تأثير انبعاث النيتروجين على تغير المناخ
أكاسيد النيتروجين (بالإنجليزية: Nitrogen Oxides)، ويُرمز إليها بـِ (NOx)، هي مجموعة من الغازات السامة، التي تتسم بقدرتها الشديدة على التفاعل، وتنتج عندما يتم حرق الوقود في درجات حرارة عالية، وعندما تنبعث أكاسيد النيتروجين، تظهر كغاز بني اللون، وتلعب انبعاثات أكاسيد النيتروجين دورًا في المساهمة في تغير المناخ؛ فالغاز الناتج يتفاعل مع المركبات العضوية المتطايرة (بالإنجليزية: Volatile organic compound) في الغلاف الجوي؛ مما يُنتج الأوزون، الذي يعتبر أحد الغازات السامة، في الأيام التي ترتفع فيها درجات الحرارة، خلال فصل الصيف،[١] أي أنّ أكاسيد النيتروجين في هذه الحالة تعمل كأحد ﻏﺎﺯﺍﺕ ﺍﻟﺪﻓﻴﺌﺔ ﻏﻴﺮ ﺍلمباشرة، وذلك من خلال إنتاجها للأوزون، الذي يعتبر أيضًا أحد غازات الاحتباس الحراري، التي تؤثر على المناخ،[٢] ويُخل الأوزون بتوازن درجة حرارة كوكب الأرض، من خلال امتصاصهِ للأشعة فوق البنفسجية، التي تعمل على رفع درجة الحرارة في طبقة الستراتوسفير، وهي واحدةً من طبقات الغلاف الجوي، وتبعد مسافة 10-50 كيلومترًا عن سطح الأرض،[٣] بالإضافة إلى أنّ الأوزون يقوم أيضًا بامتصاص الأشعة تحت الحمراء، التي مصدرها سطح الأرض؛ الأمر الذي يؤدي إلى حبس الحرارة في طبقة التروبوسفير، التي تعد الطبقة الأقرب من طبقات الغلاف الجوي لسطح الأرض.[٤][٥]
مصادر انبعاثات النيتروجين المساهمة في تغير المناخ
بالنسبة لمصادر انبعاثات أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي، والتي تُساهم في ظاهرة تغير المناخ، فهي تنقسم إلى مصادر طبيعية، ومصادر بشرية، وبالنسبة للمصادر الطبيعية، التي تنبعث منها أكاسيد النيتروجين، فهي تشمل كلاً من الصواعق، والتحلل البيولوجي، والمحيطات، بالإضافة إلى البراكين، وتشير تقديرات العلماء إلى أنّ الطبيعة تنتج ما يتراوح من 20 إلى 90 مليون طن (18143694800-81646626600 كيلوغرام تقريبًا) من أكاسيد النيتروجين سنويًا، ولكن الشكل الأساسي لمساهمة انبعاثات أكاسيد النيتروجين في تغير المناخ يتمثل في الأنشطة والمصادر البشرية، التي تضيف إلى كميات الانبعاثات الناتجة بشكل طبيعي ما يُقدر بـِ 24 مليون طن (21772433760 كيلوغرام تقريبًا) من أكاسيد النيتروجين في كل عام، وذلك وفقًا لتقديرات العلماء، وبالنسبة للمصادر البشرية التي تسبب انبعاثات أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي،[٦] فمن أبرزها ما يلي:[١][٧]
- توليد الطاقة الكهربائية.
- النقل البري المتمثل بالسيارات والشاحنات.
- معدات الإنشاء (معدات البناء).
- القوارب.
- محطات توليد الطاقة.
- المراجل الصناعية.
- العنفات (التوربينات).
- أفران الإسمنت (قمائن الأسمنت).
تقليل انبعاثات النيتروجين المساهمة في تغير المناخ
هناك طرق واستراتيجيات يمكن تطبيقها للتقليل من انبعاثات أكاسيد النيتروجين التي تُساهم في تغير المناخ، وفي النقاط التالية استعراضٌ لعددٍ منها:[٨]
- تغيير نوع الوقود: يُقصد بهذه الاستراتيجية الاستعاضة عن الوقود الذي يصدر عنه انبعاثات لأكاسيد النيتروجين بكميات كبيرة بالوقود الذي يصدر انبعاثات بنسب منخفضة من هذه الأكاسيد، وتمتاز هذه الاستراتيجية بأنها سهلة واقتصادية لتقليل الانبعاثات وتأثيراتها.
- التخفيض الانتقائي غير التحفيزي: يتم في هذه الاستراتيجية حقن الأمونيا أو اليوريا في غاز المداخن، عند درجة حرارة مثالية تبلغ 1010 درجات مئوية، وذلك لإزالة أكاسيد النيتروجين منه، بنسبة يمكن أن تصل إلى 60%.
- حقن البخار أو الماء: يجري في هذه الاستراتيجية إدخال (حقن) كميات صغيرة من البخار أو الماء بالقرب من اللهب المستخدم لحرق الوقود، وذلك لتقليل درجة حرارته، وتقليل تركيز الأوكسجين، وبالتالي تقليل نسبة انبعاثات أكاسيد النيتروجين.
- خفض تركيز الأكسجين: يكون ذلك من خلال تقليل الهواء الزائد في منطقة احتراق الوقود، وبالتي تقليل الحرارة الناجمة، وتقليل الانبعاثات الصادرة.
المراجع
- ^ أ ب Oxides are a family,equipment, boats, etc.) "Nitrogen Oxides (NOx) Control Regulations", U.S. Environmental Protection Agency, Retrieved 5/4/2023. Edited.
- ↑ oxides (NOx) act as,is not all bad though. "Other Indirect Greenhouse Gases - NOx", ghgonline, Retrieved 5/4/2023. Edited.
- ↑ "stratosphere", collinsdictionary, Retrieved 5/4/2023. Edited.
- ↑ "Troposphere", spaceplace.nasa, Retrieved 5/4/2023. Edited.
- ↑ ozone has two effects,trapping heat in the troposphere. "Ozone Depletion and Climate Change", uk-air.defra, Retrieved 5/4/2023. Edited.
- ↑ "Nitrogen Oxides", scied.ucar, Retrieved 5/4/2023. Edited.
- ↑ "Nitrogen Oxides (NOx)", Air Pollution Information System, Retrieved 5/4/2023. Edited.
- ↑ "NOx Emission Reduction Strategies", pollutiononline, Retrieved 5/4/2023. Edited.
