Mange vet at de har en ekstra boks under bilen, og at den renser eksos. Men det er en forenkling av kjemien. Katalysatorer er stoff som driver kjemiske reaksjoner – stort sett over alt – uten selv å delta. Og det er ganske mystisk.
Bildet øverst: En bil som tidlig fikk katalysator var Ford Taunus, bestselger i Norge midt på 1970-tallet. Lekker – tegnet av designer Uwe Bahnsen. (Foto: Ford/wikipedia)
Av Stein Bekkevold
I katalyse drives en kjemisk reaksjon ved hjelp av et passivt stoff – en katalysator. Den blir ikke brukt opp i reaksjonen – bare stimulerer den – og kan gjenbrukes i det uendelige. Ofte trengs bare noen få atomer. En katalyse er sånn sett en hendelse der ett stoffs molekyler brytes ned og blir satt sammen igjen til noe annet.
Du har i avgassanlegget en katalyseenhet som gjør avgasser mindre skadelige, ved hjelp av katalyserte kjemiske reaksjoner. Edle metaller som platina, palladium og rhodium er dampet fast på en bærer, et keramisk substrat, og senker forurensningene når gassene passerer – så du eier kritisk teknologi som gir renere luft. Årsaken til at de virker er et mysterium …
Der sitter´n, blank og fin. (Foto: Verktøyboden)
Den reduserer og oksiderer – og vi vet ikke helt hvordan … (Tegning: Umicore)
Platina
En bil-katalysator bruker altså edle metaller for å endre eksos (karbon-monoksid CO, hydrokarboner HC-er, nitrogenoksider NOx) til mindre skadelige stoffer. Den sitter altså i eksossystemet, og må oppfylle strenge miljøforskrifter – den skal jo aktivt redusere forurensning. Den har en bikake-struktur dekket med katalysematerialer; de driver gass-oksidasjon (tilsetting av oksygen) og -reduksjon (fjerning).
Treveis (tre-gass) katalysatorer sitter i bensinbiler, og bryter ned nitrogenoksider, hydrokarboner og karbonmonoksid. Selektiv katalytisk reduksjon (SCR) brukes i dieselbiler for behandling ut over dette, og flere av dem gjør nå også om NOx til atomært nitrogen ved hjelp av ammoniakk/AdBlue.
Ved katalysesvikt oppstår lukt av råtne egg, økt forbruk, treg akselerasjon – og lysende motorlampe. STOPP!! Kjøring kan ødelegge boksen.
Boksene blir forøvrig stjålet pga de edle metallene. Gjennomsnittlig levetid er 120 000 til 200 000 kilometer. Vanlige problemer kommer av motoroljelekkasje, skadet eksosanlegg og feil vedlikehold.
Her er kjernen, bikakeformet med stor reaksjonsflate. (Foto: The RedBurn/wikipedia)
Katalyse
Nesten alt i hverdagen bruker katalyse – biler, Post-it-lapper, vaskemiddel, øl. Alt i og på smørbrødet – brød, ost, kokt skinke, leverpostei, makrell i tomat.
Stoffene bryter ned papirmasse og gir glatt papir.
De rengjør kontaktlinser og gjør om melk til yoghurt og olje til plastkanner.
De driver en kjemisk reaksjon ved å senke energien – slik startes den. Knepet er sentralt i mange industriprosesser, der kjemi endrer råstoff til varer. De driver produksjon av plast – også kroppen drives av katalyse. Mange proteiner er nemlig katalysatorer – enzymer, en grunnleggende del av livet. De er også nøkkelen til biodrivstoff: Korn, gress og trær har cellulose som må brytes ned. Å finne enda bedre katalysatorer kan gjøre biodrivstoff billigere og mer levedyktig som fornybar energikilde. Ikke noe småtteri, altså.
Men mystisk.
