AMT.nl - General Motors werkt aan betere dieselkat

General Motors werkt aan betere dieselkat

In katalysatoren zit edelmetaal, een zeldzame en dus dure grondstof. Er is bovendien zorg dat edelmetalen op den duur opraken, net als aardolie. Onderzoekers van General Motors ontdekten iets om duur platina in katalysatoren te vervangen. Het zou een uitkomst zijn om diesels aan Amerikaanse eisen te laten voldoen. Wat is het geheim?

Nog steeds heeft de Amerikaan weinig met diesels, maar het tij begint te keren. Diesels worden steeds beter, en ergens zullen Amerikanen toch aan zuiniger auto’s moeten komen, zoals diesels.
Het zijn nog vooral Europese merken die de diesel in de VS promoten. Daarvoor moet de horde van erg strenge EPA-normen genomen worden, waarin diesels erg weinig NOx mogen uitstoten. Er is vrijwel niet omheen te komen zonder een soort NOx-katalysator.

Een SCR-installatie zoals deze van Audi, met AdBlue-inspuiting in de uitlaat vlak voor de zwarte tank, ziet General Motors niet zo zitten.

Platinakatalysator
Je hebt twee mogelijkheden om NOx weg te werken, dat bij diesels meer ontstaat dan bij benzinemotoren. Het kan met een NOx-verzamelkatalysator, of een SCR-katalysator. Die laatste vereist AdBlue-inspuiting in de uitlaat.
Een extra AdBlue-systeem, dat ook nog op tijd bijgevuld moet worden, hebben velen liever niet. Dan kom je op een verzamelkat, die NOx opslaat en met af en toe een spuitje extra brandstof deze opgeslagen NOx omzet in onschuldig stikstof en water.
Helaas heeft een verzamelkat platina nodig om NOx te kunnen binden. Platina is duur, er moet flink wat van in de katalysator, en het kan slecht tegen oververhitting. Daarop menen chemisch onderzoekers van GM nu wat veel goedkopers gevonden te hebben.

Als u nou echt het naadje van de kous wilt weten, zo ziet de opbouw van het platina-vervangend materiaal eruit, met de elementen strontium, kobalt, zuurstof en lanthaan.

Exotische materialen
Minstens net zo goed, of zelfs nog beter werkt lanthaan-kobaltoxide met een snufje strontium. Dat klinkt nog een stuk zeldzamer dan platina, maar het is blijkbaar veel makkelijker verkrijgbaar en goedkoper. In het laboratorium wekt dit exotische oxide een nog hogere NOx-omzetting op dan platina.
De onderzoekers keken meteen verder, want ook zuinige magermengsel-benzinemotoren hebben een NOx-probleem. Een driewegkat kan alleen maar HC, CO en NOx tegelijk wegwerken op stoichiometrisch mengsel (lambda=1). Bij mager mengsel blijft NOx over, dat moet in een verzamelkat opgevangen worden.
Het nieuwe materiaal dat GM vond bleek ook deze klus prima aan te kunnen. Alleen moest daarvoor in het oxide kobalt door mangaan vervangen worden.
Een SCR-systeem heeft geen duur platina nodig. Maar met goedkoper materiaal wordt een veel simpeler verzamelkat een stuk interessanter. Alleen moet GM nu nog in praktijkproeven nagaan of het buiten een laboratorium ook zo goed werkt.

Peter Fokker (Redactie Auto & Motor TECHNIEK)