روسيا.. ابتكار محفزات تحول عوادم الديزل إلى خليط نظيف بفعالية أعلى

طور علماء روس في غرب سيبيريا محفزات تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية، وتحتوي على نسبة منخفضة من المعادن الثمينة، لتقليل الانبعاثات الضارة من محركات الديزل المستخدمة في السيارات.

أفاد مركز "معهد الحفز" الفيدرالي" التابع لأكاديمية العلوم الروسية بذلك.

يُذكر أن السيارات الروسية، بما في ذلك تلك التي تعمل بوقود الديزل، تُطلق نحو 5 ملايين طن من المواد الضارة إلى الغلاف الجوي سنويا. ويتم تصنيع أنظمة تحييد الانبعاثات للسيارات على أساس كتل خزفية مطلية بأكسيد الألومنيوم، تحتوي على جسيمات نانوية من البلاتين والبلاديوم. ومع ذلك، يبدأ تركيز المعادن الثمينة في هذه الأنظمة عادة من 30 غراما لكل قدم مكعب (أي نحو غرام واحد لكل لتر من المحفز)، وهو معدل مرتفع نسبيا، مما يجعل من مصلحة الصناعة العمل على خفضه.

إقرأ المزيد

دراسة تكشف المخاطر الحقيقية لدخان حرائق الغابات على الصحة

وقال متحدث باسم مركز "معهد الحفز" الفيدرالي": "تمكنا من الوصول إلى درجة عالية من النشاط والاستقرار للمحفزات عند انخفاض تركيز المعادن الثمينة. وقد تمكن العلماء من خفض محتوى البلاتين والبلاديوم في المحفز إلى 0.17 و0.17–0.35 غراما لكل لتر على التوالي، مع إضافة 5٪ من أكسيد المنغنيز في طلاء أكسيد الألومنيوم".

ونقلت الخدمة الصحفية عن الموظفة في المعهد سفيتلانا ياشنيك قولها: "تتكون عوادم الديزل من الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين والسخام وثاني أكسيد الكبريت. وبعد تحييدها، يخرج خليط نظيف نسبيا يتألف من الماء وكمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين الجزيئي. لقد تمكن العلماء من زيادة نشاط البلاتين في تركيب المحفز عن طريق إضافة أكسيد المنغنيز، ومن خلال هذا التأثير التآزري يمكن تقليل محتوى البلاتين بمقدار 1.5 مرة (من 1 إلى 0.7 غم/لتر)، وأكثر من ذلك عند استبدال البلاتين بالبلاديوم".

وأضافت: "عند بلوغ درجة حرارة 180 درجة مئوية، يضمن محفز البلاتين والبلاديوم تحويل 50٪ من الهيدروكربونات، بما في ذلك البروبان والبروبين، و90٪ من أول أكسيد الكربون، أي أنه يبدأ في الأكسدة قبل الوصول إلى وضع التشغيل الأمثل لمحرك الديزل. بينما لن يبدأ المحفز الصناعي التقليدي العمل إلا عند حوالي 250 درجة مئوية".

ويخطط العلماء لمواصلة دراسة الأنظمة المختلفة، مع تعديل محتوى المكونات النشطة والمعدلة، وكذلك الخصائص الفيزيائية والكيميائية، لتحسين الأداء البيئي وتقليل الاعتماد على المعادن الثمينة.

المصدر: تاس