Détermination des émissions de NO, NO₂ et NOₓ : importance

Quelles sont les méthodes utilisées pour déterminer les émissions de gaz de combustion ?

Détermination des émissions de monoxyde d'azote (NO), de dioxyde d'azote (NO₂) et d'oxydes d'azote (NOₓ)

Le terme « oxydes d'azote » (NOₓ) désigne communément les gaz monoxyde d'azote (NO) et dioxyde d'azote (NO₂). Ces gaz sont libérés lors de la combustion de combustibles fossiles et contribuent de manière significative à la pollution atmosphérique. La mesure des émissions de NOₓ est un processus essentiel pour contrôler le respect des normes en matière de santé environnementale et de qualité de l'air.

Pourquoi les émissions de NOₓ sont-elles importantes ?

Les émissions de NOₓ sont à l'origine de problèmes environnementaux tels que la pollution atmosphérique, les pluies acides, l'appauvrissement de la couche d'ozone et le réchauffement climatique. Les principales sources d'émissions de NOₓ, en particulier dans les zones urbanisées, sont des processus tels que la circulation routière, les activités industrielles et la production d'énergie. Les émissions de NOₓ sont régulièrement mesurées et contrôlées car il s'agit d'un gaz pouvant endommager le système respiratoire et constituant une menace directe pour la santé humaine.

Les oxydes d'azote (NOx) constituent une famille intéressante et importante de composés chimiques qui polluent l'air. Les oxydes d'azote constituent un groupe de sept composés. Parmi eux, le dioxyde d'azote (NO₂) est la forme la plus courante d'oxydes d'azote présente dans l'atmosphère et produite par les activités humaines. Le dioxyde d'azote est non seulement un polluant atmosphérique important en soi, mais il réagit également dans l'atmosphère pour former de l'ozone et des pluies acides, qui sont présentes dans l'air ambiant.

L'ozone, qui forme la couche supérieure de l'atmosphère, protège la Terre contre les rayonnements ionisants du soleil. L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a fixé des normes pour l'ozone et le dioxyde d'azote. Elle définit des niveaux de qualité de l'air afin de protéger la santé et le bien-être publics contre les effets néfastes connus ou anticipés de la pollution. La valeur limite pour le dioxyde d'azote est de 0,053 partie par million.

Les oxydes d'azote sont les composés azotés les plus abondants dans l'air. Les émissions d'oxydes d'azote issues de la combustion se présentent principalement sous forme de monoxyde d'azote. À l'exception du monoxyde d'azote provenant du sol, de la foudre et des feux naturels, les oxydes d'azote sont en grande partie produits par l'activité humaine. Les sources biogéniques représentent généralement environ 10 % des émissions totales de monoxyde d'azote. Les véhicules à moteur contribuent à environ la moitié des oxydes d'azote émis. Les chaudières des centrales électriques produisent environ 40 % des émissions d'oxydes d'azote provenant de sources fixes.

Le dioxyde d'azote est présent dans l'atmosphère et dans les pluies acides. Lorsqu'il est dissous dans l'eau, il produit de l'acide nitrique. La concentration actuelle d'ozone est le résultat de la pollution par l'oxyde nitreux et les composés organiques volatils (COV).

Méthodes de détermination des émissions de NOₓ

1. Spectroscopie infrarouge (IR) à réfraction : Mesure l'interaction des gaz NOₓ avec la lumière infrarouge. La spectroscopie IR est une méthode très efficace pour déterminer les émissions en se basant sur la structure moléculaire des gaz.
2. Détection par chimiluminescence (CLD) : La CLD est une méthode sensible permettant de mesurer le monoxyde d'azote et le dioxyde d'azote. Le gaz NO réagit avec l'ozone et émet de l'énergie lumineuse. Cette lumière émise est mesurée par des détecteurs afin de déterminer la concentration en NO.
3. Chromatographie en phase gazeuse (GC) : La chromatographie en phase gazeuse est une méthode qui sépare et analyse la composition des émissions de NOₓ. La GC fournit une analyse précise et détaillée des mélanges gazeux tels que le NOₓ.
4. Capteurs électrochimiques : Utilisés pour détecter les gaz NOₓ, les capteurs électrochimiques mesurent les émissions issues des processus de combustion. Ils sont privilégiés pour les mesures instantanées sur le terrain en raison de leur faible coût et de leur portabilité.
5. Méthode de fluorescence UV : Les gaz NO₂ émettent une fluorescence sous l'effet des rayons ultraviolets (UV). Dans cette méthode, la quantité de lumière émise sert d'indicateur de la concentration en NO₂. La méthode de fluorescence UV est efficace pour les mesures de NO₂ à faibles concentrations.

Le groupe Nanolab Laboratories continue de fournir des services dans le cadre de la détermination des émissions de monoxyde d'azote (NO), du dioxyde d'azote (NO₂) et des émissions de NOₓ. Nous proposons également des services dans le domaine de l'analyse environnementale.

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