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Cours de - Les principaux polluants atmosphériques

Note par nos Maxinautes :  

Objectifs
La combustion de certaines matières premières comme le charbon ou les hydrocarbures (source d'énergie du moteur à explosion des voitures) engendre des produits de nature à polluer l'atmosphère.
Quels sont les effets des produits de combustions sur l'atmosphère ?
1. Le dioxyde de carbone (CO2)
a. Nature et origine
Le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz (dans les conditions normales de température et de pression) à l'odeur piquante et incolore. Il est aussi asphyxiant, mais non toxique.

Le dioxyde de carbone est produit par la combustion complète des matières fossiles (charbon, hydrocarbures, ...) dans les centrales thermiques et les moteurs. Il est aussi fabriqué naturellement par la respiration, la fermentation et le volcanisme.

b. Effet de serre
Le dioxyde de carbone est un gaz à « effet de serre ». Il « piège » le rayonnement solaire dans les couches atmosphériques. Sans lui, la température à la surface de la Terre serait d'environ – 18 °C. L'augmentation excessive de la quantité de ce gaz provoque donc le réchauffement de la planète.

Remarque : la vapeur d'eau produite lors d'une combustion complète constitue aussi un gaz à « effet de serre ».

D'autres gaz à « effet de serre » moins abondants, mais plus efficaces sont produits par l'Homme :
– le méthane (CH4) dans le gaz naturel ;
– les CFC (chlorofluorocarbones) dans les aérosols et les réfrigérateurs ;
– l'oxyde d'azote ( N2O) dans les engrais ;
– l'ozone (O3).

2. Le monoxyde de carbone (CO)
a. Nature et origine
Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz inodore et incolore.

Ce gaz est produit principalement lors de la combustion incomplète des végétaux (lors d'incendies de forêt, par exemple), du charbon et des hydrocarbures.

Rappel : une combustion incomplète produit également du carbone. Plus précisément, elle engendre des suies et des hydrocarbures imbrûlés (dans le moteur de voiture, par exemple).

b. Danger
Le monoxyde de carbone est surtout un gaz très dangereux pour la santé, car il est toxique, voire mortel. Il suffit de 1 gramme par mètre cube d'air pour atteindre le seuil de toxicité.
3. Les dérivés du soufre (S)
Certaines matières premières comme le fioul ou le gazole contiennent du soufre (S).
Leur combustion produit des dérivés soufrés comme le dioxyde de soufre (SO2). C'est un gaz suffoquant et soluble dans l'eau.
Combiné à l'eau, le souffre conduit à la formation d'acide sulfurique responsable des pluies acides. Celles-ci ont des conséquences graves sur l'environnement et les forêts notamment.
4. Les dérivés de l'azote (N)
Le diazote, contenu dans l'air, est incorporé à l'essence lors de sa combustion dans les moteurs.

L'azote est rejeté sous forme de dérivés azotés comme le dioxyde d'azote (NO2).
C'est un gaz de couleur rousse à l'origine de la pollution atmosphérique des grandes agglomérations. Comme le souffre, il est responsable de pluies acides par combinaison avec l'eau ce qui crée de l'acide nitrique.

L'essentiel

Le dioxyde de carbone et l'eau, produits des combustions complètes du charbon et des hydrocarbures, sont des gaz à « effet de serre ».

Le monoxyde de carbone produit lors des combustions incomplètes est un gaz dangereux pour la santé ; il est toxique voire mortel.

Les dioxydes de soufre et d'azote, produits par les systèmes de chauffages et les moteurs, forment les acides sulfurique et nitrique, responsables des pluies acides.

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