Com as normas ambientais cada vez mais rigorosas e a diversificação das tecnologias de motorização, os catalisadores automotivos evoluíram significativamente. Essenciais para a redução de até 99% dos poluentes emitidos, eles agora são projetados de forma específica para atender às exigências de veículos híbridos, a combustão ou movidos a gás natural veicular (GNV).
Responsáveis por converter gases tóxicos em substâncias inofensivas à saúde e ao meio ambiente, os catalisadores têm papel central na estratégia de controle de emissões. “Essa transformação ocorre por meio de reações químicas no catalisador, que é revestido com óxidos e metais nobres como platina, paládio e ródio”, explica Miguel Zoca, gerente de Aplicação de Produto da Umicore, uma das líderes mundiais na fabricação desses componentes.
Nos veículos híbridos leves (MHEVs), cujo motor a combustão funciona de maneira similar ao de modelos convencionais, o catalisador empregado é bastante próximo ao tradicional. A diferença principal está na calibração do motor, o que pode exigir variações na carga de metais nobres utilizada. Esses veículos contam com um sistema elétrico auxiliar que otimiza o consumo, mas sem alterar drasticamente a lógica de funcionamento do motor térmico.
Já em híbridos completos (HEVs e PHEVs), nos quais há propulsão elétrica ativa e períodos em que o motor a combustão fica desligado, a estratégia precisa ser diferente. “Como o motor térmico não opera o tempo todo, a temperatura média dos gases de exaustão tende a ser mais baixa. Isso exige catalisadores com formulação específica para garantir uma conversão eficiente mesmo em condições menos favoráveis de aquecimento”, destaca Zoca.
No caso dos veículos movidos a gás natural (GNV), os desafios são ainda mais particulares. A operação com GNV gera emissões elevadas de metano — um gás de efeito estufa de alta potência — e ocorre com temperaturas mais baixas. Assim, os catalisadores precisam ser mais robustos, com maior quantidade de metais nobres, para lidar com a menor reatividade do combustível.
A Umicore destaca que todos os catalisadores modernos são projetados para atender aos ciclos de vida previstos por legislação: no mínimo 80 mil km para veículos fabricados até 2021 e 160 mil km para modelos produzidos a partir de 2022. Mas a durabilidade depende diretamente dos cuidados do motorista com o sistema de exaustão e alimentação.
“O bom funcionamento do catalisador exige revisões regulares, troca de óleo e filtro de combustível nos prazos recomendados e o uso exclusivo de combustíveis e aditivos de qualidade reconhecida”, ressalta o executivo. Problemas como falha na ignição, queima irregular ou uso de combustível adulterado podem danificar a matriz cerâmica do catalisador e comprometer o seu desempenho — além de elevar drasticamente as emissões.
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Catalisador automotivo – Componente instalado no sistema de escapamento que promove reações químicas para converter gases poluentes em substâncias inofensivas, como gás carbônico (CO₂) e vapor d’água.
Metais nobres (Pt, Pd, Rh) – Platina, paládio e ródio são usados como catalisadores nas reações químicas de conversão dos gases tóxicos. Cada um tem afinidade com poluentes diferentes.
Veículos HEV/MHEV/PHEV – Tipos de híbridos que variam conforme o grau de eletrificação. HEV opera com propulsão elétrica e combustão alternada; MHEV apenas auxilia o motor térmico; PHEV possui recarga externa.
Temperatura de exaustão – Temperatura dos gases que saem do motor pelo escapamento. É fator determinante para a eficiência do catalisador, que precisa atingir uma faixa mínima para operar plenamente.
