Poluarea cu NOx apare atunci când oxizii de azot sunt eliberați sub formă de gaz în atmosferă în timpul arderii la temperaturi înalte a combustibililor fosili. Acești oxizi de azot constau în principal din două molecule: oxid de azot (NO) și dioxid de azot (NO2); există și alte molecule pe bază de azot considerate a fi NOx, dar acestea apar în concentrații mult mai mici. O moleculă strâns înrudită, protoxidul de azot (N2O), este un gaz cu efect de seră semnificativ care joacă un rol în schimbări climatice globale.
De unde provine poluarea cu NOx?
Oxizii de azot se formează atunci când oxigenul și azotul din aer interacționează în timpul unui eveniment de ardere la temperatură înaltă. Aceste condiții apar în motoarele de mașină și în centralele electrice pe bază de combustibili fosili.
Motoarele diesel, în special, produc cantități mari de oxizi de azot. Acest lucru se datorează caracteristicilor de ardere specifice acestui tip de motor, inclusiv presiunilor și temperaturilor lor de operare ridicate, mai ales în comparație cu motoarele pe benzină. În plus, motoarele diesel permit excesului de oxigen să iasă din cilindri, diminuând eficacitatea catalizatoarelor care împiedică eliberarea majorității gazelor NOx la motoarele pe benzină.
Care sunt preocupările legate de mediu asociate cu NOx?
Gazele NOx joacă un rol important în formarea smogului, producând ceața maronie observată adesea deasupra orașelor, în special pe timpul verii. În timpul expunerii la razele UV din lumina soarelui și la căldură, moleculele NOx interacționează cu compușii organici volatili (VOC) și formează ozon troposferic (la nivelul solului) (O3). Ozonul de la nivelul solului este un poluant serios, spre deosebire de stratul protector de ozon aflat mult mai sus, în stratosferă.
În prezența ploii, oxizii de azot formează acid nitric, contribuind la problema ploii acide. În plus, depunerea de NOx în oceane oferă fitoplanctonului nutrienți, înrăutățind problema mareelor roșii și altor înfloriri algale dăunătoare.
Care sunt preocupările legate de sănătate asociate cu NOx?
Oxizii de azot, acidul nitric și ozonul pot pătrunde cu ușurință în plămâni, unde provoacă daune serioase țesutului pulmonar delicat. Chiar și o expunere pe termen scurt poate irita plămânii persoanelor sănătoase. Pentru cei cu afecțiuni medicale precum astmul, chiar și o scurtă perioadă de respirație a acestor poluanți s-a dovedit a crește riscurile unei vizite la urgențe sau ale unei spitalizări.
Aproximativ 16% dintre casele și apartamentele din Statele Unite se află la o distanță de până la aproximativ 91 de metri de o șosea principală, crescând expunerea la NOx periculoși și la derivații lor. Pentru acești locuitori – în special copiii foarte mici și persoanele în vârstă – această poluare a aerului poate duce la boli respiratorii precum emfizemul și bronșita. Poluarea cu NOx poate, de asemenea, agrava astmul și bolile de inimă și este legată de riscuri crescute de deces prematur.
Ce rol joacă poluarea cu NOx în scandalul diesel Volkswagen?
Pentru a transforma opinia publică despre mașinile diesel, Volkswagen a promovat motoarele diesel din flota sa de mașini ca fiind noi și cu ardere curată. Ei au spus că este o „nouă eră a dieselului” și au oferit vehiculele lor ca alternative la mașinile hibride, care acaparau cote de piață tot mai mari. Exista îngrijorări cu privire la emisiile de oxizi de azot ale mașinilor, dar acestea au fost calmate, deoarece micile motoare diesel Volkswagen îndeplineau cerințele stricte supravegheate de Agenția pentru Protecția Mediului din SUA și de California Air Resources Board.
Cumva, puține alte companii auto păreau să poată proiecta și produce propriile lor motoare diesel puternice, dar economice și curate. S-a clarificat de ce în septembrie 2015, când EPA a dezvăluit că VW a trișat testele de emisii. Producătorul auto programase motoarele să recunoască condițiile de testare și să reacționeze prin operarea automată în parametri care produc cantități foarte mici de oxizi de azot. Atunci când erau conduse normal, însă, aceste mașini produceau de 10 până la 40 de ori limita maximă admisă.
Acest articol a fost scris cu ajutorul lui Geoffrey Bowers, profesor asistent de chimie la St. Mary’s College of Maryland, și autor al cărții Understanding Chemistry Through Cars (CRC Press).
