Catalisadores automotivos

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A queima dos combustíveis nos carros produz gases poluentes
A queima dos combustíveis nos carros produz gases poluentes

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por Diogo

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A criação dos veículos automotores desencadeou um aumento significativo da quantidade de gases poluentes na atmosfera terrestre. Quando um combustível fóssil é queimado, muitos gases poluidores são produzidos. Uma alternativa desenvolvida pelos químicos para amenizar o impacto dos gases poluentes no meio ambiente foi a criação dos catalisadores automotivos. Eles passaram a ser utilizados nos veículos no ano de 1975, nos Estados Unidos.

Catalisador é uma substância que atua em uma reação química de forma a acelerar a sua velocidade, ou seja, os produtos serão formados em um menor tempo. Os catalisadores automotivos não atuam de forma diferente e são utilizados para impedir que gases poluentes oriundos da combustão dos combustíveis sejam expelidos para a atmosfera.

Os gases poluentes produzidos em uma reação de combustão variam de acordo com o combustível que foi utilizado. De uma forma geral, aqueles que podem trazer transtornos ambientais são:

  • Monóxido de carbono (CO)

  • Monóxido de Nitrogênio (NO)

  • Dióxido de nitrogênio (NO2)

O catalisador favorece reações químicas que transformam os gases poluentes em gases que não trazem nenhum transtorno ambiental. Alguns desses gases que não causam danos são:

  • Gás nitrogênio (N2)

  • Dióxido de carbono (CO2)

  • Gá oxigênio (O2)

  • Vapor de água (H2O)

  • Gás Hidrogênio (H2)

De uma forma geral, um catalisador automotivo apresenta um formato de colmeia, que apresenta minúsculos canais revestidos por metais nobres (Platina, Paládio, Ródio, Molibdênio). Esses metais são capazes de induzir a reação química de transformação dos gases nocivos em gases não poluentes. Abaixo temos a representação da colmeia de um catalisador:

Colmeia do catalisador
Colmeia do catalisador

A colmeia é revestida por uma manta termoexpansiva cuja função é proteger o sistema, não permitindo a fuga de gases e calor, o que aumenta a eficiência das reações químicas.

Independentemente do tipo de combustível (etanol, gás natural veicular, gasolina) utilizado no veículo, todo catalisador atualmente apresenta dois compartimentos, que realizam conversões de diferentes gases poluentes em não poluentes. Os compartimentos são:

  • Primeiro compartimento: é o Catalisador de redução e apresenta os metais Ródio e Platina, que convertem os gases poluentes nitrogenados (N2O, NO2).

A seguir temos as equações químicas das possíveis transformações desses gases:

NO + CO → 1/2 N2 + CO2

NO2 + CO → 1/2 N2 + CO2

NO + H2 → 1/2 N2 + H2O

2 N2O → 2N2 + O2

Analisando as equações, percebemos que a presença dos catalisadores favorece a interação dos gases NO e NO2 com outros gases presentes no meio, como o CO e o H2, formando N2, O2 e H2O.

  • Segundo compartimento: é o Catalisador de oxidação e apresenta os metais Paládio, Paládio e Molibdênio, que convertem os gases poluentes oriundos de hidrocarbonetos e o CO.

A seguir temos as equações químicas das possíveis transformações desses gases:

Hidrocarbonetos + H2O → CO + CO2 + H2

Hidrocarbonetos + O2 → H2O + CO2

Hidrocarbonetos + NO → N2 + H2O + CO

CO + H2O → CO2 + H2

Analisando as equações, percebemos que a presença dos catalisadores favorece a interação dos gases provenientes dos hidrocarbonetos e o CO com outros gases presentes no meio, como o NO, O2 e o H2O, formando N2, H2, CO2 e H2O.


Por Me. Diogo Lopes Dias

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