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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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Il ruolo fondamentale del semplice catalizzatore di scarico

In un settore in cui il taglio dei costi può fare la differenza in termini di competitività, il progetto Regencats, finanziato dall'UE, ha preso in considerazione gli aspetti pratici della riattivazione dei vecchi catalizzatori di scarico delle auto. Prolungando la loro vita, i catalizzatori vengono messi in prima linea nell'attuale sfida per rispettare i requisiti delle emissioni sempre più esigenti a livello mondiale.

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Le auto vengono prodotte in massa dall'inizio del XX secolo e il loro numero in aumento offre una mobilità personale a una massa sempre più ampia di persone. Con circa 800 milioni di auto attualmente in servizio in tutto il mondo, l'impatto di un tale aumento su un ambiente già fortemente colpito è, e sarà, enorme. Una combustione incompleta e la presenza di impurità nel carburante bruciato dalle auto causa il rilascio di monossido di carbonio, ossidi di azoto e idrocarburi incombusti. Fortunatamente, è stato scoperto un metodo per convertire questi gas altamente tossici in prodotti finali innocui e per risolvere il problema dell'inquinamento prima che vengano rilasciati nell'aria. Questo è il compito dei convertitori catalitici, che sono in grado di ridurre simultaneamente tutti e tre gli inquinanti citati in precedenza, per questo vengono chiamati catalizzatori a tre vie (TWC). Nonostante si tratti di una tecnologia ben consolidata, la ricerca continua per cercare di aumentare la durata dei catalizzatori se si devono rispettare livelli di emissioni sempre più bassi durante la vita dei catalizzatori. I partner del progetto Regencats hanno deciso di seguire due diverse strade per raggiungere questo obiettivo. Ovvero migliorando la stabilità termica del materiale metallico o ceramico che supporta il materiale catalitico attivo o tramite la rigenerazione del catalizzatore. Con il passare del tempo, i TWC sono inevitabilmente soggetti a degradazione. L'ambiente duro nel quale operano non causa solo l'invecchiamento, ma anche la contaminazione della loro superficie attiva con reagenti, prodotti e impurità nello scarico. Per ripristinare l'attività catalitica persa dei TWC consumati sono stati testati diversi trattamenti con gas e calore. Innanzitutto, sono state applicate sostanze chimiche per rimuovere i veleni che hanno contribuito alla degradazione del catalizzatore. La riattivazione chimica viene poi seguita da una seconda fase: il trattamento termico. Grazie ai progressi ottenuti per questo processo durante il progetto Regencats è stato possibile ripristinare completamente l'attività del catalizzatore al suo livello originale. Forse è ancora più importante l'aspetto positivo che i partner del progetto hanno visto nella rigenerazione di catalizzatori usati. Dato che si prevede che i catalizzatori rigenerati avranno una vita più lunga rispetto all'originale, il costo della rigenerazione verrebbe capitalizzato come per la sua sostituzione con un nuovo catalizzatore. Inoltre, quando l'auto raggiunge la fine della sua vita utile, sarebbe redditizio riutilizzare il catalizzatore su un'altra auto non solo sotto il profilo economico, ma anche dal punto di vista ecologico. Dato che aumentano le persone che possiedono auto, è importante massimizzare la quota di veicoli a fine vita riutilizzati per ridurre l'impatto sull'ambiente. La quota di auto attualmente riciclate è molto superiore rispetto a qualsiasi altro prodotto di consumo. Ciò nonostante, la tecnologia proposta dal progetto Regencats promette di ridurre ulteriormente il materiale rimanente che viene sotterrato nelle discariche.

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