Chabasita de cobre: Um marco na estrada para limpar motores diesel

Graças às suas incríveis capacidades catalíticas, zeólitos de cobre, aluminossilicados cristalinos, ajudam a remover a maioria dos óxidos de nitrogênio prejudiciais dos gases de escape dos motores diesel.

Requisitos mais rigorosos de gases de escape para veículos, como o padrão norte-americano de 2010 e o padrão de gás de escape EURO 6, estão aumentando a demanda por catalisadores modernos para o tratamento de gases de escape. Uma das principais tecnologias utilizadas em veículos movidos a diesel é o chamado catalisador de redução catalítica seletiva (SCR), que aproveita a avançada tecnologia de zelolite de cobre da BASF. Ao desenvolver o catalisador de zeólito de cobre, uma equipe interdisciplinar da BASF alcançou um marco significativo na estrada para motores diesel limpos.  

A pesquisa por trás do resultado

O que há de tão especial em zeolites  e como a equipe conseguiu desenvolvê-los e otimizá-los tão rapidamente? Klaus Harth (pesquisador de catalisadores automotivos da BASF) e Steffen Kerth (chefe de catalisadores de processos tecnológicos da BASF) respondem a esta e outras perguntas.

Sr. Harth, o que é exatamente um "zeolite especializado"?

Harth: Zeolites são aluminossilicatos encontrados naturalmente em várias estruturas. Zeolitos especializados, como o chabasite de cobre, são produzidos com maior pressão com a ajuda de substâncias orgânicas. Somos capazes de produzir especificamente estruturas com níveis muito altos de atividade, que são ativas a baixas temperaturas. Íons de cobre, localizados dentro de cristais, são os catalisadores ativos em zeolite.

E como isso beneficia a tecnologia SCR, Sr. Kerth?

Rio Kerth: A extraordinária atividade catalítica do chabasite zeolite de cobre ocorre a temperaturas muito baixas de gases de escape e ainda permanece eficiente e estável a altas temperaturas. Isso significa que consideravelmente menos óxido nítrico é emitido no sistema de escape dos motores diesel. Usando nossa tecnologia e catalisador, os veículos de nossos clientes atendem aos requisitos cada vez mais rigorosos de gás de escape para motores diesel.

Qual foi o maior desafio que enfrentou no desenvolvimento do zeolite?

Harth: O desafio era desenvolver uma nova tecnologia catalisadora em um período muito curto de tempo que reduziria significativamente as emissões de óxido nítrico de veículos a diesel e implementaria o processo de forma econômica na construção de um sistema de grande escala. Os elementos mais importantes foram o desenvolvimento da síntese em escala laboratorial e o dimensionamento inicial da produção de zeólito chabasite. Nosso objetivo era produzir, da forma mais eficiente possível, uma síntese ativa de catalisador zeólito que forneceria não apenas altos rendimentos, mas, mais importante, atividade catalítica máxima.  

Kerth: A equipe também teve que desenvolver os procedimentos correspondentes. Conseguimos reduzir pela metade o número de etapas de processo exigidas na produção de zeolite comercial, o que reduz significativamente os custos de fabricação.