Nitrous oxide (N2O). Emission inventory and options for control in the Netherlands

Abstract

This study was initiated to overview current knowledge on nitrous oxide (N2O). The report reviews atmospheric behaviour of N2O, global sources and sinks, Dutch emissions in 1990, options to reduce emissions, and past and future emissions. Despite the uncertainties involved, it is likely that without additional policy Dutch N2O emissions will continue to increase in the future. The technological options considered may reduce Dutch emissions by 25% relative to 1990, and include (1) a catalytic reduction step in nitric acid production, (2) improved fertilizer-N use efficiency, (3) improved combustion of municipal solid waste and sewage treatment, and (4) improved combustion in power plants, and afterburning or catalytic reduction in fluidized bed combustion. The largest reduction can be achieved in nitric acid production, but the assumption that a catalytic converter can be implemented by 2000 may be optimistic. The uncertainty in estimates on Dutch emissions could be reduced by measuring or otherwise investigating (1) N2O production during nitric acid production and other Dutch industrial sources, (2) N2O production in vehicles, (3) N2O emissions from Dutch soils, (4) N2O production in Dutch groundwaters and surface waters, (5) atmospheric formation of N2O and (6) the effect of global warming on N2O emissions.

Dit rapport geeft een overzicht van de huidige kennis over het gedrag van lachgas (N2O) in de atmosfeer, wereldwijde bronnen en putten van N2O, Nederlandse N2O emissie in 1990, opties om N2O emissies te reduceren en projecties. Ondanks een aantal onzekerheden is het mogelijk de waargenomen trend in atmosferisch N2O te verklaren met bekende bronnen. Schattingen van mondiale emissies zijn minder onzeker dan die van nationale, omdat de wereldwijde emissie afgeleid kan worden van een massabalans van de atmosfeer. Ondanks de onzekerheden is het waarschijnlijk dat de Nederlandse N2O emissie zal blijven stijgen in de toekomst, tenzij aanvullend beleid wordt ingezet. Verschillende bestaande beleidsmaatregelen beinvloeden de uitstoot van N2O, bij voorbeeld die ter bestrijding van verzuring en vermesting. Een aantal van deze maatregelen kan de N2O uitstoot doen toenemen, terwijl andere kunnen resulteren in een reductie van de N2O emissie. De beschreven technische opties kunnen de Nederlandse emissie met 25% reduceren ten opzichte van 1990 door onder andere (1) katalytische N2O reductie bij de produktie van salpeterzuur, (2) efficienter gebruik van stikstof meststoffen, bijvoorbeeld door gebruik van slow release fertilizers, (3) aanpassingen in de verbranding van afval en (4) optimalisatie van de verbranding van fossiele brandstoffen, met name in oudere centrales en katalytische N2O reductie in wervelbedverbranding. De grootste reductie kan worden gerealiseerd bij industriele produktie van salpeterzuur, maar de aanname dat een katalysator geimplementeerd kan worden in 2000 lijkt optimistich. De onzekerheden in schattingen van de Nederlandse N2O emissie zouden verminderd kunnen worden door (1) meten van N2O vorming tijdens salpeterzuurproduktie, (2) voortzetting van onderzoek naar N2O produktie door voertuigen, (3) meten van N2O produktie in Nederlandse bodems, (4) onderzoek naar N2O produktie in grond- en oppervlaktewater in Nederland, (5) onderzoek naar N2O vorming in de atmosfeer en (6) onderzoek naar de effecten van klimaatverandering op N2O emissies.