Πώς δημιουργούνται τα οξείδια του αζώτου;

1. Διαδικασίες καύσης:

* καύση ορυκτών καυσίμων: Η συντριπτική πλειοψηφία των εκπομπών NOX προέρχεται από διαδικασίες καύσης, ιδιαίτερα από την καύση ορυκτών καυσίμων όπως ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο σε εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής, οχήματα και βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

* αντιδράσεις υψηλής θερμοκρασίας: Όταν καίγεται καύσιμο, οι υψηλές θερμοκρασίες δημιουργούν ένα περιβάλλον όπου το άζωτο στον αέρα (N2) μπορεί να αντιδράσει με οξυγόνο (O2) για να σχηματίσει NOx. Αυτό είναι γνωστό ως Thermal Nox .

* αζώτου που συνδέεται με καύσιμο: Ορισμένα καύσιμα, ειδικά ο άνθρακας, περιέχουν ενώσεις αζώτου. Όταν αυτά τα καύσιμα καίγονται, το άζωτο απελευθερώνεται και αντιδρά με οξυγόνο για να σχηματίσει NOx. Αυτό ονομάζεται καύσιμο nox .

2. Άλλες πηγές:

* Lightning: Οι ηλεκτρικές εκκενώσεις υψηλής ενέργειας στην ατμόσφαιρα μπορούν επίσης να παράγουν NOX.

* Μικροβιακές διαδικασίες: Ορισμένα βακτήρια στο έδαφος και το νερό απελευθερώνουν Nox ως υποπροϊόν του μεταβολισμού τους.

* Βιομηχανικές διαδικασίες: Ορισμένες βιομηχανικές διεργασίες, όπως η παραγωγή νιτρικού οξέος, απελευθερώνουν το NOX ως υποπροϊόν.

Ειδικές αντιδράσεις:

Οι αντιδράσεις που σχηματίζουν το NOX είναι πολύπλοκες, αλλά οι κύριες είναι:

* n2 + o2 -> 2no (σχηματισμός νιτρικού οξειδίου)

* 2NO + O2 -> 2NO2 (σχηματισμός διοξειδίου του αζώτου)

Παράγοντες που επηρεάζουν τον σχηματισμό NOX:

* Θερμοκρασία: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες καύσης οδηγούν σε περισσότερο σχηματισμό NOX.

* συγκέντρωση οξυγόνου: Περισσότερο οξυγόνο σημαίνει περισσότερο NOX.

* Χρόνος παραμονής: Τα μακρύτερα αέρια παραμένουν σε μια ζεστή ζώνη, τόσο περισσότερο παράγεται.

* Σύνθεση καυσίμου: Τα καύσιμα με υψηλότερη περιεκτικότητα σε άζωτο συμβάλλουν περισσότερο στις εκπομπές NOx.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις:

Το NOX είναι ένας σημαντικός ατμοσφαιρικός ρύπος που συμβάλλει σε:

* Acid Rain: Το NO2 αντιδρά με υδρατμούς στην ατμόσφαιρα για να σχηματίσει νιτρικό οξύ, το οποίο πέφτει στο έδαφος ως όξινη βροχή.

* Smog: Το NOX αντιδρά με πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC) παρουσία ηλιακού φωτός για να σχηματίσει όζον, ένα βασικό συστατικό του νέφους.

* Αναπνευστικά προβλήματα: Το NOX μπορεί να ερεθίσει τους πνεύμονες και να συμβάλει στις αναπνευστικές ασθένειες.

* Αλλαγή κλίματος: Το NOX είναι ένα αέριο θερμοκηπίου που παγιδεύει τη θερμότητα στην ατμόσφαιρα.

Μέτρα μετριασμού:

Η μείωση των εκπομπών NOX αποτελεί βασικό στόχο για την προστασία του περιβάλλοντος. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω:

* Τεχνολογίες ελέγχου καύσης: Χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως καυστήρες χαμηλής περιεκτικότητας σε Nox και σταδιακή καύση για τη μείωση του σχηματισμού NOx κατά τη διάρκεια της καύσης.

* Έλεγχος μετά την εμπιστοσύνη: Χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως η επιλεκτική καταλυτική μείωση (SCR) για την απομάκρυνση του NOx από τα καυσαέρια.

* Αλλαγή καυσίμου: Χρησιμοποιώντας καθαριστικά καύσιμα όπως φυσικό αέριο ή βιοκαύσιμα που περιέχουν λιγότερο άζωτο.

Συνοπτικά, τα οξείδια του αζώτου σχηματίζονται κυρίως μέσω διεργασιών καύσης υψηλής θερμοκρασίας όπου αντιδρούν το άζωτο και το οξυγόνο. Έχουν σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις και οι προσπάθειες βρίσκονται σε εξέλιξη για τη μείωση των εκπομπών τους.