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Autor/a
Serra Cervera, Jose Maria
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Abstract
La Reducción Catalítica Selectiva (SCR) de óxidos de nitrógeno (NOx=NO+NO2) con amoníaco en presencia de oxígeno se considera hoy en día como el método más prevalente para reducir los contaminantes NOx presentes en los gases de escape de la combustión de motores diésel. Los catalizadores NH3-SCR típicos consisten en zeolitas intercambiadas por metales de transición (por ejemplo, Fe y Cu). En particular, debido a su alta actividad de NOx, alta selectividad hacia N2 y estabilidad hidrotérmica, la chabazita intercambiada con Cu (Cu-CHA) se considera actualmente como el catalizador SCR de última generación.
Sin embargo, la reducción de los compuestos NOx nocivos emitidos por fuentes móviles sigue siendo una tarea difícil para la comunidad de catálisis. De hecho, los catalizadores SCR utilizados habitualmente no son suficientemente activos a bajas temperaturas, lo que es problemático durante el período de arranque en frío de los motores diésel, cuando las emisiones de gases NOx son abundantes. Asimismo, el NH3, que es el agente reductor necesario para reducir los NOx, se utiliza en forma de urea, que se inyecta y últimamente se descompone a NH3. Sin embargo, esta descomposición no se produce cuando la temperatura es inferior a 170 °C. Además, en todo el rango de temperaturas, el óxido nitroso (N2O) puede producirse como subproducto no deseado durante el proceso NH3-SCR sobre catalizadores SCR convencionales, especialmente con Cu-CHA. El elevado potencial de calentamiento global del N2O (alrededor de 300 veces el del CO2) llevó a su reciente inclusión en la lista de futuros contaminantes regulados bajo la normativa emergente de gases de efecto invernadero. Así, teniendo en cuenta los requisitos de la industria de la automoción, que están dictados por las estrictas normativas de emisiones actuales y futuras, es importante entender cómo maximizar la conversión de NOx y minimizar la formación de N2O a la vez.En este contexto, dado que el mecanismo detallado de formación de N2O todavía no está claro en la literatura, el objetivo del presente trabajo de tesis es investigar la formación de N2O sobre un catalizador comercial de Cu-CHA en distintas condiciones de funcionamiento, como por ejemplo por variaciones de temperatura y/o gases. concentraciones de alimentación. Teniendo en cuenta las estrictas normativas de emisiones, los resultados experimentales pueden ser de interés fundamental y práctico para la comunidad de catálisis y la industria de la automoción en el campo de la reducción de NOx y N2O de los gases de escape diésel.
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