Aunque los catalizadores comenzaron su andadura en 1975 -cuando los fabricantes de coches americanos empezaron a equiparlos en sus modelos como respuesta al Plan de Aire Limpio de los Estados Unidos exigido por la Environmental Protection Agency (EPA)-, con el paso de los años han ido evolucionando con el objetivo de reducir la contaminación emitida.
Exteriormente, no es más que un cilindro de acero inoxidable, pero en su interior cuenta con materiales muy interesantes.
En primer lugar y, a causa de las elevadas temperaturas que alcanza, el catalizador está recubierto con una pantalla antitérmica de metal que evita que el calor dañe nuestro vehículo.
Éste alberga una matriz cerámica cilíndrica u ovalada que adopta forma de panal –alrededor de 70 celdas por centímetro cuadrado- y está impregnada de una resina en la que encontramos algunos elementos nobles metálicos, tales como Paladio (Pd), Platino (Pt) y Rodio (Rh). Su función es iniciar y acelerar las reacciones químicas entre las diversas sustancias que llegan al catalizador, con las cuales entran en contacto. Pero es importante aclarar que los propios metales nobles no participan en estas reacciones y, mientras los dos primeros permiten la función de oxidación, el Rodio interviene en la reducción de los gases nocivos.
Has de saber que además de ser un elemento realmente caro, su reciclaje es muy apreciado y ojo, porque en los últimos años se ha convertido en el objetivo de bandas que los roban para extraer los preciados metales que albergan en su interior.
Hoy, Toyota Motor Corporation ha anunciado la disponibilidad comercial de un nuevo y pequeño catalizador que utiliza un 20% menos de metales preciosos y que reduce en un 20% el volumen, eso sí, manteniendo el mismo rendimiento de purificación de gases de escape.
Las innovadoras tecnologías de diseño y fabricación han permitido la producción en masa del nuevo catalizador, que se instalará gradualmente en nuevos modelos, aunque nos han adelantado que el Lexus LC 500h será el primero en equiparlo a finales de este año.
El aumento del uso de metales preciosos catalíticos para limpiar los gases de escape y reducir la contaminación atmosférica presenta muchos problemas, entre ellos el aumento de los costes de fabricación y el agotamiento de los recursos. Toyota ha llevado a cabo una extensa labor de investigación y desarrollo para encontrar soluciones que ayuden a mejorar la eficiencia de purificación, así como modificar el espesor de la pared celular y el área de la sección transversal.
Actualmente, el sustrato más utilizado en los catalizadores de purificación de gas de escape para motores de gasolina está hecho de cerámica (cordierita), que utiliza una estructura de panal creada por células cuadradas o hexagonales. Las paredes de las células dentro de este sustrato cuentan con materiales catalíticos, como el platino (Pt), el rodio (Rh), el paladio (Pd) y otros metales preciosos.
Esto proporciona un efecto catalítico, donde a través de la reducción por oxidación, los gases nocivos como el monóxido de carbono (CO), los hidrocarburos no quemados (HC) y el óxido de nitrógeno (NOx) se purifican dentro del escape para ayudar a que sean menores en número y en peligrosidad.
El nuevo diseño del catalizador permite un flujo más uniforme de los gases de escape y permite que los metales preciosos y otros materiales catalíticos purifiquen eficazmente los gases de escape. Por el contrario, los catalizadores anteriormente utilizados, debido a su estructura dan lugar a un flujo desequilibrado de los gases de escape porque el flujo de gas a través de la porción interna del catalizador es mayor y circula más rápido que el gas que circula a través de la porción externa. Como resultado, en el anterior diseño se requiere de una mayor cantidad de metales preciosos en la porción interior del catalizador, donde el caudal es mayor, con el fin de mantener el rendimiento de purificación uniforme.
