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Mar 09, 2023

El nuevo convertidor catalítico podría reducir el consumo de combustible y los costos de fabricación de automóviles

Un nuevo convertidor catalítico que podría reducir el consumo de combustible y la fabricación

Un científico del Imperial College London ha diseñado un nuevo convertidor catalítico que podría reducir el consumo de combustible y los costes de fabricación.

Un convertidor catalítico es el componente del sistema de escape de un vehículo que elimina algunas emisiones nocivas. Las pruebas sugieren que el nuevo prototipo podría reducir el consumo de combustible en un vehículo estándar hasta en un tres por ciento. También podría generar beneficios ambientales al reducir la cantidad de CO2 que emite cada vehículo.

– Dr. Benjamín Kingsbury

Inventor e Investigador Asociado en el Departamento de Ingeniería Química

El nuevo diseño utiliza hasta un 80 por ciento menos de metales raros, un desarrollo que podría reducir significativamente los costos para los fabricantes de vehículos. Los convertidores catalíticos son caros de fabricar porque utilizan metales preciosos como el platino para eliminar las emisiones. Estos metales representan actualmente entre el 60 y el 70 por ciento del costo del componente.

También se prevé que el prototipo funcione mejor que los modelos existentes porque el metal raro se degrada menos durante la vida útil del componente. Las pruebas de laboratorio sugieren que se deteriora solo un cuatro por ciento en una distancia de 100.000 kilómetros, en comparación con el 35 por ciento de un convertidor catalítico estándar.

El dispositivo prototipo fue desarrollado por el Dr. Benjamin Kingsbury, el profesor Kang Li y el Dr. Zhentao Wu, todos del Departamento de Ingeniería Química.

El Dr. Kingsbury dice: "Los convertidores catalíticos son el componente más importante en un vehículo para controlar las emisiones de escape. Sin embargo, su diseño no ha cambiado desde que se desarrollaron por primera vez en la década de 1940. El prototipo que he desarrollado podría hacer que los autos sean más baratos porque usan menos combustible. Potencialmente, podría ayudar a los fabricantes a reducir sus costos. Los conductores también podrían ser un gran beneficiario de este dispositivo, que podría ahorrar en costos de combustible y, en última instancia, reducir las emisiones de CO2".

Un convertidor catalítico convencional es un bloque de cerámica, que está en forma de panal con canales microscópicos que están recubiertos de un metal raro como el platino. Las emisiones viajan desde el motor hasta el sistema de escape ya través de los canales, donde el metal precioso provoca una reacción química que elimina los contaminantes nocivos.

Los investigadores han avanzado en un proceso de fabricación existente para mejorar la estructura de los canales microscópicos, aumentando el área de superficie y permitiendo que el metal raro en el dispositivo se distribuya de manera más efectiva para que se use menos metal. El área de superficie aumentada también hace que el proceso de reacción química del convertidor catalítico sea más eficiente.

El nuevo diseño del dispositivo aumenta la eficiencia del combustible porque evita la 'contrapresión', que es una acumulación de gases que pueden hacer que el motor trabaje más, afectando su rendimiento.

El Dr. Kingsbury recibió fondos de la Royal Academy of Engineering para llevar su prototipo al mercado. El Dr. Kingsbury y sus socios trabajaron con Imperial Innovations para establecer una nueva empresa Imperial en diciembre de 2013 para comercializar el dispositivo prototipo. Un siguiente paso clave es desarrollar un proceso de producción para la fabricación en masa.

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