Un catalizador propiamente dicho es una sustancia que está presente en una reacción química en contacto físico con los reactivos, y acelera, induce o propicia dicha reacción sin actuar en la misma.
En los motores de expolosión, se utilizan catalizadores sólidos metálicos para catalizar reacciones de los gases tóxicos antes de que salgan por el tubo de escape del motor. Los gases que se deben eliminar principalmente son el monóxido de carbono (CO), el óxido de nitrógeno (N2O3) y los hidrocarburos degradados producto de la combustión incompleta o ineficiente. Otras sustancias tóxicas que en menor proporción están presentes en los gases son el benzol, los aldehidos y partículas
El convertidor catalítico es un dispositivo instalado en la salida del escape. Dentro de una carcasa de acero inoxidable se alojan miles de celdas catalíticas por donde circulan los gases de escape. Estas celdas son sumamente delgadas y dispuestas de tal forma que conforman una superficie de contacto con el gas equivalente a tres campos de fútbol. Las celdas conforman una colmena cerámica recubierta por una capa amortiguadora que la protege de los golpes.
La formulación incluye una serie de sustancias activas como óxido de aluminio, metales nobles (que hacen las veces de catalizadores sólidos): Platino, Rodio, Paladio y promotores y retardadores específicos que regulan la acción catalítica de los mismos.
Los Catalizadores de tres vías, llamados así porque actúan eliminando los tres contaminantes principales en el mismo compartimento mediante acciones de oxidación y reducción, transformando a los mismos en compuestos no tóxicos: nitrógeno, agua y dióxido de carbono
Condiciones para que funcionen correctamente
La proporción entre la cantidad de aire y combustible que se introduce en la cámara se ajustará a limites establecidos 14,5/1 (Limite Lambda:1).
Los motores con mezclas pobres de lambda mayor a 1 son más económicos pero emiten mucha mayor concentración de N2O3. Los niveles ricos (lambda menor a 1) emiten más hidrocarburos incombustos y CO (monóxido de carbono, una de las sustancias más tóxicas).
La temperatura debe ser mayor a 250º C para que se produzca la catálisis y el dispositivo sea efectivo. Se diseña al catalizador con un calefactor auxiliar para garantizar que la temperatura llegue a ese rango antes de 90 segundos.
Con mezcla rica y mas de 500º C se remueve el azufre depositado en el interior del dispositivo, produciendo ácido sulfúrico de olor fuerte y desagradable, que a niveles superiores a 10 ppm es muy dañino para la salud. El umbral del mal olor está muy por debajo de esos niveles, así el usuario puede detectar el problema sin arriesgar su salud, y al menor indicio de mal olor llevar su unidad al especialista.
La respuesta no es mía, el mérito lo tiene el InstitutoNacional de Educación Tacnológica (INET) de Argentina.
Lo que no se es el porque del elevado precio de los catalizadores.
Un saludo
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