Procédé Birkeland-Eyde

Un arc électrique est créé entre deux électrodes coaxiales et, en appliquant un fort champ magnétique, il est étendu sur un disque mince. La température du plasma sur le disque dépasse 3 000 °C. De l'air est soufflé sur cet arc, amorçant ainsi une réaction entre l'azote et l'oxygène atmosphérique, ce qui provoque la création d'oxyde nitrique. En contrôlant l'énergie de l'arc et la vitesse de l'air, il est possible d'atteindre un taux de rendement de 4 % en oxyde nitrique. Cette réaction se fait naturellement lorsqu'un éclair survient[5].

Comparativement à d'autres procédés de fixation de l'azote, il demande beaucoup d'énergie, environ 15 MWh/tonne d'oxyde nitrique. C'est pourquoi les sites de synthèse étaient installés près d'importantes centrales électriques[5].

Chimiquement, les réactions suivantes surviennent.

De l'azote et de l'oxygène se combinent pour donner de l'oxyde nitrique :

${\displaystyle \mathrm {N_{2}\ +\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ NO} }$

Chaud, l'oxyde nitrique est refroidi et se lie à l'oxygène atmosphérique pour produire du dioxyde d'azote :

${\displaystyle \mathrm {2\ NO\ +\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ NO_{2}} }$

Ce dioxyde d'azote est alors dissous dans de l'eau pour former de l'acide nitrique, qui sera purifié par distillation fractionnée[6] :

${\displaystyle \mathrm {3\ NO_{2}\ +\ H_{2}O\longrightarrow \ 2\ HNO_{3}\ +\ NO} }$

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Birkeland–Eyde process » (voir la liste des auteurs).