A dinitrogén-oxid (N2O) vagy ismertebb nevén kéjgáz, illetve nevetőgáz a harmadik legjelentősebb üvegházhatású gáz. Egyetlen dinitrogén-oxid-molekulának 298-szor nagyobb a hatása a globális felmelegedésre, mint egy szén-dioxid-molekulának. A szén-dioxidhoz hasonlóan hosszú légköri idejű: a becslések szerint akár 115 évig is megmarad az atmoszférában, mielőtt lebomlik. A klór-fluor-szénhidrogének (CFC-k) betiltása után az ózonréteg fő pusztítójává lépett elő.
A dinitrogén-oxid a nitrogénkörforgás terméke, így természetes módon is bekerül a légkörbe, csakúgy, mint a szén-dioxid és a metán. Baktériumok lebontó hatására szabadul fel az óceánokból, az esőerdőkből és a talajból.
Keletkezésének fő emberi eredetű mozgatórugója a nitrogén műtrágyák használata, az állattartás, a szennyvíz és a hulladékok kezelése. A jelenlegi kibocsátás mintegy 40%-a származhat emberi tevékenységből.
Az IPCC (Éghajlatváltozási Kormányközi Testület) szerint a mezőgazdaság az emberi eredetű globális felmelegedést okozó kibocsátások 16–27%-áért felelős. De ezek kibocsátásának nagy része nem a szén-dioxidból, az éghajlatváltozás ismert fő „gonosztevőjéből” származik, hanem a dinitrogén-oxidból. Az IPCC szakértői úgy becsülik, hogy a dinitrogén-oxid az üvegházhatású gázok kibocsátásának nagyjából 6%-át teszi ki, és az antropogén (az emberi tevékenység által okozott) kibocsátás mintegy háromnegyede származik a mezőgazdaságból.
A dinitrogén-oxid-kibocsátás az elmúlt négy évtized folyamán 30%-kal nőtt, leggyorsabban a feltörekvő gazdaságokban (Brazíliában, Kínában és Indiában), ahol mind a növénytermesztés, mind az állattenyésztés növekszik. A műtrágyából származó kibocsátásért elsősorban Kína, India és az Egyesült Államok felelős, míg az állati trágyából származó kibocsátás inkább Afrikában és Dél-Amerikában játszik nagyobb szerepet.
A dinitrogén-oxid kibocsátásának csökkentése
A dinitrogén-oxid-kibocsátás csökkentésének egyik lehetséges módja a precíziós gazdálkodás, amely pont annyi műtrágyával látja el a növényeket, amennyire szükségük van az egyes fejlődési szakaszokban, és ezt megfelelő mélységbe juttatja. Ugyanis akkor, amikor a növények nitrogénellátása eléri a telítettséget, a dinitrogén-oxid-kibocsátás már nem lineárisan, hanem exponenciálisan nő.
A globális kibocsátás 25%-áért felelősek az óceánok, különösen ezek úgynevezett holt zónái (nagyon alacsony oxigénkoncentrációjú tengeri területek). A holt zónák eredetileg a tengeráramlatok természeti jelenségeiből származnak, de számuk elsősorban az emberi tevékenység következtében ugrásszerűen megnőtt. Általában a partok közelében gyakoriak, ahol a folyókból műtrágya és más vegyi anyagok mosódnak be az óceánba algavirágzást okozva.
Amikor az algák elpusztulnak, a tengerfenékre süllyednek, ahol baktériumok bontják le őket, ehhez pedig rengeteg oxigént használnak fel. Egy tanulmány szerint a világ óceánjai az elmúlt 50 év alatt közel 77 milliárd tonna oxigént veszítettek el (a teljes oxigénkoncentráció közel 2%-át). Az oxigén hiánya megváltoztatja a helyi nitrogénciklust is, ami dinitrogén-oxid-kibocsátást eredményez. Ugyanakkor egy kutatás rámutat arra, hogy az oxigénhiányos vizek alatti bomlási üledékek jelentős dinitrogén-oxid-források. Dinitrogén-oxid akkor kerül a légkörbe, amikor a mélyben lévő víz a felszínre áramlik.
A dinitrogén-oxid felhasználása
A dinitrogén-oxidot jellemzően a fogászati eljárások során használják érzéstelenítésre, de az aneszteziológusok altatógázként is alkalmazzák. Emellett az autók teljesítményének a növelésére is használják, belsőégésű motorok üzemanyagához keverik. Oxidáló hatása miatt fokozza az égést, ezzel nagyban növeli a motorok teljesítményét.
