Un oxydant catalytique, ou convertisseur catalytique, est un composant automobile présent dans le système d’échappement. Il oxyde (brûle) le monoxyde de carbone et les hydrocarbures, en utilisant le platine et le palladium / rhodium comme catalyseurs, tout en réduisant (en séparant l’atome d’oxygène plutôt qu’en l’ajoutant) les oxydes d’azote pour créer de l’azote. Cela réduit considérablement les émissions toxiques d’échappement et réduit le smog.
Les oxydants catalytiques se sont généralisés après que les réglementations sur les émissions automobiles ont été rendues obligatoires dans tout le pays aux États-Unis en 1968. Aujourd’hui, ils sont utilisés dans la plupart des voitures du monde entier. Étant donné que les oxydants catalytiques ne peuvent pas fonctionner en présence de plomb, leur introduction a entraîné l’élimination progressive de l’essence au plomb. Les oxydants catalytiques sont également utilisés dans les processus industriels pour réduire les émissions nocives, mais leur aspect le plus courant est celui des automobiles.
Idéalement, les sous-produits d’un moteur automobile ne sont que du dioxyde de carbone, de l’eau et un peu d’azote. Ceci est similaire à la production chimique des animaux. Mais dans la pratique, le processus de combustion dans un moteur n’est jamais efficace à 100%, laissant derrière lui des hydrocarbures chauds mais non brûlés. Avant les années 1960, ces émissions étaient autorisées à s’échapper dans l’atmosphère, jusqu’à ce qu’on se rende compte qu’elles constituaient un danger pour la santé publique et environnementale. Désormais, les oxydants catalytiques installés sur le tuyau d’échappement d’une voiture oxydent rapidement un grand pourcentage des hydrocarbures imbrûlés restants, ce qui entraîne des émissions plus propres. Cependant, la vitesse à laquelle les oxydants catalytiques doivent fonctionner pour capturer les hydrocarbures imbrûlés avant qu’ils ne sortent du tuyau d’échappement limite l’efficacité du processus d’oxydation.
La qualité des oxydants catalytiques n’a cessé d’augmenter au fil des ans, ce qui donne des voitures plus propres et plus propres. La réduction des émissions de CO2 (dioxyde de carbone) est encore difficile. Le CO2 ne peut pas être oxydé en quelque chose de plus inoffensif, et c’est un gaz à effet de serre connu, contribuant au réchauffement climatique.
Les oxydants catalytiques dans les automobiles fonctionnent à une température relativement élevée, autour de 750 ° F (400 ° C). Dans l’industrie, les convertisseurs catalytiques peuvent être des dizaines de fois plus gros que ceux utilisés dans les automobiles et plusieurs fois plus chauds. Les sous-composants standard des oxydants catalytiques comprennent un brûleur de ligne, un lit de catalyseur et un échangeur de chaleur. Le lit de catalyseur se présente généralement sous la forme de billes de céramique ou de céramique en nid d’abeilles recouvertes du catalyseur.