Odslužen ali (vedno bolj pogosto) ukraden katalitični pretvornik je postal iskan vir dragih kovin katalizatorjev

Katalitični pretvornik (KP) je stara zadeva, prve so razvili že Francozi konec 19. stoletja, ko je bilo na cestah še zelo malo avtomobilov. Nekaj desetletij kasneje ga je prvi patentiral Francoz Eugene Houdry, ki je razvil še danes uporabljani proces katalitični kreking (cracking) za naftne rafinerije, sredi 50. let pa je že razvil prve KP za osebna vozila. Prvi so ga v serijsko proizvodnjo vpeljali Američani leta 1973 - in že dve leti kasneje je imela v ZDA večina avtomobilov z bencinskim motorjem vgrajene KP. To so bili dvostezni (oksidacijski) pretvorniki, ki so ogljikov monoksid (CO) in nezgorele ogljikovodike (HC) pretvarjali v ogljikov dioksid (CO₂) in vodo (H₂O).

Manj kot desetletje kasneje so se pojavili tristezni (oksidacijsko-redukcijski) pretvorniki, ki so imeli dodatno nalogo dušikove okside (NO_X) pretvoriti v dušik (N₂) in vodo (H₂O). Izvedbe so različne; v splošnem gre za vse naštete pretvorbe v enem samem KP, le v zahtevnejših primerih je pretvornikov na izpušni cevi več. Ker potrebuje KP za učinkovito delovanje temperaturo najmanj 400 stopinj Celzija, je KP nameščen čim bliže motorju, navadno takoj za izpušnim kolektorjem. Da bi bil KP še bolj učinkovit, imajo nekatera vozila KP električno ogrevan, kar zagotovi hitro segrevanje KP ob hladnem zagonu, ko je onesnaževanje motorja najbolj izdatno.

Da bi bil KP karseda učinkovit, je potrebna velika površina, na katero je nanesen zelo tanek sloj (dragih) katalizatorjev, kot so paladij (za oksidacijo), platina (za oksidacijo in redukcijo) in rodij (za redukcijo). Da bi bila površina zadosti velika, je v jeklenem ohišju keramičen monolit v obliki satja, na katerega je nanesen sloj katalizatorjev. Poleg naštetih se kot katalizatorji uporabljajo tudi drugi elementi, a so nekateri ponekod prepovedani (denimo nikelj v EU in baker na Japonskem), ker tvorijo drugačne okolju škodljive spojine, ko reagirajo s plini v izpuhu.

Pri KP seveda ni vse tako preprosto, kot se morda zdi. Prva ovira je bil svinec v svinčevem tetraetilu, ki so ga bencinu dodajali za povečanje oktanskega števila. Že svinec sam je strupen, v katalizatorju pa naredi celo zmedo, ker prekrije njegovo površino, ki tako hitro postane neučinkovita. Zato so morali svinčev tetraetil nadomestiti z drugimi (organskimi) spojinami.

Drugi zadržek izhaja iz zahtev po natančni količini kisika. Tega mora biti natanko toliko, da zgori vso gorivo, torej mora motor delovati rahlo nad stohiometričnim razmerjem. Za bencin je to 14,6 do 14,8 masnih delov zraka na en masni del goriva. Slaba stran je ta, da so v osnovi bencinski motorji sposobni delovati tudi z manj goriva v enaki količini zraka, zatorej je v tem primeru poraba manjša. A bolje malo večja poraba kot onesnaževanje okolja s strupenimi snovmi … V vsakem primeru pa gre pri sistemu čiščenja izpušnih plinov še za dodatne elemente – tipala (sonda lambda) in nadzorno elektroniko.

Pri dizelskih motorjih prihaja do drugačnih težav; pri njih pretvarja dvostezni katalizator CO, HC in delce v CO₂ in H₂O. Dušikove okside (NO_X) v veliki meri odpravlja povratni vod za izpušne pline (EGR, exhaust gas recirculation), dokončno pa šele dodatni sistem SCR (selective catalytic reduction oz. selektivna katalitična redukcija), ki za svoje delovanje potrebuje ureo oziroma sečnino, ki ji komercialno pravimo AdBlue. Delce, ki uidejo oksidaciji, dokončno ujame filter delcev (DPF, diesel particulate filter).

V zadnjem času se znova govori o katalizatorjih. Kdor prodaja svoj stari avtomobil za nekaj sto evrov, se je najbrž že srečal s primerom, ko je kupec najprej vprašal, ali ima vgrajen KP. Vzrok je v tem, da je katalizatorje z odsluženih KP dokaj lahko reciklirati, kar s količino prinese lepe denarce. Drugi razlog pa seveda tiči v vojni med Rusijo in Ukrajino; Rusija je namreč največji vir paladija, ki ga z embargom počasi zmanjkuje. Vse skupaj je tudi vzrok za vedno pogostejše kraje KP iz parkiranih vozil, še najraje seveda iz (športnih) terencev, ki imajo karoserijo višje od tal kot običajni avtomobili …