A queima de combustíveis nos automóveis é uma das maiores fontes de poluição atmosférica. Na combustão completa da gasolina, do etanol e do óleo diesel, são formados CO2 e H2O. Já a combustão incompleta e a queima das impurezas presentes nos combustíveis geram substâncias mais tóxicas, tais como o CO, NO2, NO e vapores de hidrocarbonetos (genericamente simbolizados por CxHy).
A fim de diminuir a poluição atmosférica, os automóveis costumam vir de fábrica com um equipamento chamado conversor catalítico ou catalisador automotivo. Esse equipamento vem instalado no cano de escape do automóvel e dentro de uma carcaça de aço inoxidável.
Os conversores catalíticos têm a função de diminuir a emissão de gases poluentes para a atmosfera, pois convertem os gases mais tóxicos (CO, NO2, NO e CxHy ) em gases menos poluentes (CO2, H2O, O2 e N2). Eles recebem esse nome porque o seu princípio de funcionamento baseia-se no processo de catálise heterogênea. Seu interior é formado por um material cerâmico ou metálico que tem um formato parecido com o de uma colmeia, o que significa que o catalisador de carros possui minúsculos canais onde os gases que passam por eles podem reagir mais rapidamente. Conforme explica o texto Efeito da superfície de contato na velocidade das reações, quanto maior é a superfície de contato, mais rapidamente ocorre a reação.
Visão do interior de um conversor catalítico *
Essa “colmeia” é revestida de óxido de alumínio (Al2O3) e sobre ele é fixado o catalisador, que pode ser uma liga de paládio e ródio ou de paládio e molibdênio.
Entre as reações que ocorrem nos catalisadores automotivos, está a oxidação do monóxido de carbono (CO) e dos hidrocarbonetos, com formação de dióxido de carbono (CO2(g)) e água (H2O), bem como redução dos óxidos de nitrogênio (NO2 e NO) a gás nitrogênio:
Veja alguns exemplos dos tipos de reações que ocorrem no interior dos conversores catalíticos, transformando gases tóxicos em gases não tóxicos:
2 CO(g) + 2 NO(g) → 2 CO2(g) + 1 N2(g)
2 CO(g) + 1 O2(g) → 2 CO2(g)
2 C2H6(g) + 7 O2(g) →4 CO2(g) + 6 H2O(v)
2 NO2(g) +4 CO(g) →1 N2(g) + 4 CO2(g)
2 NO2(g) →1 N2(g) + 2 O2(g)
2 NO(g) →1 N2(g) + 1 O2(g)
* Crédito da imagem: The RedBurn / Wikimedia Commons.
