Hay millones de automóviles, y cada uno es potencialmente una fuente de contaminación del aire. Sobre todo en las grandes ciudades. Para resolver esto los gobiernos han creado leyes que restringen la cantidad de contaminación que los autos pueden producir y los fabricantes han hecho mejoras a los motores y sistemas de combustible, han desarrollado un interesante dispositivo llamado convertidor catalítico, que reduce las emisiones y trata los gases de escape antes de que salgan y elimina gran parte de los contaminantes producidos por el motor.
Para que el catalizador realice el proceso de reducción utiliza los metales de platino y rodio para ayudar a reducir las emisiones contaminantes a la atmósfera, como son los óxidos de nitrógeno y el monóxido de carbono. Los convertidores catalíticos, por tanto, son una medida eficaz para luchar contra los efectos de la lluvia ácida provocados por una combustión insuficiente o mala combustión de la gasolina.
Hoy en día el catalizador se agota, pero esto no quiere decir que sus componentes y materiales dejen de ser funcionales, por lo que es importante someterlos al proceso de reciclaje.
Conozca el proceso de Reciclaje del Catalizador
El proceso del reciclaje de los convertidores catalíticos, para la empresa Techemet es un compromiso desde la recolección de los mismos, seleccionarlos para poder tener un mejor manejo de cada uno y clasificarlos de acuerdo a su tipo. Una vez clasificados se comienza con el proceso de extracción de los metales finos gracias a la maquinaria especializada donde abren el catalizador a través de una potente cortadora que permite partirlo y así extraer el polvo que contiene los metales y aprovechar la carcaza. Este polvo es recolectado en bolsas jumbo, son pesados y trasladados al último proceso en los altos hornos donde se recuperan los metales y así es posible reutilizarlos para la creación de nuevos convertidores catalíticos.
Techemet opera dos hornos de arco sumergido, con una capacidad combinada de 20 millones de libras de alimento por año. Además cuenta con un personal bien capacitado y procesos eficientes que cumplen con las normas y certificaciones más importantes de la industria.
Además brinda beneficios económicos a los individuos o empresas recicladoras, y es accesible a nuestros clientes gracias a los diferentes puntos de recolección de desechos en todo México, de esta manera somos un aliado en la industria del reciclaje del catalizador.
Para reducir las emisiones, los motores de los automóviles modernos controlan cuidadosamente la cantidad de combustible que queman. Intentan mantener la relación aire-combustible muy cerca del punto estequiométrico, que es la relación ideal calculada entre aire y combustible. Teóricamente, con esta relación, todo el combustible se quema utilizando todo el oxígeno del aire. Para la gasolina, la relación estequiométrica es de aproximadamente 14,7:1, lo que significa que por cada libra de gasolina, se queman 14,7 libras de aire. La mezcla de combustible varía bastante con respecto a la relación ideal durante la conducción. A veces la mezcla puede ser pobre (una relación aire-combustible superior a 14,7) y otras veces puede ser rica (una relación aire-combustible inferior a 14,7). Las principales emisiones de un motor de automóvil son:
Estas emisiones son en su mayoría inocuas (aunque se cree que las emisiones de dióxido de carbono contribuyen al calentamiento global). Pero debido a que el proceso de combustión nunca es perfecto, en los motores de los automóviles también se producen pequeñas cantidades de emisiones más dañinas:
Estas son las tres principales emisiones reguladas, y también las que los convertidores catalíticos están diseñados para reducir.
La mayoría de los automóviles modernos están equipados con convertidores catalíticos de tres vías. El término «de tres vías» se refiere a las tres emisiones reguladas que ayudan a reducir: monóxido de carbono, COV y moléculas de NOx. El convertidor utiliza dos tipos diferentes de catalizadores: un catalizador de reducción y un catalizador de oxidación. Ambos tipos consisten en una estructura cerámica recubierta con un catalizador metálico, generalmente platino, rodio y/o paladio. El objetivo es crear una estructura que exponga la máxima superficie del catalizador al flujo de gases de escape, minimizando al mismo tiempo la cantidad de catalizador necesaria (ya que son muy costosos).
Existen dos tipos principales de estructuras utilizadas en los convertidores catalíticos: de panal de abeja y de perlas cerámicas. La mayoría de los automóviles actuales utilizan una estructura de panal de abeja.
El catalizador reductor es la primera etapa del convertidor catalítico. Utiliza platino y rodio para ayudar a reducir las emisiones de NOx. Cuando una molécula de NO o NO2 entra en contacto con el catalizador, este arranca el átomo de nitrógeno de la molécula y lo retiene, liberando el oxígeno en forma de O2. Los átomos de nitrógeno se unen a otros átomos de nitrógeno que también están unidos al catalizador, formando N2.
Por ejemplo: 2NO —› N2 + O2 o 2NO2 —› N2 + 2O2
El catalizador de oxidación es la segunda etapa del convertidor catalítico. Reduce los hidrocarburos no quemados y el monóxido de carbono mediante su combustión (oxidación) sobre un catalizador de platino y paladio. Este catalizador facilita la reacción del CO y los hidrocarburos con el oxígeno restante en los gases de escape.
Por ejemplo: 2CO + O2 —› 2O2
Pero, ¿de dónde provino este oxígeno?
La tercera etapa consiste en un sistema de control que monitoriza el flujo de gases de escape y utiliza esta información para controlar el sistema de inyección de combustible. Un sensor de oxígeno se encuentra antes del convertidor catalítico, es decir, más cerca del motor que el propio convertidor. Este sensor informa a la computadora del motor sobre la cantidad de oxígeno presente en los gases de escape. La computadora puede aumentar o disminuir dicha cantidad ajustando la relación aire-combustible. Este sistema de control permite a la computadora del motor asegurar que este funcione cerca del punto estequiométrico y que haya suficiente oxígeno en los gases de escape para que el catalizador de oxidación queme los hidrocarburos no quemados y el CO.