Notizia

Mar 09, 2023

Il nuovo convertitore catalitico potrebbe ridurre il consumo di carburante e i costi di produzione delle automobili

A new catalytic converter that could cut fuel consumption and manufacturing

Uno scienziato dell'Imperial College di Londra ha progettato un nuovo convertitore catalitico che potrebbe ridurre il consumo di carburante e i costi di produzione.

Un convertitore catalitico è il componente del sistema di scarico di un veicolo che elimina alcune emissioni nocive. I test suggeriscono che il nuovo prototipo potrebbe ridurre il consumo di carburante in un veicolo standard fino al 3%. Potrebbe anche apportare benefici ambientali riducendo la quantità di CO2 emessa da ciascun veicolo.

– Dottor Benjamin Kingsbury

Inventore e ricercatore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica

Il nuovo design utilizza fino all’80% in meno di metalli rari, uno sviluppo che potrebbe ridurre significativamente i costi per i produttori di veicoli. I convertitori catalitici sono costosi da produrre perché utilizzano metalli preziosi come il platino per eliminare le emissioni. Questi metalli rappresentano attualmente fino al 60-70% del costo del componente.

Si prevede inoltre che il prototipo funzioni meglio rispetto ai modelli esistenti perché il metallo raro si degrada meno durante la vita del componente. Test di laboratorio suggeriscono che si deteriora solo del 4% su una distanza di 100.000 chilometri, rispetto al 35% di un convertitore catalitico standard.

Il prototipo del dispositivo è stato sviluppato dal dottor Benjamin Kingsbury, dal professor Kang Li e dal dottor Zhentao Wu, tutti del Dipartimento di ingegneria chimica.

Il dottor Kingsbury afferma: "I convertitori catalitici sono il componente più importante di un veicolo per il controllo delle emissioni di scarico. Eppure il loro design non è cambiato da quando furono sviluppati per la prima volta negli anni '40. Il prototipo che ho sviluppato potrebbe rendere le auto più economiche da gestire perché consumano meno carburante. Potrebbe potenzialmente aiutare i produttori a ridurre i costi. Anche gli automobilisti potrebbero essere i principali beneficiari di questo dispositivo, che potrebbe risparmiare sui costi del carburante e, in ultima analisi, portare a una riduzione delle emissioni di CO2."

Un convertitore catalitico convenzionale è un blocco ceramico, alveolato con canali microscopici rivestiti di un metallo raro come il platino. Le emissioni viaggiano dal motore al sistema di scarico e attraverso i canali, dove il metallo prezioso provoca una reazione chimica che elimina gli inquinanti dannosi.

I ricercatori hanno avanzato un processo di produzione esistente per migliorare la struttura dei canali microscopici, aumentando la superficie e consentendo al metallo raro nel dispositivo di essere distribuito in modo più efficace in modo da utilizzare meno metallo. La maggiore area superficiale rende inoltre più efficiente il processo di reazione chimica del convertitore catalitico.

Il nuovo design del dispositivo aumenta l'efficienza del carburante perché previene la "contropressione", ovvero un accumulo di gas che può far lavorare di più il motore, influenzandone le prestazioni.

Il dottor Kingsbury ha ricevuto un finanziamento dalla Royal Academy of Engineering per portare il suo prototipo sul mercato. Il dottor Kingsbury e i suoi partner hanno collaborato con Imperial Innovations per fondare una start-up Imperial nel dicembre 2013 per commercializzare il prototipo del dispositivo. Il prossimo passo fondamentale è sviluppare un processo di produzione per la produzione di massa.

Vedi il comunicato stampa di questo articolo