Reducción simultánea de hollín y óxido nítrico, contaminantes presentes en efluentes de motores diesel

CLARA SAUX, MATÍAS CÉSPEDES, ARIELA PERALTA Y EDUARDO MIRÓ

San Martín de los Andes, Neuquén

Congreso; XII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2001

Los motores Diesel son cada vez más populares debido a la eficiencia de combustible y la durabilidad del motor. Sin embargo, el problema de la emisión de óxidos de nitrógeno y partículas de hollín aún no ha sido solucionado en forma satisfactoria. En promedio, el hollín está compuesto por 43% de carbón, 35% de lubricantes, 20% de combustible diesel no quemado, y 2% de sulfatos. En el presente trabajo se estudió la posibilidad de eliminar ambos contaminantes en forma simultánea mediante la reacción catalítica 2NO + C (hollín)= N2 + CO2. Como catalizadores se utilizaron diferentes combinaciones de óxidos de lantano, bario, cerio, cobalto y potasio. El hollín se obtuvo por oxidación incompleta de combustible Diesel. La actividad catalítica de los diferentes catalizadores se determinó en un  microrreactor, con 10 mg de mezcla mecánica hollín: catalizador (1:20) y un flujo de 50 cm3/min conteniendo O2 (6%), NO (0.5%) en He. La reacción se estudió bien a temperatura constante (400ºC) o utilizando temperatura programada (10 ºC/ min). Es un hecho conocido que el NO2 es un oxidante más efectivo que el O2 para quemar las partículas de hollín, de modo que la oxidación del NO a NO2 es beneficiosa para la reacción en estudio. Los resultados catalíticos muestran que el NO2 reacciona con el hollín produciendo NO, N2 y N2O. El producto principal de la oxidación del C (hollín) es CO2, siendo despreciable la cantidad de CO. Las curvas de conversión de carbón en función del tiempo poseen en la mayoría de los casos una forma sigmoidal, presentando un apreciable período de inducción probablemente debido a un período de latencia en la formación de centros activos en la interfase hollín-catalizador.