Zapewnienie wydłużonej trwałości konwertorów katalitycznych w samochodach
Po zastosowaniu paliwa bezsiarkowego poprawiły się znacznie praca i trwałość konwerterów katalitycznych z magazynowaniem tlenków azotu (NOx), jak również osiągnięto oszczędności w zużyciu paliwa. W ciągi ostatnich kilku lat występuje wyraźny trend w kierunku obniżania zawartości siarki w paliwach dieslowskich. Jednak byłoby trudno, zarówno z punktu widzenia technologicznego, jak też ekonomicznego, uzyskiwać zawartość siarki w paliwie poniżej 10 ppm. Z drugiej strony, taka nadzwyczaj niska zawartość siarki umożliwiła partnerom projektu NANOSTRAP opracowanie opcji wykorzystania pułapek tlenków siarki (SOx) jednorazowego użytku lub regenerowanych poza pojazdem (ex situ). Pomimo, iż opracowane pułapki SOx nie są dostatecznie wydajne, by można było usunąć wszystkie związki siarki ze spalin emitowanych przez silnik dieslowski, to dzięki połączeniu pułapek SOx / NOx można uzyskać znaczne korzyści. Dzięki wychwyceniu SOx ze spalin, zanim przejdą one przez pułapkę NOx, można przedłużyć okres upływający do zakończenia aktywnej trwałości katalizatora ze magazynowanym NOx, spowodowanego przez zanieczyszczenie go siarką. Z tego powodu, w laboratoriach Venezia Technologie SpA przygotowano pułapki siarki wykonane z różnych materiałów. Jednym z głównych zadań było opracowanie pułapek siarki bez wykorzystania metali szlachetnych. Z uwagi na niską zawartość siarki w gazach spalinowych w połączeniu z ich wysokimi prędkościami, niezbędne było zastosowanie bardzo aktywnych powierzchni, które mogłyby wchłaniać i utleniać SOx. Przygotowane materiały na pułapki siarki zawierały cer (Ce), jak również składnik magazynu tlenu wraz z miedzią (Cu) i manganem (Mn) w charakterze składników utleniających. Materiały te wchłaniają SOx w warunkach ubogiej mieszanki paliwa oraz desorbują nagromadzone SOx w warunkach bogatej mieszanki paliwa. W celu dokonania oceny skuteczności tych materiałów do wychwytywania SOx, badano ich dynamikę zachowania się w warunkach obciążenia nieizotermicznego. Partnerzy projektu NANOSTRAP starali się odtworzyć warunki charakterystyczne dla pojazdów, gdzie temperatura gazów wydechowych jest niestabilna. Podczas prowadzenia analizy zależności skuteczności wychwytywania SOx w zależności od temperatury, oczywiste stało się występowanie dużych zmian podczas stosowania materiałów przygotowanych przy wykorzystaniu różnych metod.Laboratorium Venezia Technologie SpA zaleca więc dalsze badania, które powinny być realizowane jeszcze zanim materiały o wysokiej wydajności, zawierające szlachetne metale, zastosowane będą do usprawnienia utleniania SOx.
