La dernière technologie de convertisseur catalytique pour améliorer les performances du véhicule
Un convertisseur catalytique est un dispositif qui réduit les émissions nocives des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Cet élément est essentiel pour améliorer la qualité de l’air et protéger l’environnement des impacts des gaz à effet de serre et du smog. Dans cet article, vous apprendrez ce que sont les catalyseurs, comment ils fonctionnent et pourquoi vous en avez besoin.
Texte & Photos : D.R.
Convertisseur catalytique : qu’est ce que c’est ?
Le pot catalytique ou convertisseur catalytique a été inventé vers 1950 par l'ingénieur mécanicien français Eugène Houdry. Il a inventé le convertisseur catalytique dans le but de nettoyer les gaz d’échappement des voitures.
Un convertisseur catalytique est un conteneur métallique installé dans le système d'échappement de votre véhicule. Il dispose d'une structure en nid d'abeille, en céramique ou en métal recouverte d'un catalyseur. Un catalyseur est une substance qui accélère une réaction chimique sans être consommée ou modifiée. Les catalyseurs utilisés au sein des pots catalytiques sont habituellement le platine, le rhodium et le palladium. Ces métaux catalysent l'oxydation du monoxyde de carbone (CO) et des hydrocarbures (HC), et participent aussi à la réduction des oxydes d'azote (NOx), principaux polluants des gaz d'échappement.
Les convertisseurs catalytiques utilisent l'oxygène des gaz d'échappement et la chaleur afin de provoquer une réaction chimique qui convertit les polluants en éléments moins nocifs.
Crédit photo : AUTODOC
Les réactions chimiques qui se produisent dans un convertisseur catalytique
Les convertisseurs catalytiques utilisent des réactions de réduction et d'oxydation (réactions redox) pour baisser les émissions nocives. Ils font recours à un catalyseur de réduction composé de platine et de rhodium. De tels catalyseurs permettent la réduction des oxydes d'azote (NOx) en éliminant les atomes d'azote contenus dans les molécules d'oxyde d'azote (NO et NO2). Par conséquent, l’oxygène libre forme de l’oxygène gazeux (O2). Les atomes d'azote attachés au catalyseur réagissent entre eux. Cette réaction produit de l'azote gazeux (N2).
-
Réaction de réduction
Acide nitrique : 2NO → N2 + O2
Dioxyde d'azote : 2NO2 → N2 + 2O2 Le convertisseur catalytique utilise également un catalyseur d'oxydation en platine ou en palladium. Ce convertisseur réduit la quantité d'hydrocarbures (HC) et de monoxyde de carbone (CO). Premièrement, le monoxyde de carbone et l’oxygène se combinent pour former du dioxyde de carbone (CO2). Les hydrocarbures non brûlés et l'oxygène se combinent pour former du dioxyde de carbone et de l'eau.
-
Réaction d'oxydation
Réaction n°1 : 2CO + O2 → 2CO2
Réaction n°2 : HC + O2 → CO2 + H2O
Les pots catalytiques modernes utilisent pareillement des capteurs d'oxygène, aussi appelés "sonde lambda". Ceux-ci contrôlent la quantité supplémentaire d’oxygène injectée dans le flux d’échappement. Le maintien de quantités adéquates d’oxygène augmente l’efficacité des réactions de réduction et d’oxydation.
Les chercheurs tentent de savoir si l’or peut être utilisé comme convertisseur catalytique. Bien qu’il puisse paraître cher, l’or est en réalité moins cher que de nombreux autres métaux précieux. Il y en a en grande quantité ! De plus, les métaux tels que le platine pourraient être épuisés d'ici à quelques décennies. Du fait du prix des matériaux rares utilisés, dans certains endroits, on vole des pots catalytiques pour revendre les métaux précieux qu’ils contiennent...