I convertitori catalitici per ridurre l’inquinamento dell’aria
I convertitori catalitici sono dispositivi inseriti nel sistema di scarico di un’automobile che favoriscono o accelerano reazioni chimiche. Nelle auto a combustione interna, la reazione chimica principale è la combustione del carburante, che in condizioni ideali produrrebbe solo biossido di carbonio e vapore acqueo. Tuttavia, a causa della combustione incompleta, vengono emessi anche monossido di carbonio, idrocarburi e ossidi di azoto. Questi gas nocivi possono essere convertiti in inquinanti meno dannosi attraverso reazioni di ossidoriduzione, catalizzate all’interno dei convertitori catalitici.
I convertitori catalitici sono costituiti da un alloggiamento metallico con materiale ceramico a nido d’ape rivestito da cordierite e contengono metalli di transizione come platino, palladio e rodio. Questi materiali aumentano la superficie di contatto, promuovendo le reazioni che trasformano i gas nocivi. Inoltre, l’ossido di bario agisce da promotore strutturale, impedendo la diminuzione dell’attività catalitica dovuta alla temperatura, mentre l’ossido di germanio aumenta l’attività e la selettività del catalizzatore.
Tra i convertitori catalitici più efficaci vi è il cosiddetto “three-way”, che agisce sui tre principali inquinanti: riduce gli ossidi di azoto in azoto e ossigeno e ossida il monossido di carbonio, gli idrocarburi incombusti e i composti organici volatili. Questi processi avvengono in due sezioni del convertitore catalitico, ciascuna catalizzata da metalli specifici come platino e rodio. Tuttavia, i catalizzatori possono essere danneggiati da usura, surriscaldamento o da sostanze nocive come piombo e manganese. Sebbene attualmente le benzine siano prive di piombo tetraetile, ciò non esclude la possibilità di impurità dannose per il convertitore catalitico. Analogamente, il MMT, un composto utilizzato in passato per aumentare il numero di ottani della benzina, è in grado di danneggiare il convertitore a causa della presenza di manganese.
I convertitori catalitici svolgono un ruolo importante nella riduzione dell’inquinamento atmosferico, convertendo i gas nocivi in sostanze meno dannose per l’uomo e l’ambiente.