NOx-utslipp

NOx-utslipp er nitrogenoksider, hovedsakelig nitrogenmonoksid og nitrogendioksid, som dannes når luft forbrennes ved høy temperatur inne i en motor. Luft består av om lag syttiåtte prosent nitrogen, og selv om nitrogen vanligvis er inert, bryter den intense varmen og trykket i forbrenningen de sterke bindingene i nitrogen- og oksygenmolekylene og lar dem forene seg. Samlebetegnelsen NOx brukes fordi de to forbindelsene går over i hverandre i atmosfæren og reguleres under ett.

Den avgjørende betingelsen for NOx-dannelse er temperatur. Jo varmere forbrenningen er, desto mer NOx dannes, og det setter ingeniørene i en vanskelig posisjon, for høy forbrenningstemperatur bedrer også gjerne den termiske virkningsgraden og reduserer andre forurensende stoffer. Denne avveiningen står sentralt i mye moderne motor- og avgassutvikling, og den forklarer hvorfor tiltak som kutter NOx, av og til kan øke drivstofforbruket eller sotmengden.

I motsetning til CO2 er ikke NOx en drivhusgass av primær betydning, men en lokal luftkvalitetsforurensning. Nitrogendioksid irriterer luftveiene og forverrer astma og andre luftveislidelser, og nitrogenoksider bidrar til dannelsen av bakkenært ozon og fotokjemisk smog, samt til sur nedbør og partikkeldis. Skaden merkes sterkest i tett bytrafikk, og derfor har NOx blitt et hovedfokus for miljøsoner og restriksjoner i bysentrum.

Dieselmotorer er spesielt bekymringsfulle fordi den magre forbrenningen ved høy temperatur i seg selv gir mer NOx enn bensinmotorer, samtidig som den gir gode CO2-tall. Denne motsetningen ble beryktet under den såkalte dieselgate-saken, da det kom fram at enkelte biler var konstruert til å oppdage laboratorietesten og bare redusere NOx-utslippet under de forholdene, mens de slapp ut langt mer på veien. Skandalen framskyndet overgangen til Real Driving Emissions-testing på vei.

Kontroll av NOx hviler på en todelt strategi. Oppstrøms fører eksosgassresirkulering en del av den inerte eksosen tilbake til sylindrene, noe som senker forbrenningens topptemperatur og dermed demper NOx-dannelsen ved kilden. Nedstrøms sprøyter selektiv katalytisk reduksjon en urealøsning, solgt som AdBlue, inn i eksosen, der den frigjør ammoniakk som omdanner NOx til harmløst nitrogen og vann over en katalysator. NOx-feller fyller en beslektet rolle på enkelte motorer.

NOx knytter seg derfor direkte til en gruppe etterbehandlingsteknologier, nemlig SCR, AdBlue og EGR, og til regelverket rundt Euro-normene, der Euro 6 setter de strengeste gjeldende grensene. Å håndtere NOx godt er en av de sentrale utfordringene ved å gjøre forbrenningsmotorer akseptable i moderne byer.