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Jul 12, 2023

Cos'è un convertitore catalitico?

Using precious metals to scrub exhaust gases clean, catalytic converters are a

Utilizzando metalli preziosi per pulire i gas di scarico, i convertitori catalitici sono una parte fondamentale dei moderni veicoli a basse emissioni.

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Le emissioni e l’inquinamento hanno quasi definito l’era moderna delle automobili. E dal 1975, con l’introduzione del Clean Air Act, i motori a combustione più pulita sono diventati la priorità numero uno. Tuttavia, mentre i produttori hanno provato un’ampia varietà di tecnologie per cercare di mantenere basse le emissioni dallo scarico, solo una di queste è diventata un nome familiare: il convertitore catalitico.

Ma che cosa fa? E come funziona?

In quasi tutti gli stati è necessario disporre di un convertitore catalitico correttamente funzionante per garantire l'idoneità alla circolazione e l'immatricolazione del veicolo. Erano anche un grande affare per i ladri per un secondo caldo. Ma vediamo cosa è un catalizzatore, come funziona e perché ogni nuova auto ne è dotata almeno uno.

Un motore è una macchina intrinsecamente sporca. Mescola carburante e aria, lo comprime, lo accende e utilizza l'esplosione di quell'accensione migliaia di volte al minuto per spingere la tua auto in avanti. Ogni combustione contiene sostanze chimiche estremamente complesse, che causano emissioni grezze nocive di composti del carbonio, come l'anidride carbonica (CO2). Ma ci sono anche altre emissioni nocive come l’ossido nitrico e il biossido di azoto, che insieme formano i famigerati NOx.

Un convertitore catalitico pulisce quasi letteralmente i gas di scarico e in un modo incredibilmente interessante. Formato da un materiale denso, solitamente ceramico, dalla forma simile a un nido d'ape, ci sono centinaia di "celle" per pollice quadrato che formano una fitta rete di cubi. Sul supporto ceramico viene applicato un minuscolo strato di metalli preziosi, solitamente una miscela di platino, rodio e palladio. In alcuni convertitori sono presenti metalli più convenzionali come cerio, ferro, manganese, nichel e rame. Ma i principi attivi sono i metalli preziosi.

I convertitori catalitici fanno molto affidamento sul calore dello scarico per funzionare. A freddo, forniscono quasi zero benefici, motivo per cui le auto moderne hanno un programma di avviamento a freddo che suona e si sente in modo diverso dal normale minimo. Spesso vengono iniettate pompe d'aria aggiuntive e carburante aggiuntivo per accendere il convertitore catalitico come un fiammifero. Una volta che raggiunge circa 750 gradi Fahrenheit, il convertitore raggiunge la piena capacità operativa.

Solo allora la fitta foresta di metalli preziosi potrà ripulire seriamente i gas di scarico di qualsiasi motore a combustione interna. I gas sopra menzionati come CO2 e NOx che escono direttamente dalla camera di combustione vengono quasi eliminati dai gas di scarico. Secondo un articolo dell'Università di Harvard, quasi il 98% degli inquinanti nocivi provengono dai gas di scarico.

Il mondo era molto diverso nel 1975. Soprattutto nella mia nativa Los Angeles, dove i giorni di smog erano una cosa reale. Le persone soffrivano di scarsa qualità dell’aria e sviluppavano malattie respiratorie come l’asma ed erano più inclini alle malattie respiratorie. Le emissioni dei motori a combustione interna rappresentavano un pericolo per la salute, doppiamente grave ai tempi della benzina con piombo.

Quando l'Environmental Protection Agency (EPA) pubblicò nuove normative per le emissioni dallo scarico, i convertitori catalitici divennero l'equipaggiamento standard praticamente su tutte le auto dopo il 1975. C'erano poche eccezioni, con la Honda Civic CVCC del 1975 che raggiungeva basse emissioni senza convertitore catalitico. Ma dopo che le norme sulle emissioni si sono ulteriormente inasprite, la Honda non è riuscita a trovare un modo per evitare di avere un convertitore catalitico.

Con un'efficienza quasi perfetta nel ripulire l'aria dai gas nocivi, i convertitori catalitici sono uno dei fattori più significativi per cui abbiamo un'aria molto più pulita rispetto a quasi 50 anni fa. Alcuni appassionati sono ancora convinti che i convertitori riducano le prestazioni, ma la verità è che i convertitori moderni offrono praticamente zero restrizioni di flusso. È più pulito e comporta una penalità minima in termini di prestazioni. Senza convertitori, la nostra aria sarebbe molto più difficile da respirare.