Catalizador

Convertidor catalítico
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16 de noviembre, 2022

Te explicamos cómo funciona el catalizador y para qué sirve este elemento fundamental para reducir las emisiones de gases altamente contaminantes.

Se conoce como catalizador a aquel elemento o producto que, sin intervenir en la reacción química (no se mezcla en dicha reacción, por decirlo de alguna manera) facilita que ésta tenga lugar. En el caso del automóvil, el catalizador es una pieza compuesta por una malla cerámica recubierta con materiales preciosos que aceleran la reacción química necesaria para transformar los gases que emiten los motores de combustión en otros gases menos nocivos.

Las principales reacciones químicas que se buscan son:

  • Oxidación de los monóxidos de carbono para transformarlos en dióxidos de carbono. Mientras que el monóxido de carbono es un gas venenoso y altamente contaminante, el CO2 es inocuo, aunque es uno de los gases que favorece la creación de efecto invernadero, sus efectos son menos negativos que los del CO.
  • Disociación de los NOx: los óxidos de nitrógeno son altamente contaminantes y contribuyen a la formación de ácidos en suspensión en la atmósfera. Lo que hace el catalizador es disociar la molécula en cada uno de sus componentes y transformar el óxido de nitrógeno en oxígeno y nitrógeno, absolutamente inocuos.
  • Transformación de los hidrocarburos no quemados: en el motor de combustión no se quema por completo todo el combustible. Los hidrocarburos no quemados son muy contaminantes. Lo que se busca es hacerlos reaccionar con el oxígeno para transformarlos en moléculas de agua y CO2, menos nocivas.

Cómo funciona el catalizador

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El catalizador es una parte del tubo de escape de los coches que se ensancha para poder insertar en ella una malla de cerámica recubierta con metales preciosos como el rodio el paladio o el platino. Esta malla está diseñada de forma que genere una enorme superficie de contacto con la corriente de gases que la atraviesan. A lo largo de esa superficie, los gases de escape contaminantes al entrar en contacto con estos metales y a las elevadas temperaturas que se acumulan en el catalizador, reaccionan químicamente y varían la composición de las moléculas.

Es muy importante la temperatura para que la reacción química tenga lugar y también la concentración de los gases para que el catalizador sea capaz de realizar su labor y transformar las moléculas contaminantes en otras más inocuas.

Por este motivo son de vital importancia dos factores:

  • Que el catalizador alcance una elevada temperatura lo antes posible. Por debajo de 500 ºC no tiene lugar la reacción química, por lo que el catalizador se diseña para que esté lo más cerca posible del motor y alcance la temperatura necesaria cuanto antes.
  • Que los gases que entren en el catalizador tengan la concentración apropiada. Mediante las sondas lambda, el motor gestiona la proporción entre el aire y el combustible para garantizar que las moléculas que entran en el catalizador tienen la proporción y concentración apropiadas para que la reacción química tenga lugar. Las sondas lambda son las encargadas de verificar esa mezcla y el funcionamiento del catalizador.
  • Adblue para los NOx: los óxidos de nitrógeno de los motores diésel necesitan de la intervención de una nueva sustancia química que no está presente en los gases de escape de la combustión del motor para poder realizar la reacción química. Esa sustancia es la urea contenida en el Adblue, que se inyecta en los gases antes de pasar por el catalizador.

Es importante saber que los elementos del catalizador realmente no se mezclan en la reacción química, por lo que un catalizador en principio debería durar eternamente y no desgastarse. Las averías en los catalizadores vienen por un mal funcionamiento de la mecánica, golpes o un exceso de temperatura, normalmente provocado por fallos de funcionamiento mecánicos y un exceso de combustible en los gases. Es fundamental un correcto mantenimiento del motor para evitar la destrucción del catalizador.

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