EO

Katalysator zuivert koude uitlaatgassen en vergt minder platina

27 maart 2019 om 11:46 uur

Onderzoekers hebben een katalysatormateriaal ontwikkeld dat al onder de honderd graden vrijwel alle koolmonoxide omzet.

De uitlaatgassen van moderne auto’s zijn vooral rond de koude start nog vervuild. Met een warme motor werkt de katalysator uitstekend, maar vlak na de start zijn de gassen nog te koud om de katalysator te activeren, waardoor de vervuiling er amper uit wordt gefilterd. Onderzoekers van onder meer de TU Eindhoven en Washington State University hebben nu een katalysatormateriaal ontwikkeld, dat al onder de honderd graden vrijwel alle koolmonoxide omzet. Als bonus is er veel minder van het zeldzame materiaal platina nodig


De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Communications.


Auto's worden steeds zuiniger, en autokatalysatoren steeds beter. Maar het afgenomen brandstofverbruik heeft paradoxaal genoeg gezorgd voor slechter presterende katalysatoren. Het lagere verbruik zorgt er namelijk voor dat uitlaatgassen een lagere temperatuur hebben. En dat is net het laatste zwakke punt van autokatalysatoren: ze doen het slecht bij lage temperaturen. Daarom wordt er hard gezocht naar een oplossing. Het Department of Energy in de VS heeft als doel gesteld dat de katalysator uitlaatgassen van 150 graden al schoon kan maken.

 

Individuele platina-atomen

Autokatalysatoren bestaan hoofdzakelijk uit een ondergrond van het materiaal ceria, met daarop het actieve materiaal, platina. Onderzoekers lijken er nu in geslaagd te zijn daar het uiterste uit te persen, door een eigen procedé om het platina aan te brengen. Eerst leggen ze bij 800 graden individuele atomen platina stevig in het ceria. Daarna volgt een tweede behandeling bij 275 graden, waardoor de platina-atomen zich deels herschikken tot nanodeeltjes.


Dit geheel blijkt in staat onder de 100 graden al de belangrijkste vervuiling (koolmonoxide, CO) geheel om te zetten naar CO2. Een cruciale eigenschap van het nieuwe katalysatormateriaal is dat het makkelijk zuurstof ‘vrijspeelt' die nodig is om van CO naar CO2 te gaan. Bovendien is, door het gebruik van individuele platina-atomen, veel minder platina nodig dan in de huidige autokatalysatoren. Dat is gunstig, want platina en aanverwante edelmetalen zijn zeldzaam en duur.

 

Interesse van marktpartijen

Katalysehoogleraar Emiel Hensen, die het onderzoek aan de TU Eindhoven leidde, is voorzichtig optimistisch over de snelheid waarmee deze vinding zijn weg zal vinden naar auto's in de showroom. "We werken samen met katalysatorproducenten en die pikken ideeën meestal snel op. Gezien de urgentie volgen ze ons onderzoek nauwgezet. Er hebben al een paar partijen interesse getoond om met ons hier aan te werken."


Een centrale rol in het onderzoek was weggelegd voor een nieuw meetinstrument op de TU Eindhoven: een hypermoderne foto-elektron-spectrometer. Uniek aan het apparaat is dat het röntgen en UV foto-elektron-spectra kan meten zonder dat een extreem vacuüm nodig is; er kan ook gemeten worden bij hogere drukken. Dat maakt de resultaten naar verwachting makkelijker te vertalen naar de praktijk, doordat de lab-condities niet extreem anders zijn dan de praktijkcondities.

 

Gerelateerd nieuws

Fotonische kristallen:

Fotonische kristallen: "Zelfs dun functioneel"

Fotonische kristallen zijn de nanostructuren die fotonen kunnen manipuleren door middel van een energy gap. Lang werd gedacht dat fotonische kristallen vrij dik moeten zijn om functioneel te zijn. Wetenschappers uit…

Coherente Lidar op lange afstand versnellen

Coherente Lidar op lange afstand versnellen

Onderzoekers van EPFL hebben een nieuwe manier gevonden om Lidar-motoren te versnellen door fotonische circuits te gebruiken. Moderne 3D Lidar-sensoren combineren een hoge laterale / verticale en radiale resolutie. Ze…

Nieuwe brug Genua beschermd door Nederlandse fotonica

Nieuwe brug Genua beschermd door Nederlandse fotonica

Op 14 augustus 2018 stortte de Morandi Brug in Genua voor een groot deel in, met drieënveertig dodelijke slachtoffers en vijftien gewonden tot gevolg. Eind juli dit jaar wordt zijn opvolger opengesteld. De veiligheid…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MVK Fusion - 3 modules in 1

Murrelektronik introduceert een PROFINET/PROFIsafe module welke drie basisfuncties in één module verenigt:

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

16 juni 2020, online

Power Electronics event

Het doel van dit event is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te presenteren op het...

23 juni 2020, online

Industrial Ethernet Event

Hoe kun je het maximale uit Industrial Ethernet halen?

11 augustus 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

11, 12 , 18, 19 augustus 2020

Meer agendapunten »