MARMITE CATALITICHE

MARMITE CATALITICHE

La marmitta catalitica è un dispositivo incorporato nel sistema di scarico di un’automobile che riduce la quantità di sostanze inquinanti nei suoi gas di scarico. Essa contiene un elemento in ceramica, con struttura a nido d'ape, rivestito di una pellicola sottile di metalli catalizzatori quali il palladio il rodio e il platino (3o 4grammi). Quando i gas di scarico passano attraverso il convertitore catalitico, questi metalli favoriscono le reazioni chimiche che trasformano gli agenti inquinanti, come monossido di carbonio ossidi di azoto e certi idrocarburi, in composti innocui, come anidride carbonica azoto e acqua. Le automobili dotate di tale dispositivo devono utilizzare benzina senza piombo, poiché, in caso contrario, i metalli catalizzatori verrebbero ricoperti da piombo e cesserebbero di funzionare in modo adeguato. La marmitta funziona quindi come un reattore chimico, richiede un campo di temperature ottimali (300°C/900°C), si disattiva a bassa temperatura, con forti sbalzi termici, in presenza di veleni , richiede una quantità abbastanza costante di gas di alimentazione e di ossigeno residuo.

Per questo una marmitta efficiente (tipo a tre vie) richiede l'iniezione elettronica e la sonda lambda; richiede inoltre periodiche verifiche di funzionamento, a fronte di un maggior costo del veicolo e di un minore rendimento. La sonda lambda, in ceramica con due elettrodi di platino (uno interno uno esterno), misura la differenza di potenziale tra i due elettrodi in funzione dei gas di scarico: questo permette elettronicamente di controllare la qualità e la quantità dei gas, in particolare il rapporto aria/combustibile. La marmitta catalitica dimezza il suo rendimento nel giro di 100000 Km circa, ma anche prima in caso di mal funzionamento o regolazione. Ultimamente sono state introdotte norme di legge che prevedono il controllo periodico obbligatorio con rilascio di attestato di conformità. In molti paesi ormai (negli Stati Uniti e nei paesi dell’Unione Europea in particolare) tutte le auto di nuova costruzione devono essere dotate di marmitta catalitica.

DOVE VENGONO USATE

E' un dispositivo che viene installato nel primo tratto del sistema di scarico e che e' in grado di portare a valori bassissimi la quantita' di sostanze inquinanti (ossido di carbonio, idrocarburi e ossidi di azoto) presenti in seno ai gas combusti. Le marmitte catalitiche ossidanti possono solo limitare le emissioni di ossido di carbonio e di idrocarburi, trasformando questi gas in acqua e in anidride carbonica

RISULTATI

dell'indagine effettuata dall'ACI nel '98 sui gas di scarico dei veicoli circolanti nella nostra città, raccolti e pubblicati dall'ARPAT nel CD '99 sullo stato dell'ambiente. Nonostante che il contenuto di uno degli inquinanti più pericolosi nelle benzine, il benzene, sia diminuito fino a circa lo 0,7% come si vede nel grafico accanto, resta l'esigenza di dotare i veicoli di un dispositivo catalitico capace di convertire tutti gli idrocarburi incombusti (tra i quali benzene e aromatici già presenti e quelli che si formano nella combustione) a H₂O e CO₂, ed abbattere contemporaneamente gli NOx a N₂, eliminando uno dei precursori dello smog fotochimico cittadino. ,

COSA SUCCEDE ALLE AUTO SENZA MARMITE CATALITICHE

secondo gli esperti esso risulta dieci volte maggiore di un veicolo catalizzato; con l'aumentare del chilometraggio poi la situazione si aggrava a causa dell'usura delle parti del motore e delle perdite di olio bruciato.

Schema di marmitta catalitica utilizzata sulle vetture del Gruppo Fiat: al centro, in basso, la sonda  collegata alla centralina elettronica.

 

NEMICI MARMITE CATALITICHE

I nemici delle marmitte catalitiche sono fondamentalmente due: il surriscaldamento e l'avvelenamento. Quest'ultimo e' fondamentalmente causato dai composti a base di piombo. Per questo motivo e' assolutamente essenziale che le automobili con marmitta catalitica siamo alimentate esclusivamente con benzina "verde" (priva appunto di additivi a base di piombo).

TIPO DI CATALISI

il tipo di catalisi è ETEROGENEA