Un oxidante catalítico, o convertidor catalítico, es un componente del automóvil que se encuentra en el sistema de escape. Oxida (quema) monóxido de carbono e hidrocarburos, usando platino y paladio / rodio como catalizadores, mientras reduce (separa el átomo de oxígeno en lugar de agregarlo) óxidos de nitrógeno para crear nitrógeno. Esto reduce en gran medida las emisiones tóxicas del tubo de escape y reduce el smog.
Los oxidantes catalíticos se generalizaron después de que las regulaciones sobre emisiones de automóviles se hicieran obligatorias en todo el país en los EE. UU. En 1968. Ahora se usan en la mayoría de los automóviles de todo el mundo. Debido a que los oxidantes catalíticos no pueden operar en presencia de plomo, su introducción provocó la eliminación gradual de la gasolina con plomo. Los oxidantes catalíticos también se utilizan en procesos industriales para reducir las emisiones nocivas, pero su aspecto más común es en automóviles.
Idealmente, los subproductos de un motor de automóvil son solo dióxido de carbono, agua y algo de nitrógeno. Esto es similar a la producción química de los animales. Pero en la práctica, el proceso de combustión en un motor nunca es 100% eficiente, dejando atrás hidrocarburos calientes pero sin quemar. Antes de la década de 1960, se permitió que estas emisiones escaparan a la atmósfera, hasta que se dio cuenta de que constituían un peligro para la salud pública y ambiental. Ahora, los oxidantes catalíticos instalados en el tubo de escape de un automóvil oxidan rápidamente un gran porcentaje de los hidrocarburos no quemados restantes, lo que resulta en emisiones más limpias. Sin embargo, la velocidad a la que deben operar los oxidantes catalíticos para atrapar los hidrocarburos no quemados antes de que salgan volando por el tubo de escape pone límites a la eficacia del proceso de oxidación.
La calidad de los oxidantes catalíticos ha aumentado constantemente a lo largo de los años, lo que da como resultado automóviles cada vez más limpios. Todavía es difícil reducir las emisiones de CO2 (dióxido de carbono). El CO2 no se puede oxidar en algo más inofensivo, y es un gas de efecto invernadero conocido, que contribuye al calentamiento global.
Los oxidantes catalíticos en automóviles operan a una temperatura relativamente alta, alrededor de 750 ° F (400 ° C). En la industria, los convertidores catalíticos pueden ser docenas de veces más grandes que los utilizados en automóviles, y varias veces más calientes. Los subcomponentes estándar de los oxidantes catalíticos incluyen un quemador de línea, lecho de catalizador e intercambiador de calor. El lecho del catalizador está generalmente en forma de cerámica de panal o cuentas de cerámica cubiertas en el catalizador.