NOx - Définition

Introduction

NO_x, de N symbole de l'azote, O celui de l'oxygène et x représentant une stœchiométrie inconnue est une abréviation utilisée dans le domaine de la chimie, de la pollution et de la qualité de l'air, qui regroupe les oxydes d'azote, principalement le NO et le NO₂, deux gaz odorants et toxiques à faible dose ; l'irritation des muqueuses commence dès que leur teneur (en volume) dépasse 0,0013 %.

Les NO_x sont :

• le monoxyde d'azote (NO),
• le dioxyde d'azote (NO₂).

On y ajoute ;

• le protoxyde d'azote (N₂O), puissant gaz à effet de serre ; le quatrième plus important après la vapeur d'eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO₂) et le méthane (CH₄). Son pouvoir réchauffant est de 296 fois celui du CO₂.
• le tétraoxyde de diazote (N₂O₄),
• le trioxyde d'azote (N₂O₃).

Les composés analysés par les réseaux d'alerte et de mesure de la pollution de l'air sont NO et NO₂, regroupée sous le terme générique d'oxydes d'azote (NO_x). Le seuil maximal admissible fixé par l'OMS est de 400 µg⋅m^-3 de moyenne sur 1 heure, et 150 µg⋅m^-3 de moyenne horaire sur 24 heures.

Mesure

Elle se fait généralement par chimiluminescence (méthode de référence européenne), c'est-à-dire via la mesure, par photomultiplicateur, d'un rayonnement émis par réaction entre le monoxyde d'azote et l'ozone (O₃) produit par un générateur haute tension. Le dioxyde d'azote est mesuré après l'avoir converti en monoxyde d'azote, avant introduction dans la chambre de réaction.

Impacts sanitaires

Ces molécules pénètrent facilement les bronchioles et affectent la respiration, provoquant une hyperréactivité des bronches chez les asthmatiques, ainsi qu'une vulnérabilité accrue des bronches aux microbes, au moins chez les enfants.

Source et devenir

Les oxydes d'azote résultent de l’oxydation passive ou catalysée de l’azote de l’air ou d'un carburant avec le dioxygène de l’air ou du carburant, à certaines conditions de température et de pression. Dans l'atmosphère, les éclairs produisent des NO_x. Avec les NO et NO₂ produits par la combustion de combustible fossile, ils peuvent s'associer à l'eau et produire de l'acide nitrique HNO₃ ; l'un des responsables des pluies acides. Les oxydes d'azote sont également responsables de la formation de l'ozone dans les basses couches de l'atmosphère.
Dans les années 2000, les véhicules sont devenus responsables de près de 60 % des émissions de NO_x. Les centrales thermiques et les chaudières ou chauffages individuels et gazinières fournissant l'essentiel du reste. 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 éventuellement toxiques (dont métaux du groupe du platine), et en perdent dans l'environnement. De plus, en Europe, où pour des raisons fiscales le taux de moteurs Diesel (non catalysés) est très élevé, ce type de véhicules produisent l'essentiel du NO_x. Une étude de l'UE a conclu en 1990, que 15 % des émissions de NO_x étaient dues au transport maritime. À ce rythme elles représenteront 23 % des émissions en 2010.

Effet du dioxyde de titane (TiO2)

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, traité chimiquement, qui aide à détruire les NO_x, mais cela revient à tripler le coût total.