Kaj so katalitični oksidanti?

Katalitski oksidator ali katalizator je avtomobilska komponenta, ki jo najdemo v izpušnem sistemu. Oksidira (kuri) ogljikov monoksid in ogljikovodike, pri čemer uporablja platino in paladij/rodij kot katalizatorje, medtem ko reducira (loči atom kisika namesto dodajanja) dušikovih oksidov, da ustvari dušik. To močno zmanjša strupene emisije iz izpušne cevi in ​​zmanjša smog.

Katalitski oksidanti so postali razširjeni po tem, ko so leta 1968 predpisi o avtomobilskih emisijah v ZDA postali obvezni po vsej državi. Zdaj se uporabljajo v večini avtomobilov po vsem svetu. Ker katalitski oksidanti ne morejo delovati v prisotnosti svinca, je njihova uvedba povzročila postopno umik osvinčenega bencina. Katalitski oksidanti se uporabljajo tudi v industrijskih procesih za zmanjšanje škodljivih emisij, vendar se najpogosteje pojavljajo v avtomobilih.

V idealnem primeru so stranski produkti avtomobilskega motorja le ogljikov dioksid, voda in nekaj dušika. To je podobno kemični proizvodnji živali. Toda v praksi proces zgorevanja v motorju nikoli ni 100-odstotno učinkovit in za seboj pušča vroče, a še neizgorele ogljikovodike. Pred šestdesetimi leti prejšnjega stoletja so te emisije smele uhajati v ozračje, dokler se ni ugotovilo, da so nevarne za zdravje ljudi in okolja. Zdaj katalizatorji, ki so nameščeni na izpušni cevi avtomobila, hitro oksidirajo velik odstotek preostalih neizgorelih ogljikovodikov, kar ima za posledico čistejše emisije. Vendar pa hitrost, s katero morajo delovati katalitski oksidanti, da ujamejo neizgorele ogljikovodike, preden odletijo iz izpušne cevi, omejuje, kako učinkovit je lahko oksidacijski proces.

Kakovost katalitičnih oksidantov se je z leti nenehno povečevala, kar ima za posledico čistejše in čistejše avtomobile. Še vedno je težko zmanjšati emisije CO2 (ogljikovega dioksida). CO2 ni mogoče oksidirati v nič bolj neškodljivega in je znan toplogredni plin, ki prispeva k globalnemu segrevanju.

Katalitski oksidanti v avtomobilih delujejo pri sorazmerno visoki temperaturi, okoli 750°F (400°C). V industriji so lahko katalizatorji več desetkrat večji od tistih, ki se uporabljajo v avtomobilih, in nekajkrat bolj vroči. Standardne podkomponente katalitskih oksidantov vključujejo linijski gorilnik, katalizatorsko plast in toplotni izmenjevalec. Podloga katalizatorja je običajno v obliki satjane keramike ali keramičnih kroglic, prekritih s katalizatorjem.