Ekologie

Ekologické aspekty záměny fosilních paliv za biomasu

Oxidy dusíku (NO_X)

Existují mnohé oxidy dusíku, a však z hlediska lidského zdraví je zřejmě nejvýznamnější z nich oxid dusičitý (NO₂). V plynném stavu je to červenohnědý, agresivní, jedovatý plyn, v kapalném stavu je to žlutohnědá látka, která tuhne na bezbarvé krystaly.

V globálním měřítku je množství oxidů dusíku vznikající přirozeně bakteriální a sopečnou činností a při bouřkách mnohem větší než množství vytvářené lidskou činností, je však rozptýleno po celém povrchu zeměkoule, takže výsledná koncentrace přirozeného pozadí je velmi malá.

Hlavním zdrojem antropogenních emisí oxidů dusíku do ovzduší je spalování paliv ve stacionárních a mobilních zdrojích. Ve většině případů je emitován do ovzduší oxid dusnatý (NO), který je transformován na oxid dusičitý. Oxidace oxidu dusnatého atmosférickými oxidanty, např. ozonem, probíhá velmi rychle i při velmi nízkých koncentracích obou reakčních složek v ovzduší (méně než minutu).

Oxidy dusíku vznikají třemi způsoby a podle nich se také dělí. Jedná se o tzv. termické, palivové a rychlé NO_X.

Na tvorbu termických NO_X má velký vliv teplota a doba trvání reakce. Čím je teplota v zóně plamene vyšší, tím více vzniká NO_X, na tvorbu palivových NO_X mají vliv dusíkaté sloučeniny v palivu a rychlé NO_X vznikají při spalování uhlovodíků, a to ve frontě plamene.

Dlouhodobé expozice oxidu dusičitému způsobují množství změn, primárně v plicích, avšak i v dalších orgánech, jako např. ve slezině, v játrech a v krvi. Strukturální změny sahají od změny typu buněk v tracheobronchiální a plicní oblasti až ke změnám podobným emfyzému – rozedma plic. Expozice oxidu dusičitému při nízkých koncentracích také zvyšují vnímavost k bakteriální infekci plic.

Oxidy dusíku způsobují tzv. letní smog. Jeho součástí jsou převážně vysoké koncentrace přízemního ozónu, který vzniká vlivem intenzivního příkonu slunečního záření v létě fotochemickými reakcemi ze dvou skupin látek, jimiž jsou oxidy dusíku a těkavé organické látky. Oxid dusičitý se během reakcí regeneruje, proto je výsledkem soustavy rovnic vznik dvou molekul ozonu ze tří molekul kyslíku.

Oxidy dusíku tvoří s vodou dusíkaté kyseliny, které přispívají ke snížení pH deště, a podílejí se tak na vzniku kyselých dešťů. Vliv oxidů dusíku je však menší než vliv oxidů síry.

Při určování hodnot emisních faktorů při spalování paliv v kotlích malých výkonů bylo dosaženo při spalování dřevních pelet, což je způsobeno menším obsahem dusíku v palivu při porovnání s uhlím. U uhlí se díky vyšším teplotám začínají tvoří i termické NO_X.

Emisní faktory NO_X přepočtené na výhřevnost paliva