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Improvement of ceramic substrate of three-way catalysts (twc) to develop a regeneration and/or reactivation procedure of used catalysts

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Un grand rôle à jouer pour les pots catalytiques

Dans une industrie où la réduction des coûts peut faire la différence, le projet Regencats financé par l'UE a considéré les aspects pratiques de réactivation des pots catalytiques des voitures usagées. En prolongeant leur vie, les catalyseurs se retrouvent sur le front d'une bataille constante pour répondre aux exigences toujours plus strictes sur les émissions dans le monde.

Technologies industrielles

Les véhicules sont produits en masse depuis le début du XXe siècle, et ils offrent une mobilité toujours plus importante à un grand nombre d'individus. Avec approximativement 800 millions de véhicules en service dans le monde, l'impact d'une telle augmentation dans un environnement déjà sous pression est, et sera, considérable. La combustion incomplète et la présence d'impuretés dans les véhicules à essence se traduisent par des émissions de monoxyde de carbone, d'oxyde d'azote et d'hydrocarbures non brûlés. Heureusement, une méthode permettant de convertir ces gaz très toxiques en produits finis inoffensifs a été découverte et aidera à résoudre le problème de la pollution avant qu'ils ne soient émis dans l'air. C'est là qu'entrent en jeu les pots catalytiques, capables de réduire simultanément les trois polluants susmentionnés, d'où le nom qui lui a été attribué: catalyseurs trois voies (TWC, de l'anglais tree-way catalysts). Bien qu'il s'agisse d'une technologie bien établie, les recherches se poursuivent afin de renforcer la durabilité des catalyseurs afin de garantir de faibles taux d'émissions au cours du cycle de vie des catalyseurs. Les partenaires du projet Regencats ont décidé de suivre deux voies différentes pour atteindre cet objectif. L'une d'elle consistait à améliorer la stabilité thermale du matériau métallique ou céramique supportant le matériau catalytique actif; quant à la seconde, elle visait à régénérer le catalyseur. Soumis à l'épreuve du temps, les TWC succombent inévitablement à la dégradation. L'environnement difficile dans lequel ils fonctionnent conduit au vieillissement et à la contamination de leur surface active aux réactifs, aux produits et impuretés contenus dans l'échappement. Pour restaurer l'activité catalytique des TWC usagés, différents gaz et traitements thermiques ont été étudiés. Premièrement, des substances chimiques ont été appliquées pour retirer les poisons ayant contribué à la dégradation du catalyseur. La réactivation chimique est ensuite suivie d'une deuxième étape, un traitement thermique. Les progrès au niveau du processus réalisés dans le cadre du projet ont permis de restaurer complètement l'activité du catalyseur à son niveau d'origine. Le point le plus important est l'avantage économique que les partenaires du projet ont pu observer dans la régénération de catalyseurs usagés. Les catalyseurs régénérés sont censés avoir une vie plus longue que les originaux, ainsi les frais de régénération seront exploités de la même manière qu'un remplacement par un nouveau catalyseur. De plus, lorsque les véhicules arrivent en fin de vie, réutiliser leur catalyseur sur une autre voiture serait profitable d'un point de vue économique et écologique. Dans un contexte où de plus en plus de citoyens achètent des voitures, il est essentiel d'optimiser la proportion des véhicules réutilisés en fin de vie afin de réduire la charge environnementale. La proportion des véhicules actuellement recyclés est plus importante que le recyclage de tout autre bien de consommation. Même dans ce cas, la technologie proposée par le projet Regencats promet de réduire davantage les matériaux restant enterrés dans les sites d'enfouissement.

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