Uma nova forma de produzir catalisadores automotivos eficientes, substituindo metais nobres por materiais mais acessíveis
Veículos automotores funcionam à base de combustíveis fósseis que, na queima, liberam certos gases poluentes na atmosfera. Em 1975, foi desenvolvida a primeira linha de solução para esse problema: os catalisadores automotivos. Esse material é capaz de acelerar o processo de queima de combustível no veículo e, ao mesmo tempo, diminuir a quantidade de gases poluentes emitidos na atmosfera, como monóxido de carbono (CO), monóxido de nitrogênio (NO), dióxido de carbono (CO2), dióxidos de nitrogênio (NO2) e outros óxidos de nitrogênio (NOx).
Mas de que são constituídos esses materiais?
O catalisador automotivo, também chamado de colmeia, é revestido por uma manta termoexpansiva para a conservação de calor e pressão e possui dois compartimentos. O primeiro, constituído por Ródio e Platina, converte os gases poluentes nitrogenados (NO/NO2) em N2, que não é nocivo ao meio ambiente. Já o segundo compartimento, que contém Paládio e Molibdênio, realiza as conversões de CO e hidrocarbonetos em gases não nocivos.
Uma desvantagem do uso de catalisadores automotivos é o elevado valor agregado por conta da presença desses metais raros e de alto custo – Ródio, Platina, Paládio, Molibdênio. Esses materiais encarecem o processo catalítico.
Pensando nesse problema, a Inocat resolveu agir!
Com a proposta de um catalisador automotivo de três vias, os metais nobres terão papel secundário nas etapas de conversão. Isso diminui a quantidade utilizada desses componentes e, por consequência, abaixa o custo total do catalisador.
Assim, a Inocat desenvolveu um novo catalisador com sua própria metodologia e rendimento em nível de bancada. Foi nesse estágio que a empresa entrou em contato conosco para realizar o escalonamento e a otimização do processo de produção de catalisadores aqui no Escalab.
Começando em estágio de bancada, a produção de cerca de 5 a 10 gramas de catalisador puro era realizada em 100 gramas de gel do componente principal em um pequeno reator como o da foto abaixo.
Durante os testes iniciais, a equipe do Escalab percebeu que a metodologia fornecida não alcançava o melhor aproveitamento e, após alterações, houve uma mudança significativa no rendimento da reação. Depois dessa etapa, começou o escalonamento da tecnologia, aumentando as quantidades iniciais de insumos e o tamanho do reator. Ao fim do processo de escalonamento, a rota sintética que produzia aproximadamente 5 gramas agora produz cerca de 200 g!
O projeto Inocat teve seu encerramento no final do mês de maio de 2021. O objetivo de produzir 1 Kg de catalisador automotivo foi alcançado!
Essa tecnologia representa a possibilidade da redução impacto ambiental, como explica um dos integrantes da equipe do projeto:
“O Escalab, em parceria com a Inocat, teve como objetivo
desenvolver uma metodologia de escalonamento de umasíntese de um catalisador inorgânico automotivo, a fim de
diminuir a poluição provocada pela combustão de gases de
combustíveis automotivos, além de ser acessível para
população utilizando reagentes baratos e de bom custo.”
Leonardo Assunção – Analista Júnior de PD&I no Escalab
E então? Gostou desse projeto?
Agora que você já viu um pouco do que fazemos, venha escalonar sua tecnologia conosco!!
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