สิ่งที่มีค่าภายในเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา
โลหะมีค่าที่ซ่อนอยู่
บางทีคุณอาจกำลังถามตัวเองว่า "อะไรมีคุณค่าในตัวแคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์" เท่าที่ตาเห็น ดูไม่มีคุณค่ามากนัก เนื่องจากเป็นเพียงชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ที่อยู่ใต้ท้องรถ อย่างไรก็ตาม ภายในตัวแปลง คุณจะค้นพบบางสิ่งที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงและบางสิ่งที่มีความสำคัญสูง กล่าวคือ ในระบบเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาของโลหะมีค่าจะเต็มไปด้วยองค์ประกอบที่มีค่ามากที่สุดในโลก เช่น:
แพลตตินัม (พอยต์)
แพลเลเดียม (Pd)
โรเดียม (Rh)
โลหะดังกล่าวก่อให้เกิดโครงสร้างรังผึ้งซึ่งอยู่ในคอนเวอร์เตอร์ อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้ใช้ในการตกแต่งภายใน แต่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเปลี่ยนสารอันตรายในไอเสียรถยนต์ของคุณให้กลายเป็นสิ่งที่อันตรายน้อยกว่า
และสิ่งที่น่าประหลาดใจก็คือ แม้ว่าโลหะจะมีปริมาณเพียงเล็กน้อย (ไม่เกินสองสามกรัม) แต่มูลค่าของโลหะเหล่านั้นก็อาจสูงพอที่จะนำไปรีไซเคิลได้ ตัวอย่างเช่น โรเดียมถูกขายในราคาที่สูงกว่าทั้งทองคำและแพลทินัมรวมกันต่อออนซ์ในช่วงเวลาหนึ่ง
นอกเหนือจากการรีไซเคิลแล้ว ข้อเท็จจริงนี้อาจกลายเป็นสาเหตุของการโจรกรรมเครื่องฟอกไอเสียด้วย
เหตุใดเครื่องฟอกไอเสียจึงคุ้มค่าเงิน
ถ้าอย่างนั้นทำไมทั้งหมดนี้ถึงสำคัญนัก?
สองเหตุผล:
ความหายากของโลหะ
ความต้องการทั่วโลกเนื่องจากข้อจำกัดด้านการปล่อยมลพิษ
กฎหมายสิ่งแวดล้อมฉบับใหม่หมายความว่ารถยนต์จำเป็นต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตราย ดังนั้นยานพาหนะทุกคันจึงต้องใช้เครื่องฟอกไอเสียและมีโลหะหายากอยู่ภายใน
และเนื่องจากความต้องการเพิ่มขึ้นในขณะที่อุปทานไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก มูลค่าจึงเพิ่มขึ้น และในกรณีของโรเดียมแคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์ บางครั้งการเพิ่มเพียงเล็กน้อยก็สามารถสร้างความแตกต่างได้มาก
ใครๆ ก็นึกภาพสิ่งนี้ว่าเป็นสมบัติชนิดหนึ่งในรถของตัวเอง
ตัวเร่งปฏิกิริยาทำจากโลหะอะไร
โครงสร้างภายนอกเทียบกับวัสดุภายใน
เมื่อใดก็ตามที่มีคนถามว่า "เครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาทำมาจากโลหะอะไร" พวกเขาคิดว่าอุปกรณ์นั้นมีแต่โลหะมีค่าเท่านั้น นั่นไม่เป็นความจริงทั้งหมด
เครื่องฟอกไอเสียประกอบด้วยสองส่วน:
เปลือกนอก: มักทำจากสแตนเลส
แกนใน: ประกอบด้วยวัสดุอันทรงคุณค่า
โครงสร้างด้านนอกมีความทนทาน ทนความร้อนและการกัดกร่อน- และไม่มีคุณค่ามากนัก วัสดุอันทรงคุณค่าสามารถพบได้ภายในแคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์
บทบาทของพื้นผิวเซรามิกและโลหะ
ในส่วนด้านในของคอนเวอร์เตอร์จะมีโครงสร้างรังผึ้งแบบเซรามิกหรือโลหะ มันถูกปกคลุมไปด้วยโลหะล้ำค่าที่พูดถึงก่อนหน้านี้
บทบาทของมันประกอบด้วย:
การเพิ่มพื้นที่ผิวให้สูงสุด
ปล่อยให้ก๊าซไอเสียผ่านได้สะดวก
ให้การสัมผัสสูงสุดระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยาและโลหะ
หากไม่มีโครงสร้างดังกล่าว ก็ไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น
ดังที่เห็นได้ แม้ว่าตัวแคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์จะไม่มีมูลค่าทางการเงินสูงนัก แต่ก็ทำหน้าที่เป็นพาหะสำหรับสิ่งของที่มีค่าอย่างยิ่งซึ่งรับผิดชอบในการทำหน้าที่ทางนิเวศที่สำคัญ
เครื่องฟอกไอเสียและแพลตตินัม
เหตุใดจึงใช้แพลตตินัม
ก่อนอื่น เรามาเน้นที่ตัวเร่งปฏิกิริยาและแพลตตินัมกันก่อน การรวมกันนี้อาจถือเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย
ประเด็นก็คือแพลตตินัมทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ช่วยเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน:
คาร์บอนมอนอกไซด์ → คาร์บอนไดออกไซด์
ไฮโดรคาร์บอน → น้ำ + CO₂
แพลตตินัมถือได้ว่าเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าว เนื่องจากมีการแสดงประสิทธิภาพที่มั่นคงแม้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะนี้สามารถทำงานได้โดยไม่สลายตัวที่อุณหภูมิเกิน 800 องศา
เนื้อหาแพลตตินัมโดยเฉลี่ย
แล้วปริมาณแพลทินัมที่ใช้ล่ะ?
โดยเฉลี่ย:
แพลทินัม 1 ถึง 7 กรัมต่อเครื่องฟอกไอเสียเดี่ยว
ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น:
ประเภทรถยนต์ (เบนซิน / ดีเซล)
อายุรถ
การออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยา
โปรดทราบว่ารุ่นเก่ามักจะมีแพลทินัมในปริมาณที่มากกว่า ในขณะที่การออกแบบสมัยใหม่มักจะใช้แพลเลเดียมมากกว่า
แน่นอนว่านี่ไม่ได้หมายความว่าจำนวนเงินทั้งหมดจะมีเล็กน้อย
ตัวเร่งปฏิกิริยาโรเดียม
บทบาทของโรเดียมในการควบคุมการปล่อยมลพิษ
และตอนนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่ตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาโรเดียมและมักจะถือว่ามีค่าที่สุด
โรเดียมมีหน้าที่เฉพาะในการแปลงไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ให้เป็นไนโตรเจนและออกซิเจน ซึ่งเป็นการปล่อยมลพิษที่สร้างความเสียหายมากที่สุดจากเครื่องยนต์สันดาป
ไม่มีทางเป็นไปได้ที่เครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาสมัยใหม่จะสามารถบรรลุภารกิจได้โดยไม่ต้องใช้โรเดียม
ทำไมโรเดียมถึงมีราคาแพงมาก
ด้วยเหตุผลหลายประการ โรเดียมถือเป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างแพง:
ความพร้อมใช้งานบนโลกมีน้อย
กระบวนการสกัดมีความซับซ้อน
ไม่สามารถแทนที่ด้วยสารประกอบอื่นในตัวแปลงได้
ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้มีส่วนทำให้ราคาโรเดียมพุ่งสูงขึ้นในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูง ในบางกรณี โรเดียมมีมูลค่าเกิน 10,000 ดอลลาร์ต่อทรอยออนซ์
เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าโรเดียมเพียง 0.1 ถึง 2 กรัมก็สามารถเพิ่มราคาของตัวแปลงใดๆ ได้อย่างมีนัยสำคัญ
แพลเลเดียมในตัวเร่งปฏิกิริยามีเท่าใด
ปริมาณแพลเลเดียมเฉลี่ย
โลหะที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งในระบบตัวเร่งปฏิกิริยาของโลหะมีค่าคือแพลเลเดียม
เมื่อสงสัยว่า "แพลเลเดียมในตัวเร่งปฏิกิริยามีเท่าใด" คำตอบก็คือ:
โดยปกติระหว่าง 2 ถึง 7 กรัมต่อหน่วย
แพลเลเดียมถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการออกแบบเครื่องยนต์เบนซิน และมีชื่อเสียงเนื่องจากประสิทธิภาพและบางครั้งก็มีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับแพลตตินัม
ปัจจัยที่ส่งผลต่อระดับแพลเลเดียม
ปริมาณแพลเลเดียมจะแตกต่างกันไปตาม:
การออกแบบเครื่องยนต์
โหมดรถยนต์
กฎระเบียบการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ข้อกำหนดของบริษัท
ตัวอย่างเช่น:
ลูกผสมมักจะมีแพลเลเดียมมากกว่า
รุ่นล่าสุดสามารถใช้แพลตตินัมน้อยลงและแพลเลเดียมมากขึ้น
นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้แพลเลเดียมกลายเป็นหนึ่งในโลหะที่เป็นที่ต้องการมากที่สุด-ในภาคการผลิตรถยนต์
บทสรุป
การรู้ว่าสิ่งใดมีค่าในเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาแสดงให้เห็นโลกใหม่ของวัสดุที่มีมูลค่าสูง-และวิศวกรรมขั้นสูง
แพลตตินัมเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน
แพลเลเดียมช่วยอำนวยความสะดวกในกระบวนการเหล่านี้ในเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน-
โรเดียมทำหน้าที่กำจัดมลพิษที่เลวร้ายที่สุด
ต้องขอบคุณองค์ประกอบเหล่านี้ที่ทำให้แคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์กลายเป็นสินค้าที่มีค่าในตลาด
แม้จะมีจำนวนเล็กน้อย แต่อิทธิพลที่พวกเขามีก็มีมหาศาล ไม่ว่าจะเป็นแพลตตินัมตัวเร่งปฏิกิริยาหรือแพลเลเดียมในตัวเร่งปฏิกิริยาที่คุณสนใจ เห็นได้ชัดว่าชิ้นส่วนเหล่านี้มีมูลค่ามากกว่าที่คิด
คำถามที่พบบ่อย
1. อะไรมีคุณค่าภายในแคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์?
แพลตตินัม แพลเลเดียม และโรเดียมเป็นโลหะมีค่าหลัก
2. แคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์ทำมาจากโลหะอะไร?
มีเปลือกด้านนอกเป็นสแตนเลสและแกนเซรามิกเคลือบด้วยโลหะมีค่า
3. แคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์มีแพลเลเดียมอยู่เท่าใด?
โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 2 ถึง 7 กรัม
4. เหตุใดโรเดียมแคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์จึงมีคุณค่า
เนื่องจากโรเดียมเป็นของหายากและมีประสิทธิภาพสูงในการลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย
5. แพลตตินั่มเป็นโลหะที่สำคัญที่สุดในคอนเวอร์เตอร์หรือไม่?
เป็นสิ่งสำคัญ แต่โรเดียมมักมีค่าสูงสุด