Johnson Matthey avanza en el control de emisiones con tecnología de convertidores catalíticos

En la sociedad moderna, los automóviles se han convertido en un medio de transporte indispensable.Los vehículos también emiten gases de escape sustanciales que representan graves amenazas tanto para el medio ambiente como para la salud humana.Los gases de escape de los automóviles contienen múltiples sustancias nocivas, incluidos el monóxido de carbono (CO), los hidrocarburos (HC) y los óxidos de nitrógeno (NOx),que no sólo contaminan el aire sino que también pueden provocar enfermedades respiratoriasPara mitigar estos peligros, los convertidores catalíticos han surgido como componentes críticos en los sistemas de purificación de gases de escape de los vehículos.

Los convertidores catalíticos, también conocidos como convertidores catalíticos, son dispositivos instalados en los sistemas de escape de los vehículos para transformar gases nocivos en sustancias relativamente inofensivas, como el dióxido de carbono (CO2),el nitrógeno (N2)Estos dispositivos sirven como barreras sólidas, reduciendo efectivamente los impactos ambientales y de salud de las emisiones de los vehículos, creando al mismo tiempo entornos respiratorios más limpios.

Johnson Matthey es líder mundial en tecnología de convertidores catalíticos con una rica historia de innovación.y distribuye catalizadores de alto rendimiento y otros productos químicos especialesEn el control de emisiones de vehículos, Johnson Matthey ofrece productos y sistemas de convertidores catalíticos de primera calidad a los fabricantes de automóviles de todo el mundo.Contribución a la mejora de la calidad del aire.

La eficiencia de los convertidores catalíticos proviene de sus catalizadores metálicos internos, sustancias que aceleran las reacciones químicas sin ser consumidas.Palladio (Pd), y el rodio (Rh), que presentan una actividad catalítica, estabilidad y durabilidad excepcionales en la conversión de componentes nocivos de los gases de escape.

El proceso catalítico incluye cuatro pasos clave:

• Adsorción:Las moléculas de gas nocivas se unen a la superficie del catalizador.
• Activación:Las moléculas adsorbidas se vuelven químicamente reactivas.
• Reacción:Las moléculas activadas se transforman en compuestos inofensivos.
• Desorción:Los compuestos resultantes se desprenden, liberando el catalizador para nuevas reacciones.

Se emplean diferentes sistemas de catalizadores en función de los tipos de vehículos y de la composición de los gases de escape:

• El contenido de acero en el agua es de:Excelencia en la oxidación de CO y HC.
• Palladio (Pd):Principalmente oxida el HC.
• El rodio (Rh):Especializado en reducir los NOx.

Para maximizar la eficiencia, los metales preciosos se dispersan como nanopartículas en sustratos cerámicos o metálicos de panal de miel.

Los vehículos de gasolina modernos utilizan predominantemente catalizadores de tres vías (TWC) que abordan simultáneamente tres contaminantes:

• Oxidación del CO en CO2
• Oxidación de HC a CO2 y H2O
• Reducción de NOx a N2

Las TWC utilizan platino, paladio y rodio para facilitar estas reacciones bajo unas relaciones óptimas aire-combustible (λ=1).

Los filtros de partículas de gasolina (GPF) recubiertos con catalizadores TWC forman TWF, que controlan tanto los contaminantes gaseosos como las partículas.

Los motores diésel emplean múltiples catalizadores especializados:

Oxida el CO y el HC mientras convierte el NO en NO2, logrando una reducción de más del 90%.

Utiliza amoníaco (NH3) para reducir el NOx a N2 y H2O, empleando típicamente zeolitos de cobre/hierro o materiales de vanadio-titanio.

Captura el NOx durante el arranque en frío antes de que se activen los sistemas SCR, liberándolo posteriormente para su reducción durante los ciclos de combustión enriquecida.

Elimina el exceso de NH3 de los sistemas SCR para evitar emisiones secundarias.

El CSF combina el DPF con los recubrimientos DOC, mientras que el SCRF integra la funcionalidad SCR con la filtración de partículas, eliminando los DPF independientes en algunas configuraciones.

La producción mundial de catalizadores consume aproximadamente 90 toneladas de platino, 300 toneladas de paladio y 30 toneladas de rodio al año, con un 30-50% de origen de reciclaje.Johnson Matthey desempeña un doble papel tanto en la fabricación de catalizadores como en la recuperación de metales preciosos de los convertidores usados, refinando suficiente material anualmente para producir millones de unidades nuevas.

La recuperación incluye:

1. Preprocesamiento (aplastamiento/molido)
2. La lixiviación (disolución de metales)
3. Extracción (transferencia de solución)
4. Precipitación (recuperación de metales sólidos)
5. Refinado (purificación)

Estos catalizadores alcanzan una eficiencia de conversión superior al 90% debido a:

• Alta actividad:Acelerar las reacciones a través de estructuras electrónicas únicas.
• Estabilidad térmica:Mantener el rendimiento bajo temperaturas extremas.
• Durabilidad:Resiste el desgaste mecánico y la corrosión química.

La empresa impulsa la innovación mediante:

• Formulaciones avanzadas de catalizadores
• Mejoras en el material del sustrato
• Optimizaciones estructurales del convertidor
• Mejoras del sistema de control de emisiones

Las iniciativas de sostenibilidad de Johnson Matthey se centran en desarrollar tecnologías más limpias, maximizar el reciclaje de metales, reducir las emisiones de producción,y promover alternativas de transporte ecológicas.