Debido a las normas de anticontaminación, cada vez más estrictas, desde hace años, el sistema de escape es un elemento cada vez más complejo y sofisticado. Atrás quedan los vehículos que únicamente necesitaban un catalizador y uno o varios silenciosos para cumplir con la normativa de gases. A día de hoy, es necesario incluir diferentes componentes con el fin de tener controlados en todo momento las sustancias contaminantes que salen por el escape. Podemos encontrar desde sensores de temperatura, sensores NOx, sensores de presión, sondas lambda, diferentes tipos de catalizadores, sistemas de egr, o los sistemas de reducción de NOx como el AdBlue. De este modo se consigue que las emisiones de escape cumplan con la normativa. Por ello, sufrir una avería en el sistema de escape suele venir acompañado de una factura elevada.
Entre los diferentes componentes de la línea de escape, el catalizador es el componente encargado de realizar la conversión de sustancias contaminantes, además de ser componente más caro. Por ello no es difícil encontrar noticias sobre olas de robo de catalizadores. Esto se debe a los elementos que lo forman. Para que se produzca la reacción catalítica, los catalizadores incluyen metales preciosos entre sus elementos, rodio (Rh), paladio (Pd) y platino (Pt), son algunos de los materiales que lo forman, estos son extremadamente caros. El paladio ha llegado a superar en precio al oro en el mercado de materias primas y el rodio está en un precio superior. Además, estos materiales cada vez cobran más importancia en el sector de la automoción, ya que para los vehículos de pila de hidrógeno el platino se precisa en mayor medida.
Cabe destacar, que el alto precio de estos materiales es debido a su escasez, difícil extracción y al aumento de la demanda en los últimos años.
El platino es un elemento químico de número atómico 78. Su símbolo es Pt. Es un metal noble, sólido, muy duro, dúctil, maleable y resistente a ácidos. La complejidad de la obtención de platino es por el cual tiene un precio tan elevado. Se deben ejecutar más de cincuenta procesos para conseguirlo en estado puro, es necesario extraer 14 toneladas de material bruto para obtener una onza (28,3 gramos) de platino puro.
Cabe destacar que el 70% de la producción mundial va destinada a la industria del automóvil, para la fabricación de catalizadores. Del 30% restante, la mayor parte se emplea para joyería y relojería. En un porcentaje menor se utiliza para fertilizantes, marcapasos y medicamentos, entre otros.
El rodio es un elemento químico de número atómico 45, situados en el grupo 9 de la tabla periódica. Su símbolo es Rh. Es un metal de transición, poco abundante, del grupo del platino.
Con el rodio, existe el problema de que no hay minas de este material, puesto que no se puede extraer de forma pura, la forma de obtenerlo es mediante el subproducto del platino, cobre y níquel. Esto hace que su obtención sea muy compleja y costosa, sumado a que la industria del automóvil no es la única que requiere de este material, hace que sea un material muy demandado, también es utilizado tanto en joyería como la industria electrónica, aunque en menor medida que el sector de automoción, ya que esta ocupa el gran grueso de su uso (sobre el 80% de la extracción).
El paladio es un elemento químico de número atómico 46. Su símbolo es Pd. Está situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos. Es un metal de transición del grupo del platino, dúctil, blando, maleable y muy poco abundante.
Igual que el resto de materiales comentados, la mayor parte de la producción va destinada a la automoción, para la fabricación de catalizadores, el resto, en menor medida, también se utiliza para electrónica, industria química, medicina, odontología y joyería, entre otros. Al igual que con el platino, son necesarias muchas toneladas de minerales en bruto para extraer una onza de paladio, también es posible obtenerlo en reactores de fisión nuclear, aunque de este modo se obtiene una cantidad insignificante.
Tras hacer una breve explicación de cada material, la forma de obtención y poner en situación su elevado precio, a continuación se detalla la función que desempeña cada uno dentro del catalizador.
Platino y paladio, son los encargados de oxidar el monóxido de carbono (CO) y los hidrocarburos (HC's) en los catalizadores de oxidación. En los catalizadores de tres vías, se mantiene el mismo principio de funcionamiento para Platino y paladio, añadiendo el Rodio como sustancia catalizadora para eliminar los óxidos de Nitrógeno.
Los catalizadores sufren desgaste, el cual puede venir ocasionado por varios factores. La fuerza de los gases de escape siempre arrastrará un mínimo de material y con el paso de los kilómetros puede degradarlo. Otro de los factores que altera su funcionamiento es por contaminación externa, si el motor trabaja con una mezcla rica, los hidrocarburos pasan a la línea de escape y estos se queman en el catalizador haciendo que se degrade.
En esta imagen podemos ver un catalizador fundido.
Es por ello, que si debemos realizar un cambio de componente de la línea de escape, como podría ser el catalizador, debemos equipar componentes homologados. Está prohibido la eliminación o que se realice un montaje de un silencioso o catalizador no homologado, ya que está considerado una actividad ilegal y esta práctica conlleva sanciones.
En esta imagen podemos ver un catalizador de la marca Walker, una marca que vende componentes de escape homologados.
Montar un componente homologado, garantiza las prestaciones y el rendimiento en el transcurso del tiempo. De este modo, aseguramos que tanto ruidos, como el efecto catalítico y la contrapresión que se genera, es la necesaria para cumplir con la normativa de gases y que el vehículo funcione de manera correcta.
La cantidad de metales catalíticos necesaria depende del caudal de gases y la proporción de sustancias contaminantes en los mismos. Comparativamente es mayor en los motores de mayor cilindrada y más antiguos, por ser la formación de la mezcla y la combustión potencialmente menos perfecta que en los motores de última tecnología.