NOx emisije (azotni oksidi)

NOx emisije su oksidi azota, prvenstveno azot-monoksid i azot-dioksid, koji nastaju kada se vazduh sagoreva na visokoj temperaturi unutar motora. Vazduh je oko sedamdeset osam odsto azota, i premda je azot inače inertan, snažna toplota i pritisak sagorevanja kidaju jake veze u molekulima azota i kiseonika i omogućavaju im da se spoje. Zbirni izraz NOx koristi se zato što se ta dva jedinjenja u atmosferi međusobno pretvaraju i regulišu zajedno.

Klučni uslov za nastanak NOx jeste temperatura. Što je sagorevanje toplije, više NOx nastaje, što inženjere stavlja u nezgodan položaj jer visoke temperature sagorevanja istovremeno teže da povećaju toplotnu efikasnost i smanje druge zagađivače. Taj kompromis u srži je mnogih savremenih rešenja motora i izduvnog sistema i objašnjava zašto mere koje smanjuju NOx ponekad povećavaju potrošnju goriva ili čađ.

Za razliku od ugljen-dioksida, NOx nije gas staklene bašte od prvenstvenog značaja, već lokalni zagađivač vazduha. Azot-dioksid nadražuje disajne puteve i pogoršava astmu i druge respiratorne tegobe, a azotni oksidi doprinose nastanku prizemnog ozona i fotohemijskog smoga, kao i kiselim kišama i sitnočestičnom zamagljenju. Njihova šteta najjače se oseća u gustom gradskom saobraćaju, zbog čega je NOx postao žiža zona čistog vazduha i ograničenja u centrima gradova.

Dizel motori predstavljaju poseban problem jer njihovo siromašno sagorevanje na visokoj temperaturi po svojoj prirodi stvara više NOx od benzinskih, čak i kada daje dobre vrednosti ugljen-dioksida. Ta napetost postala je ozloglašena tokom takozvane afere dizelgejt, kada se ispostavilo da su neka vozila bila konstruisana da prepoznaju laboratorijski test i smanje izlaz NOx samo pod tim uslovima, dok su na putu emitovala znatno više. Skandal je ubrzao prelazak na ispitivanje stvarne emisije u vožnji (RDE).

Kontrola NOx oslanja se na dvostruku strategiju. Pre sagorevanja, recirkulacija izduvnih gasova (EGR) vraća deo inertnih izduvnih gasova nazad u cilindre, čime se snižava vršna temperatura sagorevanja i tako sprečava nastanak NOx na izvoru. Nakon sagorevanja, selektivna katalitička redukcija (SCR) ubrizgava rastvor uree, koji se prodaje kao AdBlue, u izduvni sistem, gde se oslobađa amonijak koji NOx preko katalizatora pretvara u bezopasni azot i vodu. Hvatači siromašnog NOx imaju srodnu ulogu na pojedinim motorima.

NOx se stoga neposredno povezuje sa skupom tehnologija naknadne obrade, naime SCR, AdBlue i EGR, i sa regulatornim okvirom Euro normi emisije, pri čemu Euro 6 nameće najstrože važeće granice. Dobro upravljanje njime jedan je od ključnih izazova u prilagođavanju motora sa unutrašnjim sagorevanjem savremenim gradovima.