Skip to main content

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

Article Category

Article available in the folowing languages:

Duża rola do odegrania przez prosty katalizator wydechowy

W ramach finansowanego przez UE projektu Regencats rozważano praktyczne aspekty reaktywowania starych samochodowych katalizatorów wydechowych, co jest istotne dla branży przemysłowej, gdzie obniżka kosztów może zapewnić przewagę konkurencyjną. Dzięki przedłużeniu żywotności katalizatory wyszły na prowadzenie w trwającej na całym świecie batalii o spełnianie jeszcze surowszych wymagań dotyczących emisji zanieczyszczeń.

Technologie przemysłowe

Masowa produkcja samochodów rozpoczęła się na początku XX wieku, a ich wzrastająca ilość umożliwia przemieszczanie się coraz większej liczbie osób. Przy obecnej eksploatacji około 800 milionów samochodów na świecie, wpływ wynikający z takiego wzrostu na pogarszające się już warunki środowiska, jest i będzie znaczny. Niepełne spalanie i obecność zanieczyszczeń w paliwie zużywanym przez pojazdy, powodują uwalnianie tlenku węgla, tlenków azotu i niespalonych węglowodorów. Szczęśliwie, znaleziono sposób na przetworzenie tych wysoko toksycznych gazów na nieszkodliwe produkty finalne, dzięki czemu rozwiązano problem zanieczyszczania, jeszcze zanim gazy te będą one wyrzucone do atmosfery. Pracę tę wykonują konwertery katalityczne, zdolne do jednoczesnego ograniczenia wszystkich trzech wymienionych wyżej substancji i z tego powodu nazywane katalizatorami trójfunkcyjnymi (TWC). Pomimo dobrego dopracowania tej technologii, nadal prowadzone są badania mające na celu ulepszenie trwałości katalizatorów w sytuacji, jeśli będą one musiały spełniać wymagania coraz niższych poziomów emisji zanieczyszczeń w trakcie swojej użytkowej żywotności. Aby osiągnąć ten cel, partnerzy projektu Regencats zdecydowali się na obranie dwóch dróg działania. Jedna to poprawa stabilności termicznej materiału metalicznego lub ceramicznego zastosowanego w charakterze aktywnego materiału katalitycznego, a druga dotycząca regeneracji katalizatora. W miarę upływu czasu TWC ulegają nieuchronnej degradacji. Surowe środowisko, w jakim pracują, prowadzi nie tylko do starzenia, lecz także do zanieczyszczenia ich aktywnej powierzchni przez reagenty, produkty oraz nieczystości w układzie wydechowym. Aby przywrócić utracone działanie zużytych katalizatorów trójfunkcyjnych (TWC), przetestowano różne procesy z wykorzystaniem gazów i obróbki cieplnej. Najpierw zastosowano substancje chemiczne usuwające nagromadzone toksyny, które przyczyniły się do degradacji katalizatora. Po reaktywacji chemicznej zastosowano drugą czynność; obróbkę cieplną. Procesy opracowane podczas realizacji projektu Regencats umożliwiły pełne przywrócenie działania katalizatora do oryginalnego poziomu. Być może ważniejsze znaczenie ma tutaj czynnik ekonomiczny, jaki partnerzy projektu dostrzegają w regeneracji zużytych katalizatorów. Oczekiwana trwałość regenerowanych katalizatorów jest wyższa od oryginalnych, toteż koszt regeneracji będzie kwalifikowany w taki sam sposób jak ich wymiana na nowe zespoły. Ponadto, po zakończeniu eksploatacji pojazdu, ponowne wykorzystanie wyjętego katalizatora i zainstalowanie go do innego pojazdu, byłoby opłacalne, nie tylko z punktu widzenia ekonomicznego, ale także z uwagi na ekologię. W miarę zwiększania się liczby użytkowników pojazdów, ważne jest, by proporcjonalna część pojazdów wycofanych z eksploatacji i ponownie wykorzystanych była jak najwyższa, co umożliwi redukcję obciążenia środowiska. Proporcjonalna część pojazdów poddawanych recyklingowi jest obecnie znacznie wyższa niż jakiegokolwiek innego produktu konsumpcyjnego. Poza tym, technologia proponowana w ramach projektu Regencats stanowi obietnicę dalszego zredukowania materiału spalanego na wysypiskach śmieci.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania