sub>O<sub>y</sub>.
Les '''oxydes d'azote''' sont des [[composés chimiques]] formés d'[[oxygène]] et d'[[azote]], correspondant à une [[formule chimique]] {{fchim|N|''x''|O|''y''}}.


Parmi les oxydes d'azote, le terme « '''{{fchim|NO|x}}''' » est utilisé spécifiquement pour caractériser les émissions de polluants correspondant à la somme des quantités de [[monoxyde d'azote]] NO et de [[dioxyde d'azote]] NO<sub>2</sub><ref>{{Article|langue=en|titre=Air quality in Europe — 2020 report|périodique=EEA Report|volume=No 09/2020|date=2020|issn=1977-8449|lire en ligne=https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2020-report|accès url=libre|pages=30}}</ref>, alors que « '''{{fchim|NO|y}}''' » peut désigner l'ensemble plus large des composés azotés.
Parmi les oxydes d'azote, le terme « '''{{fchim|NO|''x''}}''' » est utilisé spécifiquement pour caractériser les émissions de polluants correspondant à la somme des quantités de [[monoxyde d'azote]] NO et de [[dioxyde d'azote]] {{fchim|NO|2}}<ref>{{Article|langue=en|titre=Air quality in Europe — 2020 report|périodique=EEA Report|volume=No 09/2020|date=2020|issn=1977-8449|lire en ligne=https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2020-report|accès url=libre|pages=30}}.</ref>, alors que « '''{{fchim|NO|''y''}}''' » peut désigner l'ensemble plus large des composés azotés.


== Définition et exemples ==
== Définition et exemples ==
{| class="wikitable right"
{| class="wikitable right"
|+ Les oxydes d'azote<ref>Peter Atkins, Loretta Jones, [[#Bibliographie|op. cit]]., {{p.|773}}.</ref>
|+ Oxydes d'azote{{sfn|Atkins|Jones|1998|p=773}}
|bgcolor=#DDDDDD| '''[[Nombre d'oxydation|Degré d'oxydation]]'''
!bgcolor=#DDDDDD| [[Nombre d'oxydation|Degré d'oxydation]]
|bgcolor=#DDDDDD| '''Formule brute'''
!bgcolor=#DDDDDD| Formule brute
|bgcolor=#DDDDDD| '''Nom'''
!bgcolor=#DDDDDD| Nom
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| {{fchim|NO|3}}
| [[Radical nitrate]]
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| N{{ind|2}}O{{ind|5}}
| {{fchim|N|2|O|5}}
| [[Pentoxyde d'azote|Pentaoxyde de diazote]]
| [[Pentoxyde d'azote|Pentaoxyde de diazote]]
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| {{fchim|NO|2}}<br />{{fchim|N|2|O|4}}{{note| groupe=alpha| À l’état gazeux, les deux composés sont en [[Équilibre chimique|équilibre]]<ref>Maurice Bernard, [[#Bibliographie|op. cit]], {{p.|222}}.</ref> : <math>\mathrm{\ 2\ NO_2 \rightleftharpoons \ N_2O_4}</math>}}{{,}}<ref>Jacques Angenault, [[#Bibliographie|op. cit]], {{p.|48}}.</ref>
| {{fchim|NO|2}}<br />{{fchim|N|2|O|4}}{{note| groupe=alpha|À l’état gazeux, les deux composés sont en [[Équilibre chimique|équilibre]]{{sfn|Bernard|1994|p=222}} : <chem>2NO2 <=> N2O4</chem>.}}{{,}}{{sfn|Angenault|1995|p=48}}
| [[Dioxyde d'azote]]<br />[[Peroxyde d'azote|Tétraoxyde de diazote]]
| [[Dioxyde d'azote]]<br />[[Peroxyde d'azote|Tétraoxyde de diazote]]
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Le monoxyde et le dioxyde d'azote sont les molécules les plus connues car leur somme correspond à au terme NOx. Ces deux molécules sont regroupées car le NO émis par une installation s'oxyde spontanément dans l'atmosphère en NO<sub>2</sub>. On fait donc la somme du NO et du NO<sub>2</sub><ref name="citepa">[http://www.citepa.org/fr/air-et-climat/polluants/aep-item/oxydes-d-azote ''Oxydes d'azote - NO{{ind|x}}''], sur le site du [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]].</ref>{{,}}<ref name="airparif">[http://www.airparif.asso.fr/pollution/differents-polluants Les différents polluants et leur évolution], sur le site d'[[Airparif]].</ref>. et on l'exprime en quantité équivalente de NO<sub>2</sub> <ref>[http://www.ineris.fr/aida/consultation_document/5551 Arrêté du 11/08/99], [[Institut national de l'environnement industriel et des risques]] (INERIS).</ref>,<ref name="ofev">[http://www.bafu.admin.ch/luft/00585/10763/index.html?lang=fr Oxydes d'azote (NO{{ind|x}})], sur le site de l'[[Office fédéral de l'environnement|OFEV]].</ref>. Le [[monoxyde d'azote]] est un gaz incolore, le [[dioxyde d'azote]] est un gaz brun-rougeâtre.
Le monoxyde et le dioxyde d'azote sont les molécules les plus connues car leur somme correspond au terme {{fchim|NO|''x''}}. Ces deux molécules sont regroupées car le NO émis par une installation s'oxyde spontanément dans l'atmosphère en {{fchim|NO|2}}. On fait donc la somme du NO et du {{fchim|NO|2}}<ref name="citepa">[http://www.citepa.org/fr/air-et-climat/polluants/aep-item/oxydes-d-azote Oxydes d'azote - {{fchim|NO|''x''}}], sur le site du [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]].</ref>{{,}}<ref name="airparif">[http://www.airparif.asso.fr/pollution/differents-polluants Les différents polluants et leur évolution], sur le site d'[[Airparif]].</ref> et on l'exprime en quantité équivalente de {{fchim|NO|2}}<ref>[http://www.ineris.fr/aida/consultation_document/5551 Arrêté du 11/08/99], [[Institut national de l'environnement industriel et des risques]] (INERIS).</ref>{{,}}<ref name="ofev">[http://www.bafu.admin.ch/luft/00585/10763/index.html?lang=fr Oxydes d'azote ({{fchim|NO|''x''}})], sur le site de l'[[Office fédéral de l'environnement|OFEV]].</ref>. Le [[monoxyde d'azote]] est un gaz incolore, le [[dioxyde d'azote]] est un gaz brun-rougeâtre.


Pour ces deux molécules, on observe l'existence de dimères N<sub>2</sub>O<sub>2</sub> et [[N2O4|N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>]]. Ce sont des oxydants très fort, le premier est instable mais le second est stable, il est utilisé en synthèse ou comme comburant.
Pour ces deux molécules, on observe l'existence de [[dimère]]s {{Fchim|lien=Dioxyde de diazote|N|2|O|2}} et {{Fchim|lien=Peroxyde d'azote|N|2|O|4}}. Ce sont des [[oxydant]]s très forts, le premier est instable mais le second est stable, il est utilisé en [[Synthèse chimique|synthèse]] ou comme [[comburant]].


Dans de nombreuses installations, on peut aussi observer la formation de [[protoxyde d'azote]] ({{fchim|N|2|O}})<ref>{{pdf}} {{Lien web|titre=Bonnes pratiques bas-NOx pour chaudières à biomasse|url=http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/87906_1001c0051-orenox.pdf|site=www.ademe.fr|consulté le=16 septembre 2015|page=13, 14}}.</ref>. Cette molécule très stable est aussi connue sous le nom de gaz hilarant à cause de ses effets euphorisants. C'est aussi un oxydant fort utilisé par exemple dans les moteurs de fusée.
Dans de nombreuses installations, on peut aussi observer la formation de [[protoxyde d'azote]] ({{fchim|N|2|O}})<ref>{{Lien web|format=pdf|titre=Bonnes pratiques bas-{{fchim|NO|''x''}} pour chaudières à biomasse|url=http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/87906_1001c0051-orenox.pdf|site=ademe.fr|consulté le=16 septembre 2015|page=13, 14}}.</ref>. Cette molécule très stable est aussi connue sous le nom de « gaz hilarant » à cause de ses effets euphorisants. C'est aussi un oxydant fort utilisé par exemple dans les [[moteurs-fusées]].


Le [[trioxyde de diazote]] {{Fchim|N|2|O|3}} est instable à température ambiante, il se décompose rapidement en NO et {{Fchim|NO|2}}<ref>{{Article|auteur1=D. Thomas|titre={{fchim|NO|''x''}} (oxydes d'azote)|périodique=Techniques de l'ingénieur|volume=G1805|date=2009|doi=10.51257/a-v1-g1805|accès url=payant}}.</ref>. Le [[Pentoxyde d'azote|pentaoxyde de diazote]] ({{fchim|N|2|O|5}}), à l'[[état solide]] dans les [[conditions normales de température et de pression]], est aussi un oxydant très fort. Le radical nitrate ({{fchim|NO|3}}) est un oxydant fort, c'est un intermédiaire réactionnel important dans les processus d'oxydation [[Photochimie|photochimiques]] conduisant à la formation du [[Smog photochimique|smog]] dans les villes<ref>{{Ouvrage|auteur1=J.-F. Doussin|titre=Etudes cinétiques et mécanistiques des processus d’oxydation des composés organiques volatils d’importance atmosphérique induits par le radical nitrate en atmosphères simulées.|passage=11|éditeur=Thèse de l'université Paris 7|date=2003|lire en ligne=https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002792/document}}</ref>.
Le [[Pentoxyde d'azote|pentaoxyde de diazote]] ({{fchim|N|2|O|5}}), à l'[[état solide]] dans les [[conditions normales de température et de pression]], c'est aussi un oxydant très fort.


== Toxicologie ==
== Toxicologie ==
NO{{ind|2}} est mortellement toxique ({{nombre|40|fois plus}} que le [[Monoxyde de carbone|CO]], {{nombre|4 fois plus}} que NO)<ref>{{pdf}}[http://www.inrs.fr/dms/ficheTox/FicheFicheTox/FICHETOX_133-2/FicheTox_133.pdf Oxydes d'azote - Fiche toxicologique n°133], inrs.fr, 2006, consulté le 14 juillet 2019</ref>. Il pénètre profondément dans les poumons<ref>[https://www.actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/dioxyde_d_azote_no2.php4 Dioxyde d'azote (NO2)], actu-environnement.com, consulté le 14 juillet 2019</ref> et est soluble dans l'eau<ref>[http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe5/node/68 Les oxydes d'azote], enseeiht.fr, consulté le 14 juillet 2019</ref>. Les pics de concentrations sont plus nocifs qu'une même dose étalée sur une longue période. NO est un gaz irritant pour les bronches, il réduit le pouvoir oxygénateur du sang<ref name="citepa" />. Ces molécules pénètrent facilement les [[bronchiole]]s, affectent la [[respiration]] et provoquent une [[hyperréactivité des bronches]] chez les [[asthme|asthmatiques]], ainsi qu'une vulnérabilité accrue des bronches aux microbes, au moins chez les enfants<ref>{{pdf}} [http://cdoc.ensm-douai.fr/EBs/EB-Josse&Marteau.pdf La politique économique environnementale], {{p.|37}}, [[École des mines de Douai]].</ref>.
Le [[dioxyde d'azote]] {{fchim|NO|2}} est mortellement toxique (quarante fois plus que le [[Monoxyde de carbone|CO]], quatre fois plus que NO)<ref>[http://www.inrs.fr/dms/ficheTox/FicheFicheTox/FICHETOX_133-2/FicheTox_133.pdf Oxydes d'azote - Fiche toxicologique {{}}133] {{pdf}}, sur ''inrs.fr'', 2006 (consulté le 14 juillet 2019).</ref>. Il pénètre profondément dans les poumons<ref>[https://www.actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/dioxyde_d_azote_no2.php4 Dioxyde d'azote ({{fchim|NO|2}})], actu-environnement.com, consulté le 14 juillet 2019</ref> et est soluble dans l'eau<ref>[http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe5/node/68 Les oxydes d'azote], enseeiht.fr, consulté le 14 juillet 2019</ref>. Les pics de concentrations sont plus nocifs qu'une même dose étalée sur une longue période. NO est un gaz irritant pour les bronches, il réduit le pouvoir oxygénateur du sang<ref name="citepa" />. Ces molécules pénètrent facilement les [[bronchiole]]s, affectent la [[respiration]] et provoquent une [[hyperréactivité des bronches]] chez les [[asthme|asthmatiques]], ainsi qu'une vulnérabilité accrue des bronches aux microbes, au moins chez les enfants<ref>[http://cdoc.ensm-douai.fr/EBs/EB-Josse&Marteau.pdf La politique économique environnementale] {{pdf}}, {{p.|37}}, [[École des mines de Douai]].</ref>.


Par exemple, en cas d'inhalation des vapeurs nitrées de fumées de tir d'explosif, utilisé dans un lieu confiné (dans une grotte par des spéléologues ou dans une mine mal aérée par exemple): {{unité|1|kg}} d'explosif nitré peut relarguer de {{unité|0.1|à=3|litres}} de {{nobr|NOx (NO + NO2)}}<ref name="DeFelix2009">De Félix F (2009), ''[Matériel et technique, médical à propos de la toxicité des fumées de tir d'explosifs en spéléologie]'' | 06 septembre </ref>. ''{{Citation|les symptômes immédiats peuvent se limiter à quelques troubles irritatifs : toux, picotements, larmoiements, irritation oculaire et pharyngée ; ces symptômes s’arrêtent dès que l’intoxiqué est mis à l’air libre. Il peut alors reprendre son exploration malgré une légère lassitude mais {{nobr|2 à 36 heures}} plus tard, il risque de présenter des troubles graves signant un [[œdème pulmonaire]] aigu : [[toux]], [[cyanose]], [[expectoration]] rosée ou jaune saumonée, [[anxiété]], sueurs froides, forte soif. La mort survient dans la plupart des cas en {{nombre|24 à 48 heures}}. A signaler que les vapeurs nitreuses sont solubles dans l’eau}}''<ref name="DeFelix2009" />.
Par exemple, en cas d'inhalation des vapeurs nitrées de fumées de tir d'explosif, utilisé dans un lieu confiné (dans une grotte par des spéléologues ou dans une mine mal aérée par exemple) : {{unité|1 kg}} d'explosif nitré peut relarguer de 0,1 à {{nobr|3 litres}} de {{nobr|{{fchim|NO|''x''}} (NO + {{Fchim|NO|2}})}}<ref name="DeFelix2009">De Félix F., ''Matériel et technique, médical à propos de la toxicité des fumées de tir d'explosifs en spéléologie'', 6 septembre 2009.</ref>. {{Citation bloc|les symptômes immédiats peuvent se limiter à quelques troubles irritatifs : toux, picotements, larmoiements, irritation oculaire et pharyngée ; ces symptômes s’arrêtent dès que l’intoxiqué est mis à l’air libre. Il peut alors reprendre son exploration malgré une légère lassitude mais 2 à {{nobr|36 heures}} plus tard, il risque de présenter des troubles graves signant un [[œdème pulmonaire]] aigu : [[toux]], [[cyanose]], [[expectoration]] rosée ou jaune saumonée, [[anxiété]], sueurs froides, forte soif. La mort survient dans la plupart des cas en 24 à {{nobr|48 heures}}. À signaler que les vapeurs nitreuses sont solubles dans l’eau.|<ref name="DeFelix2009" />}}
{{Fchim|N|2|O}} a des propriétés [[Anesthésie|anesthésiques]] et [[antalgique]]s, il est utilisé en anesthésie, en [[odontologie]], etc. Sa toxicité pour des expositions chroniques ou aiguës est mal connue. Les effets majeurs, [[neuropathie]] et myélotoxicité, sont liés à un déficit en [[vitamine B12|vitamine B{{ind|12}}]]<ref>{{lien web|titre=Protoxyde d'azote - Fiche toxicologique {{n°}}267|date=juillet 2018|lire en ligne=https://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_267|site=inrs.fr}}.</ref>.


=== Seuils ===
=== Seuils ===
L'OMS recommande de ne pas dépasser :
Pour les {{fchim|NO|''x''}}, l'[[OMS]] recommande de ne pas dépasser :
* {{unité|400|µg/m|3}} de moyenne sur {{heure|1}} ;
* {{unité|400 µg/m3}} de moyenne sur {{heure|1}} ;
* {{unité|150|µg/m|3}} de moyenne horaire sur {{heure|24}}<ref name="actu-envt">[http://www.actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/oxyde_d_azote_nox.php4 Oxyde d’azote (NO{{ind|x}})], ''Dictionnaire Environnement''.</ref>.
* {{unité|150 µg/m3}} de moyenne horaire sur {{heure|24}}<ref name="actu-envt">[http://www.actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/oxyde_d_azote_nox.php4 Oxyde d’azote ({{fchim|NO|''x''}})], ''Dictionnaire Environnement''.</ref>.
Dans sa thèse sur la prévention et les secours en spéléologie (ou des vapeurs nitreuses peuvent être générées par l'utilisation d'[[explosif]]s<ref>Bitard B , ''Conséquences et méfaits de l'usage des explosifs en spéléologie''. Spéléo-Dordogne 2, 79-92, 1989.</ref>) Mallard (1985) recommande de ne pas respirer un air contenant plus {{unité|10|[[Partie par million|ppm]]}} de vapeurs nitreuses (soit une norme {{nombre|10|fois}} plus sévère que celle relative au [[monoxyde de carbone]] (CO) qui est de {{unité|100|ppm}}.
Dans sa thèse sur la prévention et les secours en spéléologie ( des vapeurs nitreuses peuvent être générées par l'utilisation d'[[explosif]]s<ref>Bitard B., ''Conséquences et méfaits de l'usage des explosifs en spéléologie'', Spéléo-Dordogne 2, 79-92, 1989.</ref>), Mallard (1985) recommande de ne pas respirer un air contenant plus de {{nobr|10 [[Partie par million|ppm]]}} de vapeurs nitreuses (soit une norme dix fois plus sévère que celle relative au [[monoxyde de carbone]] (CO) qui est de {{unité|100 ppm}}.


== Effets sur l'environnement ==
== Effets sur l'environnement ==

=== Effet de serre ===
=== Effet de serre ===
Le [[protoxyde d'azote]] {{fchim|N|2|O}} est un puissant [[gaz à effet de serre]]. Son [[potentiel de réchauffement global]] (PRG) est égal à 293 (par rapport au CO<sub>2</sub> qui sert de référence avec un PRG égal à 1 par convention). Par conséquent, même si les émissions sont très faibles par rapport à celles de CO<sub>2</sub>, il représente tout de même environ 5% du potentiel global de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre.
Le [[protoxyde d'azote]] {{fchim|N|2|O}} est un puissant [[gaz à effet de serre]]. Son [[potentiel de réchauffement global]] (PRG) est égal à 293 (par rapport au {{CO2}} qui sert de référence avec un PRG égal à 1 par convention). Par conséquent, même si les émissions sont très faibles par rapport à celles de {{CO2}}, il représente tout de même environ 5 % du potentiel global de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre.

=== Couche d'ozone ===
{{fchim|N|2|O}} est une molécule très stable, donc chimiquement inerte dans la troposphère. Par contre, lorsqu'elle atteint la stratosphère, elle peut subir une réaction photochimique conduisant à la formation de NO. NO est un gaz qui catalyse la destruction de l'ozone<ref>{{Article|auteur1=P. Peu|titre=N2O (protoxyde d'azote)|périodique=Techniques de l'ingénieur|numéro article=G1830 V1|date=2007|doi=10.51257/a-v1-g1830}}.</ref>.


=== Formation de l'ozone troposphérique ===
=== Formation de l'ozone troposphérique ===
Le [[dioxyde d'azote]] {{fchim|NO|2}} et d'autres oxydes d'azote interviennent dans la formation des [[oxydant]]s [[Photochimie|photochimiques]] ([[ozone troposphérique]]). Cette forme de pollution oxydante, acide et [[Eutrophisation|eutrophisante]] de l'air et indirectement de l'eau et des sols a significativement augmenté là où les [[ultraviolet]]s sont plus intenses (en raison du [[trou de la couche d'ozone]]<ref>{{en}} Tang X, Wilson SR, Solomon KR, Shao M, Madronich S (2011), ''Changes in air quality and tropospheric composition due to depletion of stratospheric ozone and interactions with climate'', ''Photochem Photobiol. Sci.'', février 2011, 10(2):280-91. Epub 20 janvier 2011</ref>). Parmi les [[oxyde]]s d’[[azote]], les principaux [[Pollution de l'air|polluants atmosphériques]] sont NO, NO{{ind|2}} ; ce sont eux qui sont analysés par les [[Association agréée de surveillance de la qualité de l'air|réseaux de surveillance de la qualité de l’air]] ;
Le [[dioxyde d'azote]] {{fchim|NO|2}} et d'autres oxydes d'azote interviennent dans la formation des [[oxydant]]s [[Photochimie|photochimiques]] ([[ozone troposphérique]]). Cette forme de pollution oxydante, acide et [[Eutrophisation|eutrophisante]] de l'air et indirectement de l'eau et des sols, a significativement augmenté là où les [[ultraviolet]]s sont plus intenses (en raison du [[trou de la couche d'ozone]]<ref>{{en}} Tang X., Wilson S.R., Solomon K.R., Shao M. et Madronich S., ''Changes in air quality and tropospheric composition due to depletion of stratospheric ozone and interactions with climate'', ''Photochem. Photobiol. Sci.'', février 2011, 10 (2), 280-91. Epub 20 janvier 2011.</ref>). Parmi les oxydes d’azote, les principaux [[Pollution de l'air|polluants atmosphériques]] sont NO et {{Fchim|NO|2}} ; ce sont eux qui sont analysés par les [[Association agréée de surveillance de la qualité de l'air|réseaux de surveillance de la qualité de l’air]]. Les {{fchim|NO|''x''}} contribuent à l'[[odeur]] caractéristique de l'[[Impact environnemental du transport routier|air urbain pollué par la circulation]]<ref>[http://www.ac-nice.fr/college-dufy/images/stories/svt/les_pics_de_pollution_dans_la_basse_atmosphere.pdf Les pics de pollution dans la basse atmosphère] {{pdf}}, {{p.|4}}, [[Académie de Nice]].</ref>. NO et NO<sub>2</sub> sont en équilibre avec l'[[ozone]] selon la réaction suivante :
:<chem>NO(g) + O3(g) <=> NO2(g) + O2(g)</chem>.


De jour, les oxydes d'azote sont principalement sous forme de NO et de NO<sub>2</sub>, alors que de nuit, ce sont principalement le NO<sub>2</sub> et NO<sub>3</sub> qui sont présents. Ceci est lié à la [[photolyse]] de l'ozone qui déplace cet équilibre dans un sens ou l'autre. L'émission de NO<sub>2</sub> le jour tendra à favoriser la formation d'ozone troposphérique via la réduction vers NO.
Les NO{{ind|x}} sont aussi des précurseurs intervenant dans la formation de [[nitrate atmosphérique|nitrates atmosphériques]] (rapidement solubilisés dans les eaux météoriques qui sont alors rendues à la fois acidifiantes et [[Eutrophisation|eutrophisantes]]) selon la réaction {{nobr|NO{{ind|2}} + O{{ind|3}} → NO{{ind|3}} + O{{ind|2}}<ref name=Isotop2012/>}}.

:<chem>NO2(g) + O3(g) <=> NO3(g) + O2(g)</chem>

Les {{fchim|NO|''x''}} sont donc des précurseurs intervenant dans la formation de [[nitrate atmosphérique|nitrates atmosphériques]] (rapidement solubilisés dans les eaux météoriques qui sont alors rendues à la fois acidifiantes et [[Eutrophisation|eutrophisantes]]).


=== Pluies acides ===
=== Pluies acides ===
NO et NO{{ind|2}} contribuent au phénomène de [[Pluie acide|pluies acides]] constituée, entre autres, d'[[acide nitrique]] ([[Acide fort]])<ref>Peter Atkins, Loretta Jones, [[Oxyde d'azote#Bibliographie|op. cit]]., {{p.|534}}.</ref>. L’oxydation du NO produit par les combustions peut se poursuivre dans l’atmosphère pour former du NO{{ind|2}} :
NO et {{Fchim|NO|2}} contribuent au phénomène de [[Pluie acide|pluies acides]] constituées, entre autres, d'[[acide nitrique]] ([[acide fort]]){{sfn|Atkins|Jones|1998|p=534}}. L’oxydation du NO produit par les combustions peut se poursuivre dans l’atmosphère pour former du {{Fchim|NO|2}} :
:<math>\mathrm{2\ NO(g) + \ O_2(g) \to \ 2\ NO_2(g)}</math>
:<chem>2NO(g) + O2(g) -> 2NO2(g)</chem>.


NO{{ind|2}} réagit avec l’eau pour donner une [[solution aqueuse]] d’[[acide nitrique]] « [[Ion hydronium|H{{ind|3}}O<sup>+</sup>]](aqueux) + [[ion nitrate|NO{{ind|3}}{{exp|−}}]](aqueux) » et du monoxyde d’azote NO :
{{Fchim|NO|2}} réagit avec l’eau pour donner une [[solution aqueuse]] d’[[acide nitrique]] « {{Fchim|lien=Ion hydronium|H|3|O<sup>+</sup>}}(aqueux) + {{Fchim|lien=ion nitrate|NO|3{{exp|−}}}}(aqueux) » et du monoxyde d’azote NO :
:<math>\mathrm{3\ NO_2(g) + 3\ H_2O(l) \to \ 2\ H_3O^+(aq) +\ 2 \ NO_3^-(aq) +\ NO(g)}</math> :
:<chem>3NO2(g) + 3H2O(l) -> 2H3O+(aq) + 2NO3- (aq) + NO(g)</chem>
:avec :
:*<span style="font-family: MS Serif">(g)</span> = gaz ;
:*(g) = gaz ;
:*<span style="font-family: MS Serif">(l)</span> = liquide ;
:*(l) = liquide ;
:*<span style="font-family: MS Serif">(aq)</span> = aqueux, ion {{Page h'|Hydratation|hydraté}} = ion qui a fixé un certain nombre de molécules d'eau.
:*(aq) = aqueux, ion {{Page h'|Hydratation|hydraté}} = ion qui a fixé un certain nombre de molécules d'eau.


== Origine des émissions d'oxydes d'azote ==
== Origine des émissions d'oxydes d'azote ==

=== Sources ===
=== Sources ===
La combustion des [[combustible fossile|combustibles fossiles]] et de la [[biomasse énergie|biomasse]], dans les foyers fixes, d'une part, et des [[combustible]]s [[gaz]]eux et [[liquide]]s dans les moteurs thermiques, d'autre part, génère des émissions d'oxydes d'azote (NO{{ind|x}}) si la température de combustion dépasse {{tmp|1300|°C}}, même localement<ref>[http://www.citepa.org/journees/programme2004.htm Combustion et Émissions de NO{{ind|x}}], Journée d'études annuelle du [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]] (2004).</ref>.
La combustion des [[combustible fossile|combustibles fossiles]] et de la [[biomasse énergie|biomasse]], dans les foyers fixes, d'une part, et des [[combustible]]s [[gaz]]eux et [[liquide]]s dans les moteurs thermiques, d'autre part, génère des émissions d'oxydes d'azote ({{fchim|NO|''x''}})<ref>[http://www.citepa.org/journees/programme2004.htm Combustion et Émissions de {{fchim|NO|''x''}}], Journée d'études annuelle du [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]] (2004).</ref>. Pour la France, les émissions de {{fchim|NO|''x''}} représentaient {{nobr|651 000 tonnes}} (en équivalent {{Fchim|NO|2}}) pour l'{{nobr|année 2020}}<ref name=":0">{{Ouvrage|titre=Gaz à effet de serre et polluants atmosphériques - Bilan des émissions en France de 1990 à 2020|passage=162|éditeur=[[CITEPA]]|date=2021|pages totales=496|lire en ligne=https://www.citepa.org/fr/secten/}}.</ref>. Les émissions de {{fchim|NO|''x''}} ont atteint un maximum durant les {{nobr|années 1980}} (plus de deux millions de tonnes), elles diminuent régulièrement depuis 1990.


En 2007, la Chine était le premier pays émetteur d'oxydes d'azote<ref>Michel Temman, « Victime de ses rejets, Tokyo aide Pékin à se mettre au vert », ''[[Libération (journal)|Libération]]'', 16 avril 2007, {{Lire en ligne|lien=http://www.liberation.fr/actualite/economie/247790.FR.php}}.</ref>.
Les principaux émetteurs de NO{{ind|x}} sont le [[transport routier]] (d'où une politique de [[Réaction d'oxydoréduction|réduction]] au moyen de [[Pot catalytique|pots catalytiques]] par exemple) et les grandes installations de combustion ([[Centrale thermique|centrales thermiques]], [[chauffage]]s{{etc.}}). Volcans, orages, [[Feu de forêt#Dégâts écologiques|feux de forêts]] contribuent aussi aux émissions de NO{{ind|x}}<ref name="citepa" />. Dans l'[[Atmosphère (Terre)|atmosphère]], les éclairs produisent du NO.


Les volcans, orages et [[Feu de forêt#Dégâts écologiques|feux de forêts]] contribuent aussi aux émissions de {{fchim|NO|''x''}}<ref name="citepa" />. Dans l'[[Atmosphère (Terre)|atmosphère]], les éclairs produisent du NO.
NO{{ind|2}} se rencontre à l'[[Pollution intérieure|intérieur des locaux]] où fonctionnent des appareils au gaz tels que [[Cuisinière à gaz|gazinières]] ou [[Chauffe-eau#Source_d'énergie|chauffe-eau à gaz]]<ref name="actu-envt" />.


==== Transports ====
Les NO{{ind|x}} sont également produits lors de la [[Bois énergie|combustion du bois]]. Ces oxydes d'azote ne proviennent pratiquement pas de l'oxydation de l'azote ([[diazote]]) de l'air ([[#Origine de la pollution|origine thermique]]), mais de celle de l'[[azote]] contenu dans le bois sous forme d'[[amine (chimie)|amine]]s et de [[protéine]]s nécessaires à la croissance de l'arbre ([[#Origine de la pollution|origine combustible]])<ref name="cstb" />{{,}}<ref>[http://www.appa.asso.fr/_docs/7/fckeditor/file/Revues/AirPur/Airpur_81_Sawerysyn.pdf La combustion du bois et ses impacts sur la qualité de l'air], {{p.|12}}, sur appa.asso.fr {{pdf}}</ref>. En raison du taux d’[[azote]] contenu naturellement dans le [[bois]], les émissions d’oxydes d’azote sont plus importantes pour des installations de [[combustion]] de la [[biomasse énergie|biomasse]] que pour des chaudières au [[fioul]] ou au [[Gaz naturel|gaz]]<ref name="medieco">[http://www.medieco.info/pages/page-actu-detail.php?num=91&titre_p=Energie-bois%20:%20se%20chauffer%20sainement Énergie-bois : se chauffer sainement], Medieco (Ingénierie et édition d'écologie médicale), cf. la section « Réduire les émissions des polluants ».</ref>{{,}}<ref name="services_cantonaux">[http://energie-environnement.ch/maison/renovation-et-chauffage/chaudiere-et-pompe-a-chaleur?tmpl=component&print=1&page= Voir « Bois (chargement automatique) »), Services cantonaux suisses de l'énergie et de l'environnement.]</ref>.
Les principaux émetteurs de {{fchim|NO|''x''}} sont les [[transport routier|transports routiers]] (d'où une politique de [[Réaction d'oxydoréduction|réduction]] au moyen de [[Pot catalytique|pots catalytiques]] par exemple). Dans les {{lnobr|années 1990}}, les transports sont devenus responsables de plus de 60 % des émissions de {{fchim|NO|''x''}}<ref name="actu-envt" />, ce qui représentait {{nobr|1,28 million}} de tonnes. Grâce à la mise en place des pots catalytiques, cette proportion est en diminution (58 % du total des {{fchim|NO|''x''}} en 2020, ce qui correspond à {{nobr|346 000 tonnes}})<ref name=":0" />.


==== Combustion et incinération ====
Dans les [[années 2000]], les véhicules sont devenus responsables de près de 60 % des émissions de {{fchim|N||O|x}}<ref name="actu-envt" />. En 2007, la Chine est le premier pays émetteur d'oxydes d'azote<ref>Michel Temman, « Victime de ses rejets, Tokyo aide Pékin à se mettre au vert », ''[[Libération (journal)|Libération]]'', 16 avril 2007, {{Lire en ligne|lien=http://www.liberation.fr/actualite/economie/247790.FR.php}}</ref>.
Les installations de combustion ([[Centrale thermique|centrales thermiques]], [[chauffage]]s{{etc.}}) sont aussi une source importante de {{fchim|NO|''x''}}. Même pour des sources de petite puissance : {{Fchim|NO|2}} se rencontre à l'[[Pollution intérieure|intérieur des locaux]] où fonctionnent des appareils au gaz tels que [[Cuisinière à gaz|gazinières]] ou [[Chauffe-eau#Source_d'énergie|chauffe-eau à gaz]]<ref name="actu-envt" />.


Les {{fchim|NO|''x''}} sont également produits lors de la [[Bois énergie|combustion du bois]]. Ces oxydes d'azote ne proviennent pratiquement pas de l'oxydation à haute température du [[diazote]] de l'air ({{fchim|NO|''x''}} thermiques), mais de celle de l'[[azote]] contenu dans le bois sous forme d'[[amine (chimie)|amine]]s et de [[protéine]]s nécessaires à la croissance de l'arbre ({{fchim|NO|''x''}} du combustible)<ref name="cstb">[https://web.archive.org/web/20141107235840/http://ogst.ifpenergiesnouvelles.fr/articles/ogst/pdf/2006/02/robert_vol61n2.pdf Épuration des polluants issus de la combustion domestique du bois] {{pdf}}, document du [[Centre scientifique et technique du bâtiment|CSTB]], 11{{nb p.}}, {{p.|218}} (archivé par [[Internet Archive]]).</ref>{{,}}<ref>[http://www.appa.asso.fr/_docs/7/fckeditor/file/Revues/AirPur/Airpur_81_Sawerysyn.pdf La combustion du bois et ses impacts sur la qualité de l'air] {{pdf}}, {{p.|12}}, sur ''appa.asso.fr''.</ref>. En raison du taux d’[[azote]] relativement élevé contenu naturellement dans le [[bois]], les émissions d’oxydes d’azote sont potentiellement plus importantes pour des installations de [[combustion]] de la [[biomasse énergie|biomasse]] que pour des chaudières au [[fioul]] ou au [[Gaz naturel|gaz]]<ref name="medieco">[http://www.medieco.info/pages/page-actu-detail.php?num=91&titre_p=Energie-bois%20:%20se%20chauffer%20sainement Énergie-bois : se chauffer sainement], Medieco (Ingénierie et édition d'écologie médicale), cf. la section « Réduire les émissions des polluants ».</ref>{{,}}<ref name="services_cantonaux">[http://energie-environnement.ch/maison/renovation-et-chauffage/chaudiere-et-pompe-a-chaleur?tmpl=component&print=1&page= « Bois (chargement automatique) »), Services cantonaux suisses de l'énergie et de l'environnement].</ref>.
=== Mécanismes de formation ===
{{section à sourcer|date=juin 2019}}
Les NO{{ind|x}} proviennent essentiellement de la combustion des [[Combustible fossile|combustibles fossiles]] dans l'air (qui contient près de 80 % d'azote) à une température supérieure à {{tmp|1400|°C}} ([[moteurs thermiques]] ou [[cimenterie]]s<ref>{{en}} Alternate Control Techniques Document - ''NO{{ind|x}} Emissions from Cement Manufacturing'' EPA-453/R-94-004</ref>, certains chauffages et certains [[Véhicule (transport physique)|véhicule]]s à [[moteur à combustion et explosion|moteur thermique]] notamment, y compris catalysés et de quelques procédés industriels (production d'[[acide nitrique]], fabrication d'[[engrais]], [[traitement de surface]]{{etc.}}).


Globalement, les émissions de {{fchim|NO|''x''}} dues à la production d'énergie en France en 2020 représentaient {{unité|30000 t}} éq {{Fchim|NO|2}}, celles dues au chauffage résidentiel {{unité|65000 t}} éq {{Fchim|NO|2}}<ref name=":0" />.
Ils sont principalement formés dans les chambres de combustion et ont trois origines (mécanismes décrits sous forme simplifiée) :

; thermique : {{nobr|N{{ind|2}} (air) + O{{ind|2}} → 2 NO}} lorsque la température de combustion, en présence d'air, excède {{tmp|1400|°C}} ;
=== Mécanismes de formation ===
; [[combustible]] : [[Amine (chimie)|R-NH{{ind|2}}]] (azote combiné du combustible [par ex. le [[Bois énergie|bois]]<ref name="cstb">{{pdf}}, 11 p., [https://web.archive.org/web/20141107235840/http://ogst.ifpenergiesnouvelles.fr/articles/ogst/pdf/2006/02/robert_vol61n2.pdf Épuration des polluants issus de la combustion domestique du bois] document du [[Centre scientifique et technique du bâtiment|CSTB]] - {{p.|218}} (archivé par [[Internet Archive]]).</ref>]) + O{{ind|2}} → NO +... si N combiné dans le combustible ;
Les {{fchim|NO|''x''}} proviennent essentiellement de la combustion des [[Combustible fossile|combustibles fossiles]] dans l'air (qui contient près de 80 % d'azote) à une température supérieure à {{tmp|1400|°C}} ([[moteurs thermiques]] ou [[cimenterie]]s<ref>{{en}} Alternate Control Techniques Document - {{fchim|NO|''x''}} Emissions from Cement Manufacturing, EPA-453/R-94-004.</ref>, certains chauffages et certains [[Véhicule (transport physique)|véhicule]]s à [[moteur à combustion et explosion|moteur thermique]] notamment, y compris catalysés et de quelques procédés industriels (production d'[[acide nitrique]], fabrication d'[[engrais]], [[traitement de surface]]{{etc.}}).
; NO prompt : {{nobr|N{{ind|2}} + [[Hydrocarbure|CH]] → [[Cyanure d'hydrogène|HCN]] + N}} puis NO après différentes étapes même à plus basse température<ref>[https://www.citepa.org/fr/air-et-climat/polluants/aep-item/oxydes-d-azote Oxydes d'azote - NOx], citepa.org, consulté le 25 juin 2019</ref>.


NO se transforme en présence d'oxygène en NO{{ind|2}} (de {{nombre|0.5|à=10|%}}) dans le foyer de combustion. Cette réaction se poursuit lentement dans l'atmosphère et explique, dans le cas des villes à forte circulation, la couleur brunâtre des couches d'air pollué situées à quelques centaines de mètres d'altitude (action conjointe des poussières)<ref name="citepa" />.
NO est la molécule stable à haute température, elle se forme donc majoritairement dans les installations de combustion et dans les moteurs. NO se transforme ensuite en présence d'oxygène en {{Fchim|NO|2}} (de {{nombre|0.5|à=10|%}}) dans le foyer de combustion. Cette réaction se poursuit lentement dans l'atmosphère et explique, dans le cas des villes à forte circulation, la couleur brunâtre des couches d'air pollué situées à quelques centaines de mètres d'altitude (action conjointe des poussières)<ref name="citepa" />.


Ils sont principalement formés dans les chambres de combustion et ont trois origines<ref>{{Ouvrage|auteur1=A. Asthana|titre=Modélisation mathématique de la formation des {{fchim|NO|''x''}} et de la volatilisation des métaux lourds lors de l’incinération sur grille d’ordures ménagères|passage=74|éditeur=Institut national polytechnique de Lorraine|date=2008|lire en ligne=https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01753018v2}}.</ref> :
Les NO{{ind|x}} contribuent à l'[[odeur]] caractéristique de l'[[Impact environnemental du transport routier|air urbain pollué par la circulation]]<ref>[{{pdf}} [http://www.ac-nice.fr/college-dufy/images/stories/svt/les_pics_de_pollution_dans_la_basse_atmosphere.pdf Les pics de pollution dans la basse atmosphère], {{p.|4}}, [[Académie de Nice]].</ref>.
; {{fchim|NO|''x''}} thermiques
La réaction globale est<ref>{{Article|auteur1=Y. B. Zeldovich|titre=The oxidation of nitrogen in combustion and explosions|périodique=Acta Physicochim|volume=21|numéro=4|date=1946|pages=577-628}}.</ref> : {{nobr|{{Fchim|N|2}} (air) + {{O2}} → 2 NO}} : la molécule de diazote étant très stable, il faut que la température dépasse {{tmp|1400|°C}} pour que ce mécanisme de formation devienne important. C'est la source principale de formation des oxydes d'azote dans les moteurs à explosion.
; {{fchim|NO|''x''}} du [[combustible]]<ref>{{Article|auteur1=J. A. Miller|auteur2=C. T. Bowman|titre=Mechanism and modeling of nitrogen chemistry in combustion|périodique=Progress in Energy and Combustion Science|volume=15|date=1989|pages=287-338}}.</ref>
L'azote peut être présent sous de nombreuses formes dans les combustibles ou les déchets utilisés en combustion et en incinération. On peut les classer en fonctions de type [[Amine (chimie)|amine]] (R-NH{{ind|2}}) ou [[nitrile]] (R-CN). Ces molécules sont moins stables que le diazote, donc elles peuvent s'oxyder plus facilement à des températures modérées (inférieures à {{tmp|1000|°C}}) : cette oxydation à faible température peut aussi conduire à la formation de protoxyde d'azote en fonction des fonctions azotées présentes dans le combustible.
; Prompt NO<ref>{{Article|auteur1=C. P. Fenimore|titre=Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames|périodique=13th International Symposium on Combustion|éditeur=The Combustion Institute |date=1971|pages=373-380}}.</ref>
La molécule de diazote est très stable, mais elle peut réagir avec certaines espèces radicalaires formées dans les réacteurs à haute température. Ceci conduit à la formation de fonctions azotées, par exemple : {{nobr|{{Fchim|N|2}} + [[Hydrocarbure|CH]] → [[Cyanure d'hydrogène|HCN]] + N}} : l'oxydation de ces fonctions azotées conduit ensuite à la formation de NO par le même mécanisme que le NO du combustible<ref>[https://www.citepa.org/fr/air-et-climat/polluants/aep-item/oxydes-d-azote Oxydes d'azote - {{fchim|NO|''x''}}], sur ''citepa.org'' (consulté le 25 juin 2019).</ref>. Ce mécanisme est cependant minoritaire dans la plupart des cas.


=== Réglementations ===
=== Réglementations ===
Diverses règlementations européennes à nationales existent, visant à respecter des conventions ou traités internationaux dont le [[Protocole de Göteborg]] et une Convention de la [[Commission économique pour l'Europe des Nations unies|Commission Économique pour l'Europe des Nations Unies (CEE-ONU)]] relative à la ''pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance''.
Diverses règlementations européennes à nationales existent, visant à respecter des conventions ou traités internationaux dont le [[Protocole de Göteborg]] et une Convention de la [[Commission économique pour l'Europe des Nations unies|Commission Économique pour l'Europe des Nations Unies (CEE-ONU)]] relative à la ''pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance''.


Les [[États membres de l'Union européenne]] doivent<ref>Directive européenne 2001/81/CE du 23 octobre 2001 relative aux Plafonds d'Émissions Nationaux (NEC)</ref> périodiquement communiquer un inventaire des émissions du pays pour les NO{{ind|x}} (ainsi que pour SO{{ind|2}}, COVNM et NH{{ind|3}}, dans un format identique à celui retenu par la [[convention sur la pollution atmosphérique transfrontalière]]<ref>CITEPA, {{lien brisé|url=http://www.citepa.org/publications/UNECE_france_mars2012.zip,|titre=Inventaire des émissions dans l'air en France}}, Format UNECE, 2012 (voir préambule, {{p.|11/244}})</ref>).
Les [[États membres de l'Union européenne]] doivent<ref>Directive européenne 2001/81/CE du 23 octobre 2001 relative aux Plafonds d'Émissions Nationaux (NEC).</ref> périodiquement communiquer un inventaire des émissions du pays pour les {{fchim|NO|''x''}} (ainsi que pour {{fchim|SO|2}}, COVNM et {{fchim|NH|3}}) dans un format identique à celui retenu par la convention sur la [[pollution transfrontalière]] à longue distance<ref name=":0" />.


==== En France ====
==== En France ====
Les NOx font partie des [[polluant]]s préoccupants que la France peine à réguler, du fait, entre autres, du nombre important de véhicules Diesel en circulation. L'[[ADEME]], dans un avis mis à jour en {{date-|mai 2018}}, recommande de maîtriser les besoins en déplacement, les modes de transport (personnes et marchandises), les types de mobilités – au profit de mobilités douces organisées de manière à développer les systèmes de libre-service (vélo), de covoiturage, de véhicule partagé (auto, vélo)... tout en veillant à améliorer la logistique du [[dernier kilomètre]]<ref>EG, [http://www.environnement-magazine.fr/mobilite/article/2018/05/18/119247/ademe-met-jour-son-avis-sur-les-emissions-particules-nox-des-vehicules-routiers.php L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe) a publié ... et de NOx par les véhicules routiers], 17 mai 2018, Environnement magazine</ref>.
Les {{fchim|NO|''x''}} font partie des [[polluant]]s préoccupants que la France peine à réguler, du fait, entre autres, du nombre important de véhicules Diesel en circulation. L'[[ADEME]], dans un avis mis à jour en {{date-|mai 2018}}, recommande de maîtriser les besoins en déplacement, les modes de transport (personnes et marchandises), les types de mobilités – au profit de mobilités douces organisées de manière à développer les systèmes de libre-service (vélo), de covoiturage, de véhicule partagé (auto, vélo) tout en veillant à améliorer la logistique du [[dernier kilomètre]]<ref>EG, [http://www.environnement-magazine.fr/mobilite/article/2018/05/18/119247/ademe-met-jour-son-avis-sur-les-emissions-particules-nox-des-vehicules-routiers.php L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe) a publié […] et de {{fchim|NO|''x''}} par les véhicules routiers], 17 mai 2018, ''Environnement magazine''.</ref>.


== Métrologie ==
== Métrologie ==
{{article détaillé|Mesure des oxydes d'azote}}
{{article détaillé|Mesure des oxydes d'azote}}


Les analyses pour mesurer les taux d'oxydes d'azote se font généralement par [[chimiluminescence]] (qui est aussi la méthode de référence européenne), via la mesure du rayonnement produit par la réaction chimique entre les molécules de [[monoxyde d'azote]] et celles d'[[ozone]] qui est produit par un générateur haute tension<ref>[https://www.iso.org/fr/standard/14995.html ISO 7996:1985 Air ambiant — Détermination de la concentration en masse des oxydes d'azote — Méthode par chimiluminescence]</ref>.
Les analyses pour mesurer les taux d'oxydes d'azote se font généralement par [[chimiluminescence]] (qui est aussi la méthode de référence européenne), via la mesure du rayonnement produit par la réaction chimique entre les molécules de [[monoxyde d'azote]] et d'[[ozone]], ce dernier est produit par un générateur haute tension<ref>[https://www.iso.org/fr/standard/14995.html ISO 7996:1985 Air ambiant — Détermination de la concentration en masse des oxydes d'azote — Méthode par chimiluminescence].</ref>.


Pour effectuer cette mesure, les gaz passent par un four de conversion, qui transforme NO{{ind|2}} en NO qui s'ajoute au NO déjà présent dans les gaz puis réagissent avec {{fchim|O|3}}, produit par ailleurs.
Pour effectuer la mesure des {{fchim|NO|''x''}}, les gaz passent par un four de conversion, qui transforme {{fchim|NO|2}} en NO, celui-ci s'ajoute au NO déjà présent dans les gaz, le NO est ensuite analysé en le faisant réagir avec {{fchim|O|3}}.


== Réduction des émissions d'oxydes d'azote ==
== Réduction des émissions d'oxydes d'azote ==
=== Moteurs des véhicules automobiles ===
=== Moteurs des véhicules automobiles ===
[[Fichier:NOx Diesel emissions - real vs Euronorms - fr.svg|vignette|redresse= 1.5|Comparaison entre les [[Norme européenne d'émission|normes d'émission]] d'oxydes d'azote (NOx) et les émissions mesurées<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Comparison of NOx emission standards for different Euro classes |url=https://www.eea.europa.eu/media/infographics/comparison-of-nox-emission-standards/view |site=[[Agence européenne pour l'environnement]] |consulté le=2019-03-06}}</ref>.]]
[[Fichier:NOx Diesel emissions - real vs Euronorms - fr.svg|vignette|redresse= 1.5|Comparaison entre les [[Norme européenne d'émission|normes d'émission]] d'oxydes d'azote ({{fchim|NO|''x''}}) et les émissions mesurées<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Comparison of {{fchim|NO|''x''}} emission standards for different Euro classes |url=https://www.eea.europa.eu/media/infographics/comparison-of-nox-emission-standards/view |site=[[Agence européenne pour l'environnement]] |consulté le=2019-03-06}}.</ref>.]]
Le [[pot catalytique]] mis en place depuis les années 1990 permet une élimination quasiment totale des émissions de {{fchim|NO|''x''}} sur les moteurs a allumage commandé (essence). Les pots et filtres catalytiques sont efficaces mais consomment des métaux ''« précieux »'' et rares éventuellement [[toxique]]s (dont métaux du groupe du [[platine]]), et en perdent dans l'[[environnement]].
Le [[pot catalytique]] a diminué les émissions des voitures (depuis 1993 en France), mais avec un impact atténué par une forte croissance du trafic, du nombre de véhicules, et par la durée de renouvellement du parc de véhicules. Les pots et filtres catalytiques sont efficaces mais consomment des métaux ''« précieux »'' et rares éventuellement [[toxique]]s (dont métaux du groupe du [[platine]]), et en perdent dans l'[[environnement]]. De plus, en Europe, où pour des raisons fiscales le taux de [[moteur Diesel|moteurs Diesel]] (catalysés depuis 1996) est très élevé, ce type de véhicules produit l'essentiel du {{fchim|N||O|x}}. Une étude de l'[[Union européenne|UE]] a conclu en 1990, que 15 % des émissions de {{fchim|N||O|x}} étaient dues au transport maritime. À ce rythme elles représenteront 23 % des émissions en 2010<ref>[http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/43548.htm Bulletin ADIT juillet 2007]</ref>. En France, pays où le taux de diesel est le plus élevé, le transport routier était en 2010 responsable d'environ 55 % des émissions de NO{{ind|x}} selon le CITEPA<ref>Geneviève De Lacour, ''[http://www.journaldelenvironnement.net/article/le-transport-routier-responsable-de-55-des-emissions-de-nox,29482 Le transport routier responsable de 55 % des émissions de NO{{ind|x}}]'', ''Journal de l'environnement'', 14 juin 2012</ref>, ce qui en fait un des premiers responsables de la [[pollution routière]].


Par contre, le pot catalytique ne permet pas l'élimination des {{fchim|NO|''x''}} sur les véhicules à [[moteur Diesel]]. En Europe, où pour des raisons fiscales le taux de véhicules particuliers à moteurs diesel est très élevé, la diminution des émissions de {{fchim|NO|''x''}} a donc été moins forte qu'attendue. Les transports maritimes utilisent aussi des moteurs diesel, on estime qu'ils représentent 24 % des émissions totales de {{fchim|NO|''x''}} en Europe en 2018<ref>{{Ouvrage|titre=Faits et chiffres : le rapport EMTER|passage=5|éditeur=European Environment Agency|date=2021|lire en ligne=https://www.eea.europa.eu/publications/maritime-transport}}.</ref>.
=== Installations de combustion ===

=== Installations de combustion et d'incinération ===
==== Généralités ====
==== Généralités ====
Deux types de techniques existent :
Deux types de techniques existent : les [[technique]]s dites primaires (action sur la combustion) et les techniques dites secondaires (action sur l'effluent gazeux).
les [[technique]]s dites primaires (action sur la combustion) et les techniques dites secondaires (action sur l'effluent gazeux).


; Techniques primaires
; Techniques primaires : Elles limitent les émissions en intervenant sur la combustion. On citera les brûleurs « bas-NO{{ind|x}} »<ref>Les émissions de NO{{ind|x}} de ces brûleurs sont inférieures à la réglementation la plus sévère du moment ; cette limite évolue régulièrement.</ref>, la [[Recirculation des gaz d'échappement|recirculation des gaz de combustion]], l'injection étagée du combustible et/ou de l'air de combustion<ref>[http://atee.fr/energie-plus-magazine/reduction-des-nox-traitement-primaire-adapter-la-combustion Réduction des NO{{ind|x}} - traitement primaire : adapter la combustion] (Énergie Plus magazine).</ref>. L'efficacité de ces techniques s'échelonne entre 20 et 60 % (dans le cas où l'on combinerait plusieurs techniques primaires).
Elles limitent les émissions en intervenant sur la combustion. On cite les brûleurs « bas-{{fchim|NO|''x''}} »<ref>Les émissions de {{fchim|NO|''x''}} de ces brûleurs sont inférieures à la réglementation la plus sévère du moment ; cette limite évolue régulièrement.</ref>, la [[Recirculation des gaz d'échappement|recirculation des gaz de combustion]], l'injection étagée du combustible et/ou de l'air de combustion<ref>[http://atee.fr/energie-plus-magazine/reduction-des-nox-traitement-primaire-adapter-la-combustion Réduction des {{fchim|NO|''x''}} - traitement primaire : adapter la combustion] (Énergie Plus magazine).</ref>. L'efficacité de ces techniques s'échelonne entre 20 et 60 % (dans le cas où l'on combinerait plusieurs techniques primaires).


; Techniques secondaires : Elles permettent d'obtenir des taux de réduction beaucoup plus importants.<br/>Les deux technologie qui se sont réellement imposés sur le marché sont :
; Techniques secondaires
Elles permettent d'obtenir des taux de réduction beaucoup plus importants. Les trois technologies qui se sont réellement imposées sur le marché sont :
:* la [[Réduction non catalytique sélective|réduction sélective non catalytique]] (en anglais SNCR de ''{{lang|en|selective non catalytic reduction}}'') : cette méthode est basée sur une réaction de réduction du NO par une espèce azotée. Plusieurs procédés existent utilisant l'[[ammoniac]], l'[[urée]] ou l'[[acide isocyanurique]]. Pour être efficace, la réaction doit être faite dans un domaine de température précis, proche de {{tmp|1000|°C}}, qui dépend de l'[[agent réducteur]] utilisé. Il est possible d'atteindre un taux de réduction de 80 % par cette méthode<ref>{{Ouvrage|auteur1=Duy Quang Dao|titre=Technologies de recombustion avancée des oxydes d'azote : études expérimentales et cinétique sur pilote semi-industriel|passage=16|nature ouvrage=thèse |lieu=université de Lille 1|date=2010|lire en ligne=https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00650087}}.</ref> ;
:; [[Réaction d'oxydoréduction|oxydoréduction]] [[catalyse|non catalytique]] (en anglais {{lang|en|''SNCR'' de ''selective non catalytic reduction''}}) : {{refnec|permettant un abattement d’au moins 50 % du flux de polluant, par l’injection d’[[urée]], ou d'[[ammoniac]], en {{quoi|une zone ciblée des [[fumée]]s}}}} ;
:* le rebrûlage des fumées (''{{Langue|en|texte=reburning}}'' en anglais) consiste à injecter un réducteur (hydrocarbure, charbon, etc.) dans une zone à température suffisamment élevée pour qu'une réaction de réduction de {{fchim|NO|''x''}} en fonctions azotées puisse avoir lieu<ref>{{Article|auteur1=I. Jacubowiez|titre=Dénitrification des gaz de combustion|périodique=Techniques de l'ingénieur - J3922 V1|date=1998|lire en ligne=https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/archives-th12/archives-operations-unitaires-genie-de-la-reaction-chimique-tiajb/archive-1/denitrification-des-gaz-de-combustion-j3922/|accès url=payant}}.</ref>. Cette méthode permet d'atteindre un taux de dénitrification de 50 % ;
:; [[réduction catalytique sélective]] (en anglais ''SCR'' pour ''{{lang|en|selective catalytic reduction}}'') : permettant un abattement d’au moins 80 % du flux de polluant, par une [[réaction chimique]] [[catalyse|catalytique]], le [[catalyseur]] étant régénéré périodiquement<ref>{{pdf}} [http://www.ile-de-france.drire.gouv.fr/extranet_ppa/mise%20en%20oeuvre%20du%20PPA/mesure/mesure3/3-BOIS%20COMME%20COMBUSTIBLE/Rapport%20Etude_emissions_Drire%20idf_FINAL.pdf Étude Émissions : Chaudières Biomasse], [[Direction régionale de l'industrie, de la recherche et de l'environnement|DRIRE]] d'[[Île-de-France]] - pages 23 à 31 et la conclusion pages 39, 40. Pour ce qui concerne plus spécialement les technologies de réduction des NO{{ind|x}}, voir pages 22, 23 et l'Annexe 5 page 51 (extraits de la page web : [http://www.entreprises.cci-paris-idf.fr/web/environnement/air-energie/reduire-emissions-atmospheriques/comment-reduire-emissions-nox Comment réduire les émissions de NO{{ind|x}}] selon le [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]]).</ref>{{,}}<ref>[http://atee.fr/energie-plus-magazine/r%C3%A9duction-des-nox-traitement-des-fum%C3%A9es-r%C3%A9duction-s%C3%A9lective-non-catalytique-ou Réduction des NO{{ind|x}} - traitement des fumées : réduction sélective non catalytique ou catalytique] (Énergie Plus magazine).</ref>.
:* la [[réduction catalytique sélective]] (en anglais SCR pour ''{{lang|en|selective catalytic reduction}}'') : permettant un abattement d’au moins 80 % du flux de polluant. Cette méthode utilise aussi une [[réaction chimique]] entre les {{fchim|NO|''x''}} et un agent réducteur azoté, mais le procédé est [[catalyse|catalytique]], ce qui permet de l'utiliser à une température de l'ordre de {{tmp|450|°C}}<ref>[http://www.ile-de-france.drire.gouv.fr/extranet_ppa/mise%20en%20oeuvre%20du%20PPA/mesure/mesure3/3-BOIS%20COMME%20COMBUSTIBLE/Rapport%20Etude_emissions_Drire%20idf_FINAL.pdf Étude Émissions : Chaudières Biomasse] {{pdf}}, [[Direction régionale de l'industrie, de la recherche et de l'environnement|DRIRE]] d'[[Île-de-France]], {{p.}}23-31 et la conclusion {{p.}}39, 40. Pour ce qui concerne plus spécialement les technologies de réduction des {{fchim|NO|''x''}}, voir {{p.}}22, 23 et l'Annexe 5 {{p.}}51 (extraits de la page web : [http://www.entreprises.cci-paris-idf.fr/web/environnement/air-energie/reduire-emissions-atmospheriques/comment-reduire-emissions-nox Comment réduire les émissions de {{fchim|NO|''x''}}] selon le [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]]).</ref>{{,}}<ref>[http://atee.fr/energie-plus-magazine/r%C3%A9duction-des-nox-traitement-des-fum%C3%A9es-r%C3%A9duction-s%C3%A9lective-non-catalytique-ou Réduction des {{fchim|NO|''x''}} - traitement des fumées : réduction sélective non catalytique ou catalytique] (Énergie Plus magazine).</ref>.


==== Cas du bois énergie ====
==== Cas du bois énergie ====
La température de combustion étant difficile à contrôler, dans un poêle ou une cheminée (avec ou sans insert), et toute température de combustion supérieure à {{tmp|1300|°C}} générant des NOx, le [[bois énergie]] est plus susceptible d'en générer que les chaudières fonctionnant au [[gaz naturel]] ou au [[fioul]] où la température de combustion est plus facile a contrôler<ref group=alpha>Voir les sections « [[#Sources et devenir|Sources et devenir - Généralités]] » et « [[#France|France]] » .</ref>, son développement, dans le cadre de la promotion des [[énergie renouvelable|énergies renouvelables]], « ''joue un rôle prépondérant par rapport aux autres énergies dans l’évolution des émissions de NO{{ind|x}}''<ref name="ademe_biomasse"/> ».
La température de combustion étant difficile à contrôler, dans un poêle ou une cheminée (avec ou sans insert), et toute température de combustion supérieure à {{tmp|1300|°C}} générant des {{fchim|NO|''x''}}, le [[bois énergie]] est plus susceptible d'en générer que les chaudières fonctionnant au [[gaz naturel]] ou au [[fioul]] où la température de combustion est plus facile à contrôler<ref group=alpha>Voir les sections « [[#Sources et devenir|Sources et devenir - Généralités]] » et « [[#France|France]] ».</ref>, son développement, dans le cadre de la promotion des [[énergie renouvelable|énergies renouvelables]], « ''joue un rôle prépondérant par rapport aux autres énergies dans l’évolution des émissions de NO''{{ind|x}}<ref name="ademe_biomasse"/> ».


===== Suisse =====
===== Suisse =====
La combustion du bois {{Citation|dans des installations de chauffage ordinaires - sans [[Filtre à particules|filtres]] coûteux - produit des polluants atmosphériques locaux additionnels, surtout de la poussière fine et des oxydes d’azote}}<ref name="agentmultiforme">[http://www.waldwissen.net/waldwirtschaft/holz/energie/wsl_wandlungsfaehiger_energietraeger/index_FR Le bois - un agent énergétique multiforme] ; article original : le [http://www.psi.ch/media/MediaBoard/Energiespiegel_Nr16_04_2006_f.pdf document] ({{pdf}}) de l'[[Institut Paul Scherrer]] (avril 2006).</ref>. Les services cantonaux de l'énergie et de l'environnement, dans une information sur les chaudières bois à chargement automatique ([[Granulé de bois|granulés]] et [[Plaquette forestière|plaquettes]]), signalent qu'{{Citation|une chaudière à bois émet bien davantage de particules [[Particules en suspension|PM{{ind|10}}]] et d'oxydes d'azote NO{{ind|x}} qu'une chaudière à [[Fioul|mazout]]}}<ref name="services_cantonaux" />.
La combustion du bois {{Citation|dans des installations de chauffage ordinaires - sans [[Filtre à particules|filtres]] coûteux - produit des polluants atmosphériques locaux additionnels, surtout de la poussière fine et des oxydes d’azote}}<ref name="agentmultiforme">[http://www.waldwissen.net/waldwirtschaft/holz/energie/wsl_wandlungsfaehiger_energietraeger/index_FR Le bois - un agent énergétique multiforme] ; article original : le [http://www.psi.ch/media/MediaBoard/Energiespiegel_Nr16_04_2006_f.pdf document] ({{pdf}}) de l'[[Institut Paul Scherrer]] (avril 2006).</ref>. Les services cantonaux de l'énergie et de l'environnement, dans une information sur les chaudières bois à chargement automatique ([[Granulé de bois|granulés]] et [[Plaquette forestière|plaquettes]]), signalent qu'{{Citation|une chaudière à bois émet bien davantage de particules [[Particules en suspension|PM{{ind|10}}]] et d'oxydes d'azote {{fchim|NO|''x''}} qu'une chaudière à [[Fioul|mazout]]}}<ref name="services_cantonaux" />.


L'[[institut Paul Scherrer]] préconise la conversion du bois énergie en [[Bois énergie#Un gaz naturel de synthèse (GNS) issu du bois|gaz naturel de synthèse]] pour réduire ces émissions<ref name="agentmultiforme" />.
L'[[Institut Paul Scherrer]] préconise la conversion du bois énergie en [[Bois énergie#Un gaz naturel de synthèse (GNS) issu du bois|gaz naturel de synthèse]] pour réduire ces émissions<ref name="agentmultiforme" />.


[[File:Profil écologique de systèmes de chauffage (1).jpg|thumb|center|upright=1.5|alt=Émissions de particules PM10 et d'oxydes d'azote (NO{{ind|x}}) de systèmes de chauffage actuels|Émissions de '''[[Particules en suspension|PM{{ind|10}}]]''' et de '''NO{{ind|x}}''' (NO + NO{{ind|2}}) de systèmes de chauffage actuels en Suisse.<br />Émissions directes. Autres émissions = émissions sur la [[chaîne de production]]<ref name="tableau_psi">Voir ({{pdf}}) : la [http://e-collection.library.ethz.ch/eserv/eth:27872/eth-27872-07.pdf version en anglais] de l'[http://gabe.web.psi.ch/pdfs/Energiespiegel_Nr.11_Juni_2004.pdf original en allemand] ({{p.|3}}) et la légende de [http://www.gaz-naturel.ch/fileadmin/customer/erdgasch/Data/Erdgas/Umwelt/Grafik_Feinstaub_f.pdf ce tableau] pour « Autres émissions ».</ref>.]]
[[File:Profil écologique de systèmes de chauffage (1).jpg|thumb|center|upright=1.5|alt=Émissions de particules PM10 et d'oxydes d'azote ({{fchim|NO|''x''}}) de systèmes de chauffage actuels|Émissions de [[Particules en suspension|PM{{ind|10}}]] et de {{fchim|NO|''x''}} (NO + {{fchim|NO|2}}) de systèmes de chauffage actuels en Suisse.<br />Émissions directes. Autres émissions = émissions sur la [[chaîne de production]]<ref name="tableau_psi">Voir ({{pdf}}) : la [http://e-collection.library.ethz.ch/eserv/eth:27872/eth-27872-07.pdf version en anglais] de l'[http://gabe.web.psi.ch/pdfs/Energiespiegel_Nr.11_Juni_2004.pdf original en allemand] ({{p.|3}}) et la légende de [http://www.gaz-naturel.ch/fileadmin/customer/erdgasch/Data/Erdgas/Umwelt/Grafik_Feinstaub_f.pdf ce tableau] pour « Autres émissions ».</ref>.]]


===== France =====
===== France =====
La [[combustion]] de la [[biomasse énergie|biomasse]] a un impact sur la [[pollution de l'air|pollution atmosphérique]], qui doit être réduite conformément aux engagements nationaux d'amélioration de la [[Norme de qualité de l'air|qualité de l'air]]. Une étude, réalisée pour le compte de l'[[Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie|ADEME]] par le [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]] et « Énergies Demain »<ref>[http://www.energies-demain.com/ Énergies Demain].</ref>, évalue les conditions techniques et économiques d’un développement maîtrisé de la [[biomasse énergie]] permettant de respecter conjointement les engagements pris pour atténuer le [[réchauffement climatique]] et améliorer la qualité de l'air. Sur la vingtaine de polluants atmosphériques étudiés, les NO{{ind|x}} sont les seuls polluants pour lesquels
La [[combustion]] de la [[biomasse énergie|biomasse]] a un impact sur la [[pollution de l'air|pollution atmosphérique]], qui doit être réduite conformément aux engagements nationaux d'amélioration de la [[Norme de qualité de l'air|qualité de l'air]]. Une étude, réalisée pour le compte de l'[[Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie|ADEME]] par le [[Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|CITEPA]] et « Énergies Demain »<ref>[http://www.energies-demain.com/ Énergies Demain].</ref>, évalue les conditions techniques et économiques d’un développement maîtrisé de la [[biomasse énergie]] permettant de respecter conjointement les engagements pris pour atténuer le [[réchauffement climatique]] et améliorer la qualité de l'air. Sur la vingtaine de polluants atmosphériques étudiés, les {{fchim|NO|''x''}} sont les seuls polluants pour lesquels une augmentation des émissions à l’horizon 2020 est observée dans les résultats des simulations<ref name="ademe_biomasse">[http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/70724_synthese_polluants_atmospheriques.pdf Synthèse des émissions nationales de polluants atmosphériques - Secteur biomasse énergie] {{pdf}}, {{p.|44, 54}} ; ce dossier est téléchargeable sur le site de l'[[Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie|ADEME]] : [http://www.ademe.fr/evaluation-prospective-2020-2050-contribution-secteur-biomasse-energie-emissions-nationales-polluants-atmospheriques Évaluation prospective 2020-2050 de la contribution du secteur biomasse énergie aux émissions nationales de polluants atmosphériques].</ref>. Le texte suivant est extrait de cette étude :
une augmentation des émissions à l’horizon 2020 est observée dans les résultats des simulations<ref name="ademe_biomasse">Source : {{pdf}} [http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/70724_synthese_polluants_atmospheriques.pdf Synthèse des émissions nationales de polluants atmosphériques - Secteur biomasse énergie], {{p.|44, 54}} ; ce dossier est téléchargeable sur le site de l'[[Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie|ADEME]] : [http://www.ademe.fr/evaluation-prospective-2020-2050-contribution-secteur-biomasse-energie-emissions-nationales-polluants-atmospheriques Évaluation prospective 2020-2050 de la contribution du secteur biomasse énergie aux émissions nationales de polluants atmosphériques].</ref>. Le texte suivant est extrait de cette étude :


{{Citation|La problématique des émissions de NO{{ind|x}} reste à surveiller attentivement et à contrôler, même si la [[biomasse (énergie)|biomasse]] ne représente en 2005 que 2 % des émissions nationales. Non seulement la France ne respecte pas certaines concentrations limites dans l’[[environnement]] mais de plus elle a beaucoup de difficultés en ce qui concerne le respect de son plafond d’émissions de NO{{ind|x}} (que ce soit celui de 2010 ou celui en préparation pour 2020). La [[rénovation]] du parc d’appareils domestiques conduit à des émissions de NO{{ind|x}} supérieures par rapport à la situation existante. Le [[bois énergie|bois]] étant plus émetteur de NO{{ind|x}} que les combustibles fossiles de type [[gaz naturel]] et [[fioul]], la mise en place de « de-NO{{ind|x}} »<ref group=alpha>'''de-NO{{ind|x}}''', ou '''DeNO{{ind|x}}''' : systèmes de [[Réaction d'oxydoréduction|réduction]] des oxydes d'azote.</ref> sur des installations de puissances importantes pourrait être étudiée au cas par cas afin de limiter les émissions de NO{{ind|x}}. Selon les scénarios considérés, le surcoût annuel d’investissement pour équiper toutes les nouvelles chaufferies biomasse de système de traitement des NO{{ind|x}} est évalué entre {{nobr|52 millions}} d’euros (système non [[catalyse|catalytique]] ou SNCR, permettant une réduction de 2 à 6 % des émissions entre 2005 et 2020) et {{nobr|280 millions}} d’euros (système catalytique ou [[Réduction catalytique sélective|SCR]], permettant une réduction de 6 à 11 % des émissions entre 2005 et 2020).}}<ref>Des extraits de cette étude sont disponibles sur la page web : [http://www.bois-et-vous.fr/bois-energie/chauffage-automatique-au-bois.html Chauffage automatique au bois] - (Nord-Picardie Bois).</ref>.
{{Citation bloc|La problématique des émissions de {{fchim|NO|''x''}} reste à surveiller attentivement et à contrôler, même si la [[biomasse (énergie)|biomasse]] ne représente en 2005 que 2 % des émissions nationales. Non seulement la France ne respecte pas certaines concentrations limites dans l’[[environnement]] mais de plus elle a beaucoup de difficultés en ce qui concerne le respect de son plafond d’émissions de {{fchim|NO|''x''}} (que ce soit celui de 2010 ou celui en préparation pour 2020). La [[rénovation]] du parc d’appareils domestiques conduit à des émissions de {{fchim|NO|''x''}} supérieures par rapport à la situation existante. Le [[bois énergie|bois]] étant plus émetteur de {{fchim|NO|''x''}} que les combustibles fossiles de type [[gaz naturel]] et [[fioul]], la mise en place de « de-NO{{ind|''x''}} »<ref group=alpha>'''de-NO{{ind|''x''}}''' ou '''DeNO{{ind|''x''}}''' : systèmes de [[Réaction d'oxydoréduction|réduction]] des oxydes d'azote.</ref> sur des installations de puissances importantes pourrait être étudiée au cas par cas afin de limiter les émissions de {{fchim|NO|''x''}}. Selon les scénarios considérés, le surcoût annuel d’investissement pour équiper toutes les nouvelles [[chaufferies biomasse]] de système de traitement des {{fchim|NO|''x''}} est évalué entre {{nobr|52 millions}} d’euros (système non [[catalyse|catalytique]] ou SNCR, permettant une réduction de 2 à 6 % des émissions entre 2005 et 2020) et {{nobr|280 millions}} d’euros (système catalytique ou [[Réduction catalytique sélective|SCR]], permettant une réduction de 6 à 11 % des émissions entre 2005 et 2020).|<ref>Des extraits de cette étude sont disponibles sur la page web : [http://www.bois-et-vous.fr/bois-energie/chauffage-automatique-au-bois.html Chauffage automatique au bois], Nord-Picardie Bois.</ref>}}


:{| class="wikitable" border="3" style="text-align: center; width:70%"
{| class="wikitable centre" border="3" style="text-align: center; width:70%"
|+ Comparaison du [[facteur d'émission]] de NO{{ind|x}} du chauffage au bois<ref>Tout type d’appareil confondu : foyers ouverts et fermés, poêles, cuisinières et chaudières (appareils anciens et récents).</ref><br>avec les autres types de carburant<br>(secteur domestique, année 2005 - synthèse 2009)<ref name="medd2009">Source : {{pdf}} [http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/DGEC_bois_energie_et_qualite_de_l_airv2mod.pdf Le Bois énergie et la qualité de l’air (synthèse 2009)], page 11 ([[Ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement|Ministère de l’écologie]]).</ref>
|+ Comparaison du [[facteur d'émission]] de {{fchim|NO|''x''}} du chauffage au bois<ref>Tout type d’appareil confondu : foyers ouverts et fermés, poêles, cuisinières et chaudières (appareils anciens et récents).</ref><br>avec les autres types de carburant<br>(secteur domestique, année 2005 - synthèse 2009)<ref name="medd2009">[http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/DGEC_bois_energie_et_qualite_de_l_airv2mod.pdf Le Bois énergie et la qualité de l’air (synthèse 2009)] {{pdf}}, {{p.}}11, [[Ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement|ministère de l’Écologie]].</ref>
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:Les facteurs d’émission des appareils sont exprimés en [[gramme|g]]/GJ (masse de {{fchim|NO|''x''}} émise par unité d’énergie sortante ([[giga]][[joule]] (GJ))).


==== Effet du dioxyde de titane ====
==== Effet du dioxyde de titane ====
À [[Dinan]], en France, {{unité/2|2500|m|2}} de chaussée ont été construits en incorporant à un enrobé poreux classique un « coulis à base de ciment » contenant du [[dioxyde de titane]] ({{fchim|TiO|2}}), traité chimiquement, qui aide à détruire les {{fchim|N||O|x}}<ref>{{Article |langue=fr |titre=Un goudron glouton pour absorber la pollution |périodique=Le Monde.fr |date=2006-10-21 |lire en ligne=https://www.lemonde.fr/planete/article/2006/10/21/un-goudron-glouton-pour-absorber-la-pollution_826125_3244.html |consulté le=2020-04-23 }}</ref>.
À [[Dinan]], en France, {{unité|2500 m2}} de chaussée ont été construits en incorporant à un enrobé poreux classique un « coulis à base de ciment » contenant du [[dioxyde de titane]] ({{fchim|TiO|2}}), traité chimiquement, qui aide à détruire les {{fchim|NO|''x''}}<ref>{{Article |titre=Un goudron glouton pour absorber la pollution |périodique=Le Monde.fr |date=2006-10-21 |lire en ligne=https://www.lemonde.fr/planete/article/2006/10/21/un-goudron-glouton-pour-absorber-la-pollution_826125_3244.html |consulté le=2020-04-23}}.</ref>.


== Notes et références ==
== Notes et références ==
{{Crédit d'auteurs|interne|NOx}}
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=== Notes ===
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{{Références| groupe=alpha|taille=30}}
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=== Références ===
=== Références ===
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=== Bibliographie ===
=== Bibliographie ===
* {{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Peter Atkins|auteur2=Loretta Jones|traducteur=André Pousse|titre=Chimie|sous-titre=molécules, matière, métamorphoses|titre original=Chemistry : molecules, matter and change|lieu=Bruxelles Paris|éditeur=De Boeck universite|année=1998|pages totales=1018|isbn=978-2-7445-0028-2|oclc=489879525}}, traduction de la {{3e}}{{éd.}} américaine..
* {{Ouvrage|auteur1=Peter Atkins|auteur2=Loretta Jones|traducteur=André Pousse|titre=Chimie|sous-titre=molécules, matière, métamorphoses|titre original=Chemistry : molecules, matter and change|lieu=Bruxelles Paris|éditeur=De Boeck universite|année=1998|pages totales=1018|isbn=978-2-7445-0028-2|oclc=489879525}}, traduction de la {{3e}}{{éd.}} américaine.
* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Jacques|nom1=Angenault|titre=La Chimie|sous-titre=dictionnaire encyclopédique|lieu=Paris|éditeur=[[Éditions Dunod|Dunod]]|année=1995|numéro d'édition=2|pages totales=535|isbn=978-2-10-002497-1|oclc=33151761|bnf=35788665}}.
* {{Ouvrage|prénom1=Jacques|nom1=Angenault|titre=La Chimie|sous-titre=dictionnaire encyclopédique|lieu=Paris|éditeur=[[Éditions Dunod|Dunod]]|année=1995|numéro d'édition=2|pages totales=535 |isbn=978-2-10-002497-1|oclc=33151761|bnf=35788665}}.
* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Maurice|nom1=Bernard|préface=Paul Arnaud|titre=Cours de chimie minérale|lieu=Paris|éditeur=[[Éditions Dunod|Dunod]]|année=1994|numéro d'édition=2|pages totales=405|isbn=978-2-10-002067-6|bnf=35717160}}.
* {{Ouvrage|prénom1=Maurice|nom1=Bernard|préface=Paul Arnaud|titre=Cours de chimie minérale|lieu=Paris|éditeur=[[Éditions Dunod|Dunod]]|année=1994|numéro d'édition=2|pages totales=405 |isbn=978-2-10-002067-6|bnf=35717160}}.
* Savarino J, Bhattacharya SK, Morin S, Baroni M, Doussin JF. (2008), ''The NO+O3 reaction: a triple oxygen isotope perspective on the reaction dynamics and atmospheric implications for the transfer of the ozone isotope anomaly'', ''J. Chem. Phys.'', {{date-|mai 2008}} 21, 128(19):194303.
* Savarino J., Bhattacharya S.K., Morin S., Baroni M. et Doussin J.F. (2008), ''The NO+O3 reaction: a triple oxygen isotope perspective on the reaction dynamics and atmospheric implications for the transfer of the ozone isotope anomaly'', ''J. Chem. Phys.'', {{date-|mai 2008}} 21, 128 (19), 194303.


=== Articles connexes ===
=== Articles connexes ===
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* [[Effet de serre]]
* [[Effet de serre]]
* [[Ozone]]
* [[Ozone]]
* [[Pollution de l'air]]
* [[Mesure des oxydes d'azote]]
* [[Mesure des oxydes d'azote]]
* [[Pluie acide]]
* [[Pluie acide]]
* [[Pollution marine]]
* [[Pollution marine]]
* [[Pollution routière]]
* [[Pollution routière]]
* [[Smog]]
* [[Fumées de tir]]
* [[Fumées de tir]]
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Version du 24 septembre 2023 à 04:33

Les oxydes d'azote sont des composés chimiques formés d'oxygène et d'azote, correspondant à une formule chimique NxOy.

Parmi les oxydes d'azote, le terme « NOx » est utilisé spécifiquement pour caractériser les émissions de polluants correspondant à la somme des quantités de monoxyde d'azote NO et de dioxyde d'azote NO2[1], alors que « NOy » peut désigner l'ensemble plus large des composés azotés.

Définition et exemples

Oxydes d'azote[2]
Degré d'oxydation Formule brute Nom
+6 NO3 Radical nitrate
+5 N2O5 Pentaoxyde de diazote
+4 NO2
N2O4[a],[4]
Dioxyde d'azote
Tétraoxyde de diazote
+3 N2O3
N(NO2)3
Trioxyde de diazote
Trinitramide
+2 NO
N2O2
Monoxyde d'azote
Dioxyde de diazote
+1 N2O
NO2N3
Monoxyde de diazote
Azoture de nitryle
+1/2 NON3 Azoture de nitrosyle (en)

Le monoxyde et le dioxyde d'azote sont les molécules les plus connues car leur somme correspond au terme NOx. Ces deux molécules sont regroupées car le NO émis par une installation s'oxyde spontanément dans l'atmosphère en NO2. On fait donc la somme du NO et du NO2[5],[6] et on l'exprime en quantité équivalente de NO2[7],[8]. Le monoxyde d'azote est un gaz incolore, le dioxyde d'azote est un gaz brun-rougeâtre.

Pour ces deux molécules, on observe l'existence de dimères N2O2 et N2O4. Ce sont des oxydants très forts, le premier est instable mais le second est stable, il est utilisé en synthèse ou comme comburant.

Dans de nombreuses installations, on peut aussi observer la formation de protoxyde d'azote (N2O)[9]. Cette molécule très stable est aussi connue sous le nom de « gaz hilarant » à cause de ses effets euphorisants. C'est aussi un oxydant fort utilisé par exemple dans les moteurs-fusées.

Le trioxyde de diazote N2O3 est instable à température ambiante, il se décompose rapidement en NO et NO2[10]. Le pentaoxyde de diazote (N2O5), à l'état solide dans les conditions normales de température et de pression, est aussi un oxydant très fort. Le radical nitrate (NO3) est un oxydant fort, c'est un intermédiaire réactionnel important dans les processus d'oxydation photochimiques conduisant à la formation du smog dans les villes[11].

Toxicologie

Le dioxyde d'azote NO2 est mortellement toxique (quarante fois plus que le CO, quatre fois plus que NO)[12]. Il pénètre profondément dans les poumons[13] et est soluble dans l'eau[14]. Les pics de concentrations sont plus nocifs qu'une même dose étalée sur une longue période. NO est un gaz irritant pour les bronches, il réduit le pouvoir oxygénateur du sang[5]. Ces molécules pénètrent facilement les bronchioles, affectent la respiration et provoquent une hyperréactivité des bronches chez les asthmatiques, ainsi qu'une vulnérabilité accrue des bronches aux microbes, au moins chez les enfants[15].

Par exemple, en cas d'inhalation des vapeurs nitrées de fumées de tir d'explosif, utilisé dans un lieu confiné (dans une grotte par des spéléologues ou dans une mine mal aérée par exemple) : 1 kg d'explosif nitré peut relarguer de 0,1 à 3 litres de NOx (NO + NO2)[16].

« les symptômes immédiats peuvent se limiter à quelques troubles irritatifs : toux, picotements, larmoiements, irritation oculaire et pharyngée ; ces symptômes s’arrêtent dès que l’intoxiqué est mis à l’air libre. Il peut alors reprendre son exploration malgré une légère lassitude mais 2 à 36 heures plus tard, il risque de présenter des troubles graves signant un œdème pulmonaire aigu : toux, cyanose, expectoration rosée ou jaune saumonée, anxiété, sueurs froides, forte soif. La mort survient dans la plupart des cas en 24 à 48 heures. À signaler que les vapeurs nitreuses sont solubles dans l’eau. »

— [16]

N2O a des propriétés anesthésiques et antalgiques, il est utilisé en anesthésie, en odontologie, etc. Sa toxicité pour des expositions chroniques ou aiguës est mal connue. Les effets majeurs, neuropathie et myélotoxicité, sont liés à un déficit en vitamine B12[17].

Seuils

Pour les NOx, l'OMS recommande de ne pas dépasser :

  • 400 µg/m3 de moyenne sur h ;
  • 150 µg/m3 de moyenne horaire sur 24 h[18].

Dans sa thèse sur la prévention et les secours en spéléologie (où des vapeurs nitreuses peuvent être générées par l'utilisation d'explosifs[19]), Mallard (1985) recommande de ne pas respirer un air contenant plus de 10 ppm de vapeurs nitreuses (soit une norme dix fois plus sévère que celle relative au monoxyde de carbone (CO) qui est de 100 ppm.

Effets sur l'environnement

Effet de serre

Le protoxyde d'azote N2O est un puissant gaz à effet de serre. Son potentiel de réchauffement global (PRG) est égal à 293 (par rapport au CO2 qui sert de référence avec un PRG égal à 1 par convention). Par conséquent, même si les émissions sont très faibles par rapport à celles de CO2, il représente tout de même environ 5 % du potentiel global de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre.

Couche d'ozone

N2O est une molécule très stable, donc chimiquement inerte dans la troposphère. Par contre, lorsqu'elle atteint la stratosphère, elle peut subir une réaction photochimique conduisant à la formation de NO. NO est un gaz qui catalyse la destruction de l'ozone[20].

Formation de l'ozone troposphérique

Le dioxyde d'azote NO2 et d'autres oxydes d'azote interviennent dans la formation des oxydants photochimiques (ozone troposphérique). Cette forme de pollution oxydante, acide et eutrophisante de l'air et indirectement de l'eau et des sols, a significativement augmenté là où les ultraviolets sont plus intenses (en raison du trou de la couche d'ozone[21]). Parmi les oxydes d’azote, les principaux polluants atmosphériques sont NO et NO2 ; ce sont eux qui sont analysés par les réseaux de surveillance de la qualité de l’air. Les NOx contribuent à l'odeur caractéristique de l'air urbain pollué par la circulation[22]. NO et NO2 sont en équilibre avec l'ozone selon la réaction suivante :

.

De jour, les oxydes d'azote sont principalement sous forme de NO et de NO2, alors que de nuit, ce sont principalement le NO2 et NO3 qui sont présents. Ceci est lié à la photolyse de l'ozone qui déplace cet équilibre dans un sens ou l'autre. L'émission de NO2 le jour tendra à favoriser la formation d'ozone troposphérique via la réduction vers NO.

Les NOx sont donc des précurseurs intervenant dans la formation de nitrates atmosphériques (rapidement solubilisés dans les eaux météoriques qui sont alors rendues à la fois acidifiantes et eutrophisantes).

Pluies acides

NO et NO2 contribuent au phénomène de pluies acides constituées, entre autres, d'acide nitrique (acide fort)[23]. L’oxydation du NO produit par les combustions peut se poursuivre dans l’atmosphère pour former du NO2 :

.

NO2 réagit avec l’eau pour donner une solution aqueuse d’acide nitrique « H3O+(aqueux) + NO3(aqueux) » et du monoxyde d’azote NO :

avec :
  • (g) = gaz ;
  • (l) = liquide ;
  • (aq) = aqueux, ion hydraté = ion qui a fixé un certain nombre de molécules d'eau.

Origine des émissions d'oxydes d'azote

Sources

La combustion des combustibles fossiles et de la biomasse, dans les foyers fixes, d'une part, et des combustibles gazeux et liquides dans les moteurs thermiques, d'autre part, génère des émissions d'oxydes d'azote (NOx)[24]. Pour la France, les émissions de NOx représentaient 651 000 tonnes (en équivalent NO2) pour l'année 2020[25]. Les émissions de NOx ont atteint un maximum durant les années 1980 (plus de deux millions de tonnes), elles diminuent régulièrement depuis 1990.

En 2007, la Chine était le premier pays émetteur d'oxydes d'azote[26].

Les volcans, orages et feux de forêts contribuent aussi aux émissions de NOx[5]. Dans l'atmosphère, les éclairs produisent du NO.

Transports

Les principaux émetteurs de NOx sont les transports routiers (d'où une politique de réduction au moyen de pots catalytiques par exemple). Dans les années 1990, les transports sont devenus responsables de plus de 60 % des émissions de NOx[18], ce qui représentait 1,28 million de tonnes. Grâce à la mise en place des pots catalytiques, cette proportion est en diminution (58 % du total des NOx en 2020, ce qui correspond à 346 000 tonnes)[25].

Combustion et incinération

Les installations de combustion (centrales thermiques, chauffagesetc.) sont aussi une source importante de NOx. Même pour des sources de petite puissance : NO2 se rencontre à l'intérieur des locaux où fonctionnent des appareils au gaz tels que gazinières ou chauffe-eau à gaz[18].

Les NOx sont également produits lors de la combustion du bois. Ces oxydes d'azote ne proviennent pratiquement pas de l'oxydation à haute température du diazote de l'air (NOx thermiques), mais de celle de l'azote contenu dans le bois sous forme d'amines et de protéines nécessaires à la croissance de l'arbre (NOx du combustible)[27],[28]. En raison du taux d’azote relativement élevé contenu naturellement dans le bois, les émissions d’oxydes d’azote sont potentiellement plus importantes pour des installations de combustion de la biomasse que pour des chaudières au fioul ou au gaz[29],[30].

Globalement, les émissions de NOx dues à la production d'énergie en France en 2020 représentaient 30 000 t éq NO2, celles dues au chauffage résidentiel 65 000 t éq NO2[25].

Mécanismes de formation

Les NOx proviennent essentiellement de la combustion des combustibles fossiles dans l'air (qui contient près de 80 % d'azote) à une température supérieure à 1 400 °C (moteurs thermiques ou cimenteries[31], certains chauffages et certains véhicules à moteur thermique notamment, y compris catalysés et de quelques procédés industriels (production d'acide nitrique, fabrication d'engrais, traitement de surfaceetc.).

NO est la molécule stable à haute température, elle se forme donc majoritairement dans les installations de combustion et dans les moteurs. NO se transforme ensuite en présence d'oxygène en NO2 (de 0,5 à 10 %) dans le foyer de combustion. Cette réaction se poursuit lentement dans l'atmosphère et explique, dans le cas des villes à forte circulation, la couleur brunâtre des couches d'air pollué situées à quelques centaines de mètres d'altitude (action conjointe des poussières)[5].

Ils sont principalement formés dans les chambres de combustion et ont trois origines[32] :

NOx thermiques

La réaction globale est[33] : N2 (air) + O2 → 2 NO : la molécule de diazote étant très stable, il faut que la température dépasse 1 400 °C pour que ce mécanisme de formation devienne important. C'est la source principale de formation des oxydes d'azote dans les moteurs à explosion.

NOx du combustible[34]

L'azote peut être présent sous de nombreuses formes dans les combustibles ou les déchets utilisés en combustion et en incinération. On peut les classer en fonctions de type amine (R-NH2) ou nitrile (R-CN). Ces molécules sont moins stables que le diazote, donc elles peuvent s'oxyder plus facilement à des températures modérées (inférieures à 1 000 °C) : cette oxydation à faible température peut aussi conduire à la formation de protoxyde d'azote en fonction des fonctions azotées présentes dans le combustible.

Prompt NO[35]

La molécule de diazote est très stable, mais elle peut réagir avec certaines espèces radicalaires formées dans les réacteurs à haute température. Ceci conduit à la formation de fonctions azotées, par exemple : N2 + CHHCN + N : l'oxydation de ces fonctions azotées conduit ensuite à la formation de NO par le même mécanisme que le NO du combustible[36]. Ce mécanisme est cependant minoritaire dans la plupart des cas.

Réglementations

Diverses règlementations européennes à nationales existent, visant à respecter des conventions ou traités internationaux dont le Protocole de Göteborg et une Convention de la Commission Économique pour l'Europe des Nations Unies (CEE-ONU) relative à la pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance.

Les États membres de l'Union européenne doivent[37] périodiquement communiquer un inventaire des émissions du pays pour les NOx (ainsi que pour SO2, COVNM et NH3) dans un format identique à celui retenu par la convention sur la pollution transfrontalière à longue distance[25].

En France

Les NOx font partie des polluants préoccupants que la France peine à réguler, du fait, entre autres, du nombre important de véhicules Diesel en circulation. L'ADEME, dans un avis mis à jour en , recommande de maîtriser les besoins en déplacement, les modes de transport (personnes et marchandises), les types de mobilités – au profit de mobilités douces organisées de manière à développer les systèmes de libre-service (vélo), de covoiturage, de véhicule partagé (auto, vélo)… tout en veillant à améliorer la logistique du dernier kilomètre[38].

Métrologie

Les analyses pour mesurer les taux d'oxydes d'azote se font généralement par chimiluminescence (qui est aussi la méthode de référence européenne), via la mesure du rayonnement produit par la réaction chimique entre les molécules de monoxyde d'azote et d'ozone, ce dernier est produit par un générateur haute tension[39].

Pour effectuer la mesure des NOx, les gaz passent par un four de conversion, qui transforme NO2 en NO, celui-ci s'ajoute au NO déjà présent dans les gaz, le NO est ensuite analysé en le faisant réagir avec O3.

Réduction des émissions d'oxydes d'azote

Moteurs des véhicules automobiles

Comparaison entre les normes d'émission d'oxydes d'azote (NOx) et les émissions mesurées[40].

Le pot catalytique mis en place depuis les années 1990 permet une élimination quasiment totale des émissions de NOx sur les moteurs a allumage commandé (essence). Les pots et filtres catalytiques sont efficaces mais consomment des métaux « précieux » et rares éventuellement toxiques (dont métaux du groupe du platine), et en perdent dans l'environnement.

Par contre, le pot catalytique ne permet pas l'élimination des NOx sur les véhicules à moteur Diesel. En Europe, où pour des raisons fiscales le taux de véhicules particuliers à moteurs diesel est très élevé, la diminution des émissions de NOx a donc été moins forte qu'attendue. Les transports maritimes utilisent aussi des moteurs diesel, on estime qu'ils représentent 24 % des émissions totales de NOx en Europe en 2018[41].

Installations de combustion et d'incinération

Généralités

Deux types de techniques existent : les techniques dites primaires (action sur la combustion) et les techniques dites secondaires (action sur l'effluent gazeux).

Techniques primaires

Elles limitent les émissions en intervenant sur la combustion. On cite les brûleurs « bas-NOx »[42], la recirculation des gaz de combustion, l'injection étagée du combustible et/ou de l'air de combustion[43]. L'efficacité de ces techniques s'échelonne entre 20 et 60 % (dans le cas où l'on combinerait plusieurs techniques primaires).

Techniques secondaires

Elles permettent d'obtenir des taux de réduction beaucoup plus importants. Les trois technologies qui se sont réellement imposées sur le marché sont :

  • la réduction sélective non catalytique (en anglais SNCR de selective non catalytic reduction) : cette méthode est basée sur une réaction de réduction du NO par une espèce azotée. Plusieurs procédés existent utilisant l'ammoniac, l'urée ou l'acide isocyanurique. Pour être efficace, la réaction doit être faite dans un domaine de température précis, proche de 1 000 °C, qui dépend de l'agent réducteur utilisé. Il est possible d'atteindre un taux de réduction de 80 % par cette méthode[44] ;
  • le rebrûlage des fumées (reburning en anglais) consiste à injecter un réducteur (hydrocarbure, charbon, etc.) dans une zone à température suffisamment élevée pour qu'une réaction de réduction de NOx en fonctions azotées puisse avoir lieu[45]. Cette méthode permet d'atteindre un taux de dénitrification de 50 % ;
  • la réduction catalytique sélective (en anglais SCR pour selective catalytic reduction) : permettant un abattement d’au moins 80 % du flux de polluant. Cette méthode utilise aussi une réaction chimique entre les NOx et un agent réducteur azoté, mais le procédé est catalytique, ce qui permet de l'utiliser à une température de l'ordre de 450 °C[46],[47].

Cas du bois énergie

La température de combustion étant difficile à contrôler, dans un poêle ou une cheminée (avec ou sans insert), et toute température de combustion supérieure à 1 300 °C générant des NOx, le bois énergie est plus susceptible d'en générer que les chaudières fonctionnant au gaz naturel ou au fioul où la température de combustion est plus facile à contrôler[b], son développement, dans le cadre de la promotion des énergies renouvelables, « joue un rôle prépondérant par rapport aux autres énergies dans l’évolution des émissions de NOx[48] ».

Suisse

La combustion du bois « dans des installations de chauffage ordinaires - sans filtres coûteux - produit des polluants atmosphériques locaux additionnels, surtout de la poussière fine et des oxydes d’azote »[49]. Les services cantonaux de l'énergie et de l'environnement, dans une information sur les chaudières bois à chargement automatique (granulés et plaquettes), signalent qu'« une chaudière à bois émet bien davantage de particules PM10 et d'oxydes d'azote NOx qu'une chaudière à mazout »[30].

L'Institut Paul Scherrer préconise la conversion du bois énergie en gaz naturel de synthèse pour réduire ces émissions[49].

Émissions de particules PM10 et d'oxydes d'azote (NOx) de systèmes de chauffage actuels
Émissions de PM10 et de NOx (NO + NO2) de systèmes de chauffage actuels en Suisse.
Émissions directes. Autres émissions = émissions sur la chaîne de production[50].
France

La combustion de la biomasse a un impact sur la pollution atmosphérique, qui doit être réduite conformément aux engagements nationaux d'amélioration de la qualité de l'air. Une étude, réalisée pour le compte de l'ADEME par le CITEPA et « Énergies Demain »[51], évalue les conditions techniques et économiques d’un développement maîtrisé de la biomasse énergie permettant de respecter conjointement les engagements pris pour atténuer le réchauffement climatique et améliorer la qualité de l'air. Sur la vingtaine de polluants atmosphériques étudiés, les NOx sont les seuls polluants pour lesquels une augmentation des émissions à l’horizon 2020 est observée dans les résultats des simulations[48]. Le texte suivant est extrait de cette étude :

« La problématique des émissions de NOx reste à surveiller attentivement et à contrôler, même si la biomasse ne représente en 2005 que 2 % des émissions nationales. Non seulement la France ne respecte pas certaines concentrations limites dans l’environnement mais de plus elle a beaucoup de difficultés en ce qui concerne le respect de son plafond d’émissions de NOx (que ce soit celui de 2010 ou celui en préparation pour 2020). La rénovation du parc d’appareils domestiques conduit à des émissions de NOx supérieures par rapport à la situation existante. Le bois étant plus émetteur de NOx que les combustibles fossiles de type gaz naturel et fioul, la mise en place de « de-NOx »[c] sur des installations de puissances importantes pourrait être étudiée au cas par cas afin de limiter les émissions de NOx. Selon les scénarios considérés, le surcoût annuel d’investissement pour équiper toutes les nouvelles chaufferies biomasse de système de traitement des NOx est évalué entre 52 millions d’euros (système non catalytique ou SNCR, permettant une réduction de 2 à 6 % des émissions entre 2005 et 2020) et 280 millions d’euros (système catalytique ou SCR, permettant une réduction de 6 à 11 % des émissions entre 2005 et 2020). »

— [52]

Comparaison du facteur d'émission de NOx du chauffage au bois[53]
avec les autres types de carburant
(secteur domestique, année 2005 - synthèse 2009)[54]
Bois énergie Houille Fioul domestique Gaz naturel
NOx (g/GJ sortant) 126 72 60 58
Les facteurs d’émission des appareils sont exprimés en g/GJ (masse de NOx émise par unité d’énergie sortante (gigajoule (GJ))).

Effet du dioxyde de titane

À Dinan, en France, 2 500 m2 de chaussée ont été construits en incorporant à un enrobé poreux classique un « coulis à base de ciment » contenant du dioxyde de titane (TiO2), traité chimiquement, qui aide à détruire les NOx[55].

Notes et références

Notes

  1. À l’état gazeux, les deux composés sont en équilibre[3] : .
  2. Voir les sections « Sources et devenir - Généralités » et « France ».
  3. de-NOx ou DeNOx : systèmes de réduction des oxydes d'azote.

Références

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Voir aussi

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Bibliographie

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Articles connexes