فنی نگاهی به نقش مبدل‌های نانوکاتالیستی در کاهش آلودگی هوا

[FATYMArr]

تهران - ایرنا - گاز خروجی از اگزوز خودروها یکی از عوامل آلاینده هوای کلان شهرها است که استفاده از مبدل‌های نانوکاتالیستی می‌تواند بسیار به کاهش این مشکل کمک کند.

 

[FATYMArr]

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا، مبدل کاتالیستی یک قطعه شبیه به جعبه به همراه یک لوله به نسبت بلند در بخش اگزوز خودرو است که امروزه به بخش جدایی‌ناپذیر سیستم اگزوز خودروها تبدیل شده است. این مبدل گازهای خروجی از موتور را گرفته و ترکیبات مضر آن را با استفاده کاتالیست‌هایی که دارد تجزیه و آنها را به ترکیبات کم‌خطرتر تبدیل می‌کند.

 

[FATYMArr]

این مواد کاتالیستی به طور معمول از یک لایه بسیار نازک از جنس فلزات گران‌قیمتی نظیر پلاتین تشکیل شده است. یک مبدل کاتالیستی معمولی حاوی تقریبا ۹ گرم پلاتین است که این میزان فلز گران‌بها موجب افزایش قیمت مبدل‌های کاتالیستی می‌شود.

در مبدل‌های نانوکاتالیستی، فلزات گران‌بها در ابعاد نانومتری مورد استفاده قرار می‌گیرند، از این رو هم از نظر قیمت، مقرون‌به صرفه‌تر بوده و هم به دلیل نسبت سطح به حجم بالا، توان تجزیه آلاینده‌ها در نانوذرات افزایش محسوسی پیدا می‌کند.

 

[FATYMArr]

این نانوذرات می‌توانند انواع مختلف مواد آلاینده نظیر هیدروکربن‌ها، اکسید نیتروژن و منوکسیدکربن را تجزیه کند. هیدروکربن‌ها حاصل بنزین سوخته نشده در موتور است که با رها شدن در هوا، دود سیاهی را ایجاد می‌کند که بسیار برای سلامتی خطرناک است. اکسیدنیتروژن پس از خروج از اگزوز خودروها در هوا جمع شده و در صورت ترکیب شدن با ابرها، موجب باران‌های اسیدی می‌شود.

 

[FATYMArr]

منوکسیدکربن هم محصول جانبی سوختن بنزین است که تنفس آن برای سلامتی انسان و بسیاری از پستاندارن خطرناک است. نانوذرات موجود در مبدل‌های نانوکاتالیستی با تجزیه این ذرات، به کاهش آلودگی هوا کمک شایانی می‌کنند. این نانوذرات هیدروکربن‌ها را به دی‌اکسیدکربن و آب تبدیل می‌کنند، اکسیدنیتروژن نیز به ساختارهای ساده‌تر تجزیه می‌شود و منوکسیدکربن نیز به دی‌اکسیدکربن تجزیه می‌شود.

 

[FATYMArr]

براساس اعلام ستاد توسعه فناوری نانو و ماکرو، در حال حاضر چندین شرکت داخلی مبدل‌های نانوکاتالیستی تولید و به بازار عرضه می‌کنند.

 

[FATYMArr]

به دلیل اهمیت مقوله استاندارد در حوزه مبدل‌های کاتالیستی، یک استاندارد ملی با عنوان «آلومینای متخلخل نانوساختاری به‌عنوان پایه کاتالیست برای کنترل نشر گازهای خروجی اگزوز وسایل نقلیه – تعیین مشخصات و روش‌های اندازه‌گیری» تدوین شده است.

این استاندارد به تعیین مشخصات آلومینای متخلخل نانوساختاری به شکل پودر به‌عنوان پایه کاتالیست برای کنترل نشر گازهای خروجی اگزوز وسایل نقلیه و همچنین تعیین روش‌های اندازه‌گیری آنها می‌پردازد.