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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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3. Métrologie
Pour quantifier les flux de protoxyde d’azote, différentes techniques peuvent être mises en œuvre. Suivant les sources étudiées, importantes ou non, qu’elles soient émises de façon diffuse ou localisée, la stratégie de mesure sera différente.
3.1 Cas d’émissions par sources fixes
Pour les sources fixes, le lecteur pourra se référer à la norme suivante : Afnor XP X 43-305.
Cette méthode permet d’échantillonner un gaz circulant dans une conduite (type cheminée) pour déterminer les flux de protoxyde d’azote qui passent dans cette conduite. Pour conserver ces échantillons gazeux, deux types de récipients peuvent être utilisés.
Le premier, généralement en Pyrex, est muni de deux robinets permettant au gaz de circuler en rinçant le récipient, préalablement à sa fermeture. Ce type de récipient piégera un volume donné à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique.
Le second type est un sac hermétique en Mylard muni d’un seul robinet. Ce récipient, une fois sous vide, pourra être rempli avec le gaz à analyser.
En fonction des récipients de conservation, deux lignes de prélèvement distinctes pourront être mises en œuvre (figure 4), schématiquement décrites comme suit : une sonde (1) est placée dans le conduit où circule l’effluent gazeux à analyser, un système de traitement du gaz (2) est ensuite positionné sur la ligne pour retirer l’eau, les poussières, le dioxyde de carbone etc., un manomètre (3) permet de contrôler la pression dans le circuit, une vanne à pointeau (4) autorise le réglage du débit d’échantillonnage, ce même débit étant lui‐même assuré par une pompe étanche (5) ; ensuite, le gaz sortant de la pompe peut être prélevé (6 et 7) en actionnant les robinets, enfin, un indicateur de débit (8) permet de mesurer le débit de gaz circulant. Bien sûr, avant de réaliser un prélèvement, les lignes devront être rincées.
Au préalable, et afin de pouvoir calculer les flux de gaz sortant du conduit, des essais exploratoires devront être réalisés pour mesurer les vitesses d’air et la température au niveau de la section où le gaz est échantillonné afin de connaître le débit du gaz circulant.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - WILLISON (T.), GOULDING (K.), POWLSON (D.), WEBSTER (C.) - Outlook on Agriculture - , 24, 241-247 (1995).
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(2) - * - IPCC, Guidelines for national greenhouses gas inventories (1996).
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(3) - KROEZE (C.) - in Global warming by halocarbons and nitrous oxide, phD. - University of Amsterdam (1993).
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(4) - BLIEFERT (C.), PERRAUD (R.) - Environmental chemistry, air, water, soils, waste. - Paris (2001).
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(5) - BØCKMAN (O.C.), OLFS (H.W.) - Nutrient Cycling in Agroecosystems - , 52, 165-170 (1998).
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(6) - BOUWMAN (A.F.) - Nutrient Cycling in Agroecosystems - , 46, 53-70 (1996).
-
(7) - HENAULT (C.H.),...
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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