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Emission de NOx

Emissions d'oxydes d'azote (NOx)

Inventaires d'émission

Origine du polluant

La famille des oxydes d’azote, couramment regroupé sous la formule NOx, comprend les composés suivants : le monoxyde d’azote (NO), le dioxyde d’azote (NO2), le protoxyde d’azote (N2O), le tétraoxyde de diazote (N2O4), le trioxyde d’azote (N2O3) et le pentoxyde d’azote (N2O5). Généralement, on désigne par le terme « oxydes d’azote » la somme des deux composantes majoritaires qui sont le monoxyde et le dioxyde d’azote.
Les oxydes d’azote sont naturellement émis lors de la décomposition de matières organiques, des orages, des feux d’origine naturelle. Les émissions anthropiques d’oxydes d’azote ne sont pas liées à la composition des combustibles mais au mode de combustion : l’ensemble des installations de combustion (industrielles et résidentielles) et les véhicules routiers et non routiers produisent des oxydes d’azote. Même les véhicules électriques induisent de telles émissions par la production de l’électricité nécessaire à recharger les batteries. Cependant, la charge d’émission est nettement moins importante que celle des véhicules à carburant fossile.
Ces gaz proviennent de la réaction entre l’oxygène et l’azote de l’air, ainsi qu’avec les composés azotés présents dans les combustibles. Le NO est produit en plus grande quantité que le NO2. Il s’oxyde progressivement en NO2 dans l’atmosphère.

Effets

Les émissions de NOx peuvent avoir divers effets :

  • Effets sur la santé : Le dioxyde d’azote (NO2) est un gaz irritant. A partir d’une certaine concentration, il peut entraîner une altération de la fonction respiratoire, une hyperréactivité bronchique chez l’asthmatique et un accroissement de la sensibilité des bronches aux infections chez l’enfant. Aux teneurs généralement mesurées dans l’air ambiant, le monoxyde d’azote (NO) n’est pas considéré comme toxique.

Les NOx interviennent également dans le processus complexe de formation et de destruction d’ozone (avec les Composés Organiques Volatils, COV ) et dans la formation de particules fines secondaires. L’ozone troposphérique (dans la basse atmosphère) et les particules sont tous deux très nocifs pour les voies respiratoires. Par contre, l’ozone stratosphérique (dans les hautes couches de l’atmosphère, au-dessus de 10 km) protège la terre des rayons ultraviolets.

  • Effets sur les écosystèmes : Les principaux effets de l’émission d’oxydes d’azote sur les écosystèmes vont se manifester via :
      • Les retombées atmosphériques en composés azotés qui contribuent aux phénomènes d’eutrophisation . Ce phénomène crée un déséquilibre nutritif en favorisant certaines espèces végétales dominantes (herbes, buissons, algues orties…). Il en résulte un appauvrissement de la biodiversité tant végétale qu’animale ;
      • La participation des NOx au phénomène d’acidification des milieux naturels qui participe au dépérissement des forêts ;
      • La contribution des NOx à la formation d’ozone troposphérique qui conduit notamment à une réduction de la croissance des plantes.
  • Effets sur les biens et sur l’économie : Les oxydes d’azote participent au phénomène de formation des pluies acides qui réduit les rendements agricoles et sylvicoles et la dégradation de certains types de pierres de construction. Ils contribuent aussi à l’augmentation de la concentration d’ozone troposphérique qui a également un effet oxydant sur certains matériaux de construction. En outre les NOx sont précurseurs de la formation de particules secondaires, principalement par réaction avec l’ammoniac pour former des particules de nitrate d’ammonium.

Principaux secteurs émetteurs

Le tableau suivant montre les 3 secteurs qui représentent près de 86 % des émissions de NOx en Wallonie.

Évolution des émissions

Les réductions d’émissions de NOx ont été obtenues par un meilleur contrôle des conditions de combustion, évitant des températures de flamme trop élevées qui sont favorables à la formation de NOx par décomposition de l’azote présent dans l’air comburant. Dans les transports, l’introduction du parc de véhicules respectant des normes d’émissions européennes progressivement de plus en plus strictes (EURO I à EURO VI) devrait expliquer en partie les diminutions d’émissions, bien qu’en pratique, les techniques mises en œuvre sur les véhicules se sont révélées peu satisfaisantes. Dans le secteur énergie, la mise en service des centrales électriques TGV (Turbine Gaz Vapeur) et la fermeture des centrales électriques alimentées en charbon a fortement réduit les émissions de ce secteur. Une part importante de la diminution est finalement expliquée par le contexte économique (fermetures de centrales électriques et d’industries liées au secteur de la sidérurgie, en Belgique et en Wallonie en particulier).  La Wallonie a réduit ses émissions de 69 % entre 1990 et 2022 et de 62 % entre 2005 et 2022 (et de 66 % sans tenir compte de l’agriculture).

Objectifs de réduction et normes

Au niveau international, les émissions d’oxydes d’azote sur le territoire belge sont règlementées par le Protocole « LRTAP » de Göteborg de 1999, amendé en 2012, qui fixe un objectif juridiquement contraignant pour 2020 et au-delà de réduction des émissions de NOx de 41% par rapport aux émissions de 2005.

Au niveau européen, la directive NEC II 2016/2284, dite directive NEC (pour National Emissions Ceilings), a fixé des objectifs nationaux aux horizons 2020 et 2030 par rapport aux émissions de 2005.  Les objectifs fixés pour 2020 sont identiques aux objectifs fixés par le protocole de Göteborg.  Pour 2030, la Belgique devra réduire ses émissions de 59% par rapport à 2005.  En 2022, la Wallonie avait déjà atteint et même dépassé les objectifs de 2020 et de 2030. 

Pour les engagements relatifs aux émissions de NOx, les émissions dues à la gestion des effluents d’élevage et des sols agricoles ne sont pas prises en compte.

D’autres dispositions européennes, transposées dans le droit wallon, contribuent à réduire les émissions d’oxyde d’azote, dont la directive IED 2010/75 du 24 novembre 2010 relative aux émissions industrielles, qui impose des normes et valeurs limites d’émission dans les permis et l’usage des Meilleures Technologies Disponibles (MTD) pour les grandes installations industrielles, ainsi que la nouvelle directive 2015/2193 du 28 novembre 2015 relative aux émissions de certains polluants provenant des installations de combustion moyennes (1 à 50 MW) (dite directive MCP, Medium Combustion Plants).

Plus d’informations sur ces obligations dans la partie législation ici