Quando parliamo di auto e del suo impianto di scarico dobbiamo fare un focus anche sulle marmitte catalitiche, che fanno senza dubbio parte della storia dell’automobile. Si tratta infatti dei primi dispositivi che venivano utilizzati, già agli inizi degli anni Novanta, per ridurre quelle che erano le emissioni inquinanti provenienti dallo scarico dei veicoli, appunto.
Facciamo un salto indietro di quasi 30 anni e arriviamo al 1992, anno in cui l’Unione Europea ha emanato i primi provvedimenti che riguardavano lo standard Euro 1 per i mezzi in circolazione. All’epoca, le Case auto non avevano chiaramente il tempo necessario per intervenire in maniera immediata e soprattutto drastica sui motori e sugli impianti di scarico; per questo motivo che si è diffuso il noto retrofit, in particolare si tratta di un silenziatore in cui passavano i gas all’interno di una rete di tubicini rivestiti in un metallo quali il rodio, il palladio o il platino, oppure della lega di tutti e tre.
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Cosa intendiamo per chimica della marmitta catalitica?
Si parla di chimica perché è proprio il catalizzatore stesso ad essere un elemento chimico in grado di innescare una reazione o di favorirla. In questo particolare caso, della marmitta, e quindi dei gas di scarico, parliamo di un’ossidazione, di una riduzione oppure ancora di un’ossiriduzione.
Nel caso più semplice avviene l’ossidazione del carbonio contenuto nel CO, che si trasforma così in CO2 (quello così tanto temuto oggi nelle emissioni inquinanti dell’auto). Durante il processo di ossidazione gli atomi di carbonio perdono elettroni e così, negli atomi stessi, aumenta la valenza di questi elettroni, che passa da due della molecola del CO a quattro in tutto. Questo fa in modo che ogni atomo di carbonio vada a legarsi con una molecola di ossigeno, che proviene dall’aria esterna.
Che cos’è il convertitore catalitico e come funziona
Il retrofit è molto efficace grazie alla sua semplicità di funzionamento. In effetti,non altera la forma dell’impianto di scarico e nemmeno la sua struttura. C’è da dire che si tratta di un sistema molto importante e necessario, anche se in effetti andava a risolvere soltanto una piccola parte del problema. Poteva infatti abbattere una quantità di CO che corrispondeva all’incirca a metà (o poco meno) del CO totale.
Attenzione anche a considerare che il retrofit non era adatto ai motori diesel e soprattutto che non veniva effettuata nessuna modifica al motore dell’auto. Altro svantaggio era legato al suo funzionamento e quindi alla capacità che aveva di svolgere il suo ‘compito’ solo con il motore caldo, a freddo infatti la sua efficacia era pari a zero. Questo è il motivo per cui il convertitore catalitico ha sostituito il retrofit, si tratta infatti di un elemento di più piccole dimensioni, che viene inserito tra il collettore di scarico e il primo silenziatore (o all’interno del vano motore, solo in alcuni casi).
Marmitta catalitica auto: la temperatura
Il compito fondamentale di questi sistemi appena descritti è quindi, senza alcun dubbio, quello di abbattere le emissioni dell’auto. E per farlo è importante intervenire in questo modo:
- da una parte, bisogna usare dei catalizzatori a più stadi, anche nello stesso involucro esterno, che possano garantire l’abbattimento di altre sostanze inquinanti, oltre alla CO2;
- dall’altra è necessario fare interagire l’impianto di scarico con la centralina ECU che gestisce il motore.
Attenzione anche alla disposizione del materiale catalitico nel dispositivo, perché deve garantire il maggiore contatto con il gas in un’unità di tempo definita. Considerate anche che ovviamente ogni catalizzatore ha la sua portata che dipende dalle prestazioni del motore.
Le tipologie di convertitore catalitico
Il convertitore catalitico può essere di tre tipologie differenti:
- ossidante o bivalente, viene inserito sulle auto con motori ad accensione comandata, si compone di elementi a base di platino e palladio e riduce il monossido di carbonio (CO) e gli idrocarburi incombusti (HxCx);
- riducente o a singola via, agisce solo su un inquinante, e in genere si tratta dei NOx;
- trivalente, possiamo definirlo come il più completo, infatti integra le caratteristiche dei primi due ed è composto da un doppio stadio, riducente e ossidante.
