NEx onesnaženje nastane, ko se dušikovi oksidi sprostijo kot plin v ozračje med visokotemperaturnim zgorevanjem fosilnih goriv. Ti dušikovi oksidi so sestavljeni predvsem iz dveh molekul, dušikovega oksida (NO) in dušikovega dioksida (NO2); obstajajo tudi druge molekule na osnovi dušika, za katere velja, da so NOx, vendar se pojavljajo v veliko nižjih koncentracijah. Tesno povezana molekula, dušikov oksid (N2O), je pomemben toplogrednih plinov ki igra vlogo pri globalne podnebne spremembe.
Od kod prihaja do onesnaženja z NOx?
Dušikovi oksidi nastanejo, ko med zgorevanjem pri visoki temperaturi medsebojno delujeta kisik in dušik iz zraka. Ti pogoji se pojavljajo v avtomobilskih motorjih in elektrarnah na fosilna goriva.
Zlasti dizelski motorji proizvajajo velike količine dušikovih oksidov. To je posledica lastnosti zgorevanja, ki so značilne za to vrsto motorja, vključno z njihovimi visokimi obratovalnimi tlaki in temperaturami, zlasti v primerjavi z bencinskimi motorji. Poleg tega dizelski motorji omogočajo, da presežek kisika izstopi iz jeklenk, kar zmanjša učinkovitost katalizatorjev, ki preprečujejo sproščanje večine NO
x plini v bencinskih motorjih.Katere težave z okoljem so povezane z NOx?
NEx plini igrajo pomembno vlogo pri tvorbi smoga, zaradi česar se rjave megle pogosto opažajo po mestih, zlasti poleti. Pri izpostavljenosti UV-žarkom na sončni svetlobi NEx molekule razpadajo in tvorijo ozon (O3). Težavo poslabša prisotnost hlapnih organskih spojin (VOC) v atmosferi, ki prav tako delujejo z NOx da tvorijo nevarne molekule. Ozon na ravni tal je resno onesnaževalo, za razliko od tega zaščitna ozonska plast veliko višje v stratosferi.
Ob prisotnosti dežja dušikovi oksidi tvorijo dušikovo kislino in prispevajo k problemu kislega dežja. Poleg tega odlaganje NOx v oceanih zagotavlja fitoplankton s hranili, kar poslabša vprašanje rdeče plime in druge škodljive alge cvetijo.
Katere zdravstvene težave so povezane z NOx?
Dušikovi oksidi, dušikova kislina in ozon lahko hitro pridejo v pljuča, kjer ustvarijo resno škodo na občutljivem pljučnem tkivu. Tudi kratkotrajna izpostavljenost lahko draži pljuča zdravih ljudi. Za tiste z zdravstvenimi stanji, kot je astma, se je pokazalo, da le kratek čas dihanja teh onesnaževal poveča tveganje obiska v urgentni ambulanti ali bivanja v bolnišnici.
Približno 16% hiš in stanovanj v Združenih državah Amerike je oddaljeno 300 metrov od glavne ceste, kar povečuje izpostavljenost nevarnemu NEx in njihovi derivati. Za te prebivalce, zlasti za zelo mlade in starejše, lahko to onesnaževanje zraka povzroči bolezni dihal, kot sta emfizem in bronhitis. NEx onesnaženje lahko poslabša tudi astmo in bolezni srca in je povezano s povečanimi tveganji za prezgodnjo smrt.
Kakšna vloga igra onesnaženje z NOx v Volkswagen Diesel škandalu?
Volkswagen že dlje časa trži večino dizelskih motorjev za večino vozil v svojem voznem parku. Ti majhni dizelski motorji zagotavljajo veliko moči in impresivno porabo goriva. V avtomobilih so bili zaskrbljeni zaradi emisij dušikovega oksida, vendar so bili ti majhni volkswagnovi dizli motorji so ustrezali strogim zahtevam, ki jih urejajo ameriška agencija za varstvo okolja in kalifornijski letalski viri Odbor.
Nekatere druge avtomobilske družbe so nekako zgledale, da lahko oblikujejo in izdelujejo lastne zmogljive, a varčne in čiste dizelske motorje. Postalo je jasno, zakaj je septembra 2015, ko je EPA razkrila, da je VW prevaral preizkuse emisij. Proizvajalec avtomobilov je programiral svoje motorje, da prepoznajo pogoje testiranja in reagirajo tako, da samodejno delujejo pod parametri, ki proizvajajo zelo nizke količine dušikovih oksidov. Ko se običajno vozijo, pa ti avtomobili proizvedejo od 10 do 40-krat največjo dovoljeno mejo.
Viri
- EPA. Dušikov dioksid - zdravje
- EPA. Dušikov dioksid (NOx) - Zakaj in kako se nadzira
Ta članek je bil napisan s pomočjo Geoffrey Bowers, Profesor kemije na univerzi Alfred in avtor knjige Razumevanje kemije skozi avtomobile (Pritisnite CRC).