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Mar 09, 2023

Novo conversor catalítico pode reduzir o consumo de combustível e os custos de fabricação de automóveis

Um novo conversor catalítico que pode reduzir o consumo de combustível e a fabricação

Um novo conversor catalítico que pode reduzir o consumo de combustível e os custos de fabricação foi projetado por um cientista do Imperial College London.

Um conversor catalítico é o componente do sistema de escapamento de um veículo que elimina algumas emissões nocivas. Testes sugerem que o novo protótipo pode reduzir o consumo de combustível em um veículo padrão em até três por cento. Também poderia oferecer benefícios ambientais ao reduzir a quantidade de CO2 que cada veículo emite.

– Dr Benjamin Kingsbury

Inventor e Pesquisador Associado no Departamento de Engenharia Química

O novo design usa até 80% menos metal raro, um desenvolvimento que pode reduzir significativamente os custos para os fabricantes de veículos. Os conversores catalíticos são caros de fabricar porque usam metais preciosos, como a platina, para eliminar as emissões. Esses metais atualmente respondem por até 60 a 70 por cento do custo do componente.

Prevê-se também que o protótipo tenha um desempenho melhor do que os modelos existentes porque o metal raro se degrada menos ao longo da vida útil do componente. Testes de laboratório sugerem que ele se deteriora apenas 4% em uma distância de 100.000 quilômetros, em comparação com 35% de um conversor catalítico padrão.

O protótipo do dispositivo foi desenvolvido pelo Dr. Benjamin Kingsbury, Professor Kang Li e Dr. Zhentao Wu, todos do Departamento de Engenharia Química.

O Dr. Kingsbury diz: "Os conversores catalíticos são o componente mais importante em um veículo para controlar as emissões de escapamento. No entanto, seu design não mudou desde que foram desenvolvidos pela primeira vez na década de 1940. O protótipo que desenvolvi pode tornar os carros mais baratos porque usam menos combustível. Poderia potencialmente ajudar os fabricantes a reduzir seus custos. Os motoristas também poderiam ser os principais beneficiários deste dispositivo, que poderia economizar nos custos de combustível e, em última análise, levar à redução das emissões de CO2."

Um conversor catalítico convencional é um bloco de cerâmica com canais microscópicos revestidos com um metal raro, como a platina. As emissões viajam do motor para o sistema de escape e através dos canais, onde o metal precioso provoca uma reação química que elimina os poluentes nocivos.

Os pesquisadores avançaram um processo de fabricação existente para melhorar a estrutura dos canais microscópicos, aumentando a área de superfície e permitindo que o metal raro no dispositivo seja distribuído de forma mais eficaz para que menos metal seja usado. A área de superfície aumentada também torna o processo de reação química do conversor catalítico mais eficiente.

O novo design do dispositivo aumenta a eficiência do combustível porque evita a 'contrapressão', que é um acúmulo de gases que pode fazer o motor trabalhar mais, afetando seu desempenho.

O Dr. Kingsbury recebeu financiamento da Royal Academy of Engineering para levar seu protótipo ao mercado. O Dr. Kingsbury e seus parceiros trabalharam com a Imperial Innovations para estabelecer uma empresa iniciante Imperial em dezembro de 2013 para comercializar o protótipo do dispositivo. Um próximo passo importante é desenvolver um processo de produção para fabricação em massa.

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