پاییز و آلودگی در راهند لزوم تجهیز خودرو ها به مبدل های نانوکاتالیستی
نئوپدیا: مبدل های نانوکاتالیستی بعنوان نسل جدیدی از سیستم های کنترل آلایندگی، نقشی کلیدی در پایین آوردن انتشار گازهای سمی دارند و می توانند راهکاری مؤثر برای مواجهه با آلودگی هوا باشد.
به گزارش نئوپدیا به نقل از مهر، مبدل کاتالیستی یکی از مهم ترین اجزای سیستم اگزوز خودرو است که وظیفه آن کاهش آلاینده های ناشی از احتراق موتور است. در فرایند احتراق، ترکیباتی همچون مونوکسیدکربن (CO)، هیدروکربن های نسوخته (HC) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) تولید می شوند که هر یک اثرات زیان باری بر سلامت انسان و محیط زیست دارند. مبدل کاتالیستی با بهره گیری از لایه ای از فلزات گرانبها همچون پلاتین، پالادیوم و رودیم، این گازهای سمی را به ترکیبات کم خطرتر تبدیل می کند؛ بعنوان مثال مونوکسیدکربن به دی اکسیدکربن، هیدروکربن ها به آب و دی اکسیدکربن، و اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن خنثی تبدیل می شوند. به این ترتیب، مبدل کاتالیستی نخستین و مهم ترین خط دفاعی خودرو ها در مقابل انتشار آلاینده های خطرناک به محیط به شمار می آید.
اگرچه مبدل های کاتالیستی معمولی سال هاست در خودرو ها استفاده می شوند، اما چالش هایی همچون افت کارآمدی در طول زمان، نیاز به مقادیر زیاد فلزات گرانبها و کاهش بازده در دماهای پایین، لزوم به کارگیری تکنولوژی های جدید را آشکار ساخته است. در این بین، فناوری نانو با افزایش سطح تماس فعال کاتالیست ها و بهبود ساختار آنها، تحولی اساسی در عملکرد این تجهیزات بوجود آورده است.
در مبدل های نانوکاتالیستی، استفاده از نانوذرات فلزی باعث می شود سطح تماس واکنش دهنده ها و کاتالیست بشدت افزایش یابد و واکنش های شیمیایی با سرعت و کارآمدی بیشتری انجام شوند. همینطور به علت ابعاد نانومتری ذرات، مقدار کمتری از فلزات گرانبها مورد نیاز است که علاوه بر کاهش هزینه ها، راندمان بیشتری هم به همراه دارد. این مبدل ها قادرند در دماهای پایین تر هم عملکرد مطلوبی داشته باشند؛ موضوعی که بخصوص در هنگام روشن شدن خودرو در هوای سرد پاییز و زمستان اهمیت زیادی پیدا می کند.
با شروع فصل پاییز، پدیده وارونگی دما در کلان شهرها سبب تجمع آلاینده ها در لایه های پایین جو و افزایش آلودگی هوا می شود. در چنین شرایطی، سهم خودرو ها بخصوص وسایل نقلیه فرسوده در انتشار آلاینده های سمی بسیار بالاست. به کارگیری مبدل های نانوکاتالیستی می تواند به صورت مستقیم در پایین آوردن این آلاینده ها مؤثر باشد.
این مبدل ها قادرند میزان مونوکسیدکربن خروجی از اگزوز خودرو ها را کاهش دهند. همینطور هیدروکربن های نسوخته که از عوامل اصلی تشکیل ازن و ذرات معلق هستند، به میزان قابل توجهی تجزیه می شوند. کاهش اکسیدهای نیتروژن هم به کنترل پدیده باران اسیدی و کاهش ذرات معلق ثانویه کمک می نماید. بدین ترتیب، استفاده گسترده از این فنآوری می تواند یکی از راهکارهای اصلی برای کاهش آلودگی هوای پاییزی در کلان شهرها باشد.
مزایای استفاده از فناوری نانو در مبدل های کاتالیستی
افزایش کارآمدی و طول عمر: نانوذرات سطح فعال بیشتری ایجاد می کنند و مانع از کاهش کارآمدی مبدل در طی زمان می شوند.
کاهش مصرف فلزات گرانبها: به علت افزایش راندمان، نیاز به استفاده از پلاتین و پالادیوم کمتر می شود.
عملکرد مناسب در دماهای پایین: این خصوصیت به کاهش آلاینده ها در شروع حرکت خودرو ها کمک می نماید.
هزینه کمتر در درازمدت: با افزایش طول عمر و کاهش نیاز به تعویض مبدل، هزینه های نگهداری کاهش پیدا می کند.
سازگاری زیست محیطی بیشتر: کاهش چشم گیر انتشار آلاینده های سمی، سلامت عمومی و کیفیت هوا را بهبود می بخشد. به طور خلاصه، در فرآیند احتراق، ترکیباتی همچون مونوکسیدکربن (CO)، هیدروکربن های نسوخته (HC) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) تولید می شوند که هر یک اثرات زیان باری بر سلامت انسان و محیط زیست دارند. مبدل کاتالیستی با بهره بردن از لایه ای از فلزات گرانبها همچون پلاتین، پالادیوم و رودیم، این گازهای سمی را به ترکیبات کم خطرتر تبدیل می کند؛ به عنوان مثال مونوکسیدکربن به دی اکسیدکربن، هیدروکربن ها به آب و دی اکسیدکربن، و اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن خنثی تبدیل می شوند.
منبع: neopedia.ir
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب