Johnson Matthey améliore le contrôle des émissions grâce à la technologie des convertisseurs catalytiques

Dans la société moderne, les automobiles sont devenues un moyen de transport indispensable.Les véhicules émettent également des gaz d'échappement importants qui constituent de graves menaces pour l'environnement et la santé humaine.Les gaz d'échappement des automobiles contiennent de nombreuses substances nocives, dont le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures (HC) et les oxydes d'azote (NOx),qui non seulement polluent l'air, mais peuvent également provoquer des maladies respiratoiresPour atténuer ces risques, les convertisseurs catalytiques sont devenus des composants essentiels des systèmes de purification des gaz d'échappement des véhicules.

Les convertisseurs catalytiques, également appelés convertisseurs catalytiques, sont des dispositifs installés dans les systèmes d'échappement des véhicules pour transformer les gaz nocifs en substances relativement inoffensives telles que le dioxyde de carbone (CO2),l'azote (N2)Ces dispositifs servent de barrières solides, réduisant efficacement les impacts environnementaux et sanitaires des émissions des véhicules tout en créant des environnements de respiration plus propres.

Johnson Matthey est un leader mondial de la technologie des convertisseurs catalytiques avec une riche histoire d'innovation.et distribue des catalyseurs hautes performances et d'autres produits chimiques spécialisésDans le domaine du contrôle des émissions des véhicules, Johnson Matthey fournit aux constructeurs automobiles du monde entier des produits et des systèmes de convertisseur catalytique haut de gamme.contribuer à une meilleure qualité de l'air.

L'efficacité des convertisseurs catalytiques résulte de leurs catalyseurs métalliques internes, des substances qui accélèrent les réactions chimiques sans être consommées.Palladium (Pd), et le rhodium (Rh), qui présentent une activité catalytique, une stabilité et une durabilité exceptionnelles dans la conversion des composants nocifs des gaz d'échappement.

Le processus catalytique comporte quatre étapes clés:

• Adsorption:Des molécules de gaz nocifs s'attachent à la surface du catalyseur.
• Activation:Les molécules absorbées deviennent chimiquement réactives.
• Réaction:Les molécules activées se transforment en composés inoffensifs.
• Désorption:Les composés qui en résultent se détachent, libérant le catalyseur pour de nouvelles réactions.

Différents systèmes de catalyseurs sont utilisés selon les types de véhicules et les compositions des gaz d'échappement:

• Platine (Pt):Il excelle dans l'oxydation du CO et du HC.
• Palladium (Pd):Il oxyde principalement le HC.
• Rodium (Rh):Spécialisé dans la réduction des NOx.

Pour maximiser l'efficacité, les métaux précieux sont dispersés sous forme de nanoparticules sur des substrats de nid d'abeille en céramique ou en métal.

Les véhicules à essence modernes utilisent principalement des catalyseurs à trois voies (TWC) qui traitent simultanément de trois polluants:

• Oxydation du CO en CO2
• Oxydation du HC en CO2 et H2O
• Réduction des NOx en N2

Les TWC utilisent du platine, du palladium et du rhodium pour faciliter ces réactions dans des rapports air-carburant optimaux (λ=1).

Les filtres à particules d'essence recouverts de catalyseurs TWC forment des TWF, qui contrôlent à la fois les polluants gazeux et les particules.

Les moteurs diesel utilisent plusieurs catalyseurs spécialisés:

Oxyde le CO et le HC tout en convertissant le NO en NO2, ce qui permet une réduction de plus de 90%.

Utilise de l'ammoniac (NH3) pour réduire les NOx en N2 et H2O, en utilisant généralement des zéolites de cuivre/fer ou des matériaux vanadium-titane.

Capture des NOx lors des démarrages à froid avant l'activation des systèmes SCR, puis les libère pour les réduire lors des cycles de combustion à haute intensité.

Élimine l'excédent de NH3 des systèmes SCR pour éviter les émissions secondaires.

Le CSF combine le DPF avec les revêtements DOC, tandis que le SCRF intègre la fonctionnalité SCR avec la filtration des particules, éliminant les DPF autonomes dans certaines configurations.

La production mondiale de convertisseurs catalytiques consomme environ 90 tonnes de platine, 300 tonnes de palladium et 30 tonnes de rhodium par an, dont 30 à 50% proviennent du recyclage.Johnson Matthey joue un double rôle à la fois dans la fabrication de catalyseurs et la récupération de métaux précieux à partir de convertisseurs usés, raffinant suffisamment de matières chaque année pour produire des millions de nouvelles unités.

Le recouvrement comprend:

1. Pré-traitement (écrasement ou broyage)
2. Leaching (dissolution des métaux)
3. Extraction (transfert de solution)
4. Précipitation (récupération des métaux solides)
5. Raffinage (purification)

Ces catalyseurs atteignent une efficacité de conversion supérieure à 90% en raison de:

• Activité élevée:Accélérer les réactions grâce à des structures électroniques uniques.
• Stabilité thermique:Maintenir les performances à des températures extrêmes.
• Durée de vie:Résistant à l'usure mécanique et à la corrosion chimique.

L'entreprise favorise l'innovation par:

• Formules de catalyseurs avancées
• Améliorations des matériaux de substrat
• Optimisations structurelles du convertisseur
• Amélioration du système de contrôle des émissions

Les initiatives de durabilité de Johnson Matthey se concentrent sur le développement de technologies plus propres, le recyclage maximal des métaux, la réduction des émissions de production,et la promotion d'alternatives de transport respectueuses de l'environnement.