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RÉSUMÉ
La pollution et les émissions polluantes sont au centre des préoccupations quand on parle de risque environnemental. À l’heure de bouleversements climatiques potentiels, les émissions anthropiques de gaz à effet de serre, tels que le protoxyde d’azote, sont aujourd’hui un enjeu pour nos sociétés développées. Des technologies existent permettant de réduire les émissions de protoxyde d’azote. Toutefois, si un effort important a été fait par exemple en industrie chimique, certains secteurs, comme le milieu agricole, peuvent encore faire des efforts afin de réduire les flux de N2O d’origine anthropique.
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Pascal PEU : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - CEMAGREF Rennes, Unité de recherche gestion environnementale et traitement biologique des déchets
INTRODUCTION
La pollution et les émissions polluantes sont au centre des préoccupations quand on parle de risque environnemental. À l’heure de bouleversements climatiques potentiels, les émissions anthropiques de gaz à effet de serre sont aujourd’hui un enjeu pour nos sociétés développées.
Parmi ces gaz, le protoxyde d’azote est un de ceux qui présenteraient un impact important.
Ce dossier tente de présenter succinctement la problématique générale des émissions de protoxyde d’azote. Aussi, est-il divisé en quatre parties présentant la structure et les caractéristiques de la molécule, les sources et l’impact sur l’environnement, les méthodes d’échantillonnage et d’analyses et, enfin, les principales technologies disponibles pour réduire ces émissions.
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1. Structure et caractéristiques de la molécule
La molécule de protoxyde d’azote, appelé aussi monoxyde de diazote, ou encore oxyde nitreux, a été découverte en 1772 par le chimiste anglais Joseph Priestley.
Dans les conditions normales de température et de pression, c’est un gaz incolore et inodore, sans effet toxicologique, mais il peut être asphyxiant à forte concentration. Il est employé depuis la fin du 18e siècle à des fins récréatives (gaz hilarant) et médicales (anesthésique).
Traditionnellement, le protoxyde d’azote est produit par décomposition thermique du nitrate d’ammonium à des températures comprises entre 170 et 260 oC. Cette méthode a été développée par le chimiste français Claude Louis Berthollet en 1785 et est largement répandue depuis.
Le tableau 1 présente ses diverses caractéristiques physico- chimiques :
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la molécule de protoxyde d’azote est linéaire, formée de deux atomes d’azote et d’un atome d’oxygène. Elle n’est pas fortement polaire en dépit de la grande différence d’électronégativité entre les atomes d’azote et d’oxygène. Cette structure chimique lui confère une certaine stabilité physico-chimique et thermique ; parmi les oxydes d’azote, à température ambiante, cette forme oxydée de l’azote est la moins réactive ;
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le protoxyde d’azote est assez soluble dans une grande variété de solvants tels que l’eau, les alcools et l’acide sulfurique. Il est également soluble dans les graisses ;
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dans les conditions normales de température et de pression, le protoxyde d’azote se présente sous forme dissoute ou gazeuse. Dans l’atmosphère terrestre, du fait de sa faible réactivité, son temps de vie est compris entre 120 et 150 ans.
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Structure et caractéristiques de la molécule
BIBLIOGRAPHIE
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NORMES
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Qualité de l'air - Émissions de sources fixes – Détermination de la concentration en protoxyde d'azote (N2O) à l'émission au moyen d'une méthode infrarouge non dispersive – Méthode automatique, 34 p. - AFNOR, XP X43-305 - 2005
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Méthode d'analyse de gaz par absorption d'un faisceau de radiations infrarouges non dispersé, 4 p. - AFNOR, NF X20-301 - 1978
ANNEXES
http://encyclopedia.airliquide.com
Émission dans l'air en France métropole, substances impliquées dans le phénomène d'accroissement de l'effet de serre (avril 2006). ( http://www.citepa.org/emissions/nationale/Ges/Emissions_FRmt_GES06.pdf)
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