Effet de l’ozone sur les gaz de combustion
L’ozone est un gaz formé par la combinaison de trois atomes d’oxygène présents dans la nature. Son fort pouvoir oxydant en fait un outil essentiel pour contrôler les polluants environnementaux et améliorer la qualité de l’air. Les gaz de combustion sont des composants de l’air qui contiennent des gaz nocifs provenant des installations industrielles, des gaz d’échappement des automobiles, de la combustion de combustibles fossiles et de divers procédés chimiques. Ces gaz polluent l’environnement, dégradent la qualité de l’air et ont des effets néfastes sur la santé humaine.
Grâce à son fort pouvoir oxydant, l’ozone réagit facilement avec les polluants présents dans l’environnement. En tant qu’oxydant, il peut oxyder les gaz polluants et les convertir en composés moins nocifs. Cela accroît son efficacité dans la lutte contre la pollution atmosphérique. Les principaux polluants présents dans les gaz de combustion sont le dioxyde de soufre (SO₂), les oxydes d’azote (NOx), le monoxyde de carbone (CO) et divers composés organiques volatils (COV). L’ozone réagit avec ces composants et les rend inoffensifs, contribuant ainsi à améliorer la qualité de l’air.
Réaction du dioxyde de soufre (SO₂) et de l’ozone
Le dioxyde de soufre est un gaz formé lors de la combustion de combustibles fossiles et peut provoquer des pluies acides. Son rejet dans l’air peut être très nocif pour l’environnement. L’ozone oxyde le dioxyde de soufre en anhydride sulfurique (SO₃). Cet anhydride sulfurique réagit ensuite avec l’eau pour former de l’acide sulfurique (H₂SO₄). Cette réaction peut neutraliser les composés soufrés présents dans l’atmosphère plutôt que d’y ajouter des composés acides.
Réaction chimique :
SO₂ + O₃ → SO₃ + O₂
L’ozone réagit avec le dioxyde de soufre pour produire de l’anhydride sulfurique et de l’oxygène, réduisant ainsi la concentration de composés acides dans l’environnement et l’effet des pluies acides.
Élimination des oxydes d’azote (NOx)
Les oxydes d’azote (NO et NO₂) se forment notamment à partir de la pollution atmosphérique liée au trafic routier et aux activités industrielles. Les oxydes d’azote peuvent provoquer la formation de pluies acides, d’ozone et de particules fines. L’ozone réagit avec le monoxyde d’azote (NO) pour produire du dioxyde d’azote (NO₂). Cette réaction réduit la concentration d’oxydes d’azote dans l’air, ce qui a un effet positif sur la pollution atmosphérique.
Réaction chimique :
NO + O₃ → NO₂ + O₂
La réaction des oxydes d’azote avec l’ozone joue un rôle important dans l’élimination de la pollution atmosphérique. Grâce à cette réaction, la concentration d’oxydes d’azote nocifs dans l’air est considérablement réduite.
Réaction du monoxyde de carbone (CO) et de l’ozone
Le monoxyde de carbone est un gaz hautement toxique résultant de la combustion incomplète de substances organiques. Son inhalation peut entraîner de graves problèmes de santé. L’ozone entre en réaction d’oxydation avec le monoxyde de carbone, le transformant en dioxyde de carbone (CO₂). Le dioxyde de carbone est un composé atmosphérique moins nocif et peut être utilisé par les plantes lors de la photosynthèse en réagissant avec l’oxygène.
Réaction chimique :
2CO + O₃ → 2CO₂ + O₂
Cette réaction permet au monoxyde de carbone et à l’ozone de se combiner et de se transformer en dioxyde de carbone, réduisant ainsi les effets nocifs du CO dans l’air.
Oxydation des composés organiques volatils (COV)
Les composés organiques volatils (COV) sont des composés chimiques issus des activités industrielles, des produits dérivés du pétrole et des gaz d’échappement des automobiles. Ces composés sont des gaz nocifs qui dégradent la qualité de l’air, provoquent des odeurs et peuvent entraîner des problèmes de santé. L’ozone forme des réactions d’oxydation avec les COV. Ces réactions transforment les COV en composés moins nocifs, contribuant ainsi à améliorer la qualité de l’air.
5. La place de l’ozone dans les technologies d’épuration de l’air
L’effet de l’ozone sur l’épuration des gaz de combustion joue un rôle majeur en génie environnemental et dans les systèmes d’épuration de l’air industriel. Les générateurs et les filtres à ozone peuvent être utilisés pour éliminer efficacement les polluants des gaz de combustion des installations industrielles. Les générateurs d’ozone déclenchent les réactions chimiques mentionnées ci-dessus en injectant de l’ozone directement dans les gaz de combustion. Les filtres à ozone mélangent directement les gaz avec l’ozone, les rendant ainsi inoffensifs. Ces méthodes sont particulièrement efficaces pour éliminer les composés organiques, les dioxydes de soufre et les oxydes d’azote.
6. Domaines d’utilisation de l’ozone
L’ozone agit sur les gaz de combustion dans diverses applications industrielles :
– Installations de production d’énergie : L’ozone est utilisé pour épurer les gaz issus de la combustion de combustibles dans les installations de production d’énergie.
– Industrie chimique et pétrochimique : Dans les installations de production chimique, l’ozone offre une solution efficace pour éliminer les composants nocifs.
– Gestion des déchets : L’ozone est utilisé dans les usines de traitement des déchets pour détruire les composés organiques et les polluants.
– Cuisines et restaurants : L’ozone peut être utilisé pour éliminer les mauvaises odeurs dans les cuisines et les restaurants.
Grâce à son fort pouvoir oxydant, l’ozone est un outil très efficace pour épurer les gaz de combustion. Il améliore la qualité de l’air et réduit les dommages environnementaux en oxydant les composants nocifs tels que le dioxyde de soufre, les oxydes d’azote, le monoxyde de carbone et les COV. L’effet de l’ozone sur les gaz de combustion est prouvé les avantages pour l’environnement et la santé humaine sont considérables. C’est pourquoi l’utilisation des technologies à l’ozone se généralise dans les systèmes de purification de l’air.
İlker KURAN
Alperen Mühendislik Ltd. Şti.