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Mar 09, 2023

Un nouveau convertisseur catalytique pourrait réduire la consommation de carburant et les coûts de fabrication des voitures

Un nouveau convertisseur catalytique qui pourrait réduire la consommation de carburant et la fabrication

Un nouveau convertisseur catalytique qui pourrait réduire la consommation de carburant et les coûts de fabrication a été conçu par un scientifique de l'Imperial College de Londres.

Un convertisseur catalytique est le composant du système d'échappement d'un véhicule qui élimine certaines émissions nocives. Les tests suggèrent que le nouveau prototype pourrait réduire la consommation de carburant d'un véhicule standard jusqu'à 3 %. Il pourrait également offrir des avantages environnementaux en réduisant la quantité de CO2 émise par chaque véhicule.

– Dr Benjamin Kingsbury

Inventeur et associé de recherche au Département de génie chimique

La nouvelle conception utilise jusqu'à 80 % de métaux rares en moins, une évolution qui pourrait réduire considérablement les coûts pour les constructeurs automobiles. Les convertisseurs catalytiques sont coûteux à fabriquer car ils utilisent des métaux précieux tels que le platine pour éliminer les émissions. Ces métaux représentent actuellement jusqu'à 60 à 70 % du coût du composant.

Le prototype devrait également être plus performant que les modèles existants car le métal rare se dégrade moins au cours de la durée de vie du composant. Des tests en laboratoire suggèrent qu'il ne se détériore que de 4 % sur une distance de 100 000 kilomètres, contre 35 % pour un convertisseur catalytique standard.

Le dispositif prototype a été développé par le Dr Benjamin Kingsbury, le professeur Kang Li et le Dr Zhentao Wu, tous du département de génie chimique.

Le Dr Kingsbury déclare : "Les convertisseurs catalytiques sont le composant le plus important d'un véhicule pour contrôler les émissions d'échappement. Pourtant, leur conception n'a pas changé depuis leur développement dans les années 1940. Le prototype que j'ai développé pourrait rendre les voitures moins chères à utiliser car elles consomment moins Cela pourrait potentiellement aider les constructeurs à réduire leurs coûts. Les conducteurs pourraient également être un grand bénéficiaire de ce dispositif, qui pourrait économiser sur les coûts de carburant et, à terme, conduire à une réduction des émissions de CO2.

Un convertisseur catalytique conventionnel est un bloc en céramique, qui est alvéolé avec des canaux microscopiques qui sont recouverts d'un métal rare comme le platine. Les émissions se déplacent du moteur au système d'échappement et à travers les canaux, où le métal précieux provoque une réaction chimique qui élimine les polluants nocifs.

Les chercheurs ont avancé un procédé de fabrication existant pour améliorer la structure des canaux microscopiques, en augmentant la surface et en permettant au métal rare dans le dispositif d'être distribué plus efficacement afin d'utiliser moins de métal. L'augmentation de la surface rend également le processus de réaction chimique du convertisseur catalytique plus efficace.

La nouvelle conception de l'appareil augmente l'efficacité énergétique car elle empêche la «contre-pression», qui est une accumulation de gaz qui peut faire travailler le moteur plus fort, affectant ses performances.

Le Dr Kingsbury a reçu un financement de la Royal Academy of Engineering pour mettre son prototype sur le marché. Le Dr Kingsbury et ses partenaires ont travaillé avec Imperial Innovations pour créer une start-up impériale en décembre 2013 afin de commercialiser le prototype d'appareil. Une prochaine étape clé consiste à développer un processus de production pour la fabrication de masse.

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