Claudio Mura
Studio di un sistema catalitico di abbattimento di NOx da motori ad idrogeno mediante NSC.
Rel. Samir Bensaid, Fabio Alessandro Deorsola. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili, 2023
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Abstract: |
Negli ultimi anni si sta sviluppando un forte senso di coscienza e responsabilità verso l’ambiente. Non sono pochi, infatti, i problemi ambientali che stanno diventando sempre più impattanti per l’ecosistema. La tecnologia, dunque, deve cercare di proporre rimedi a questa serie di problematiche. Tra queste, è di notevole importanza l’impatto dei motori a combustione interna, sia stazionari che non stazionari, in termini di emissioni inquinanti. Per questo motivo la ricerca scientifica si sta spostando verso nuovi vettori energetici, come l’idrogeno, e verso nuove tecnologie come i motori a combustione interna di idrogeno. I quali sono frutto di un riadattamento dei normali motori a combustione interna, promettono di fornire basse emissioni di anidride carbonica, ma con una importante generazione di NOX. Questi gas rappresentano una particolare classe di inquinanti, gli ossidi di azoto, i quali vengono prodotti durante reazioni di combustione in cui è presente aria e sono causa di molteplici effetti negativi per la salute umana. L’obbiettivo del lavoro di tesi è quello di testare catalizzatori utilizzati comunemente in tecnologie di after-treatment, per motori a combustione interna alimentati a diesel o benzina, applicandoli sui fumi di un motore a combustione interna di idrogeno. La peculiarità dei gas di scarico di questi motori è legata al raggiungimento di temperature differenti, oltre che ad una composizione che include presenza di idrogeno, ossigeno e alte percentuali di acqua. Il lavoro sperimentale è cominciato dalla realizzazione, mediante deposizione di Pt e Ba su un supporto di γ-allumina commerciale, di un catalizzatore Pt/Ba/Al2O3, di comune utilizzo in sistemi NSC (NOx storage catalyst). Il platino, infatti, permette di ossidare l’NO a NO2, il quale viene adsorbito grazie al bario depositato in superficie, sotto forma di nitrato. In una seconda fase (definita fase ricca) si ambisce al desorbimento dei composti con una riduzione a N2, NO, NH3, N2O. In questo caso specifico, la produzione di ammoniaca è un evento desiderato, in quanto può essere utilizzata per un sistema SCR a valle in grado di abbattere gli NOX presenti nella fase ricca. Il catalizzatore in questione è stato testato in diverse condizioni operative sia nella fase di adsorbimento che di desorbimento. È stata testata, inoltre, l’influenza dei vari componenti presenti nella miscela gassosa sulla reazione di ossidazione e sulle proprietà di storage. Sono stati aggiunti altri componenti sul catalizzatore base, come il rodio per migliorare la propensione a ridurre gli NOX, o come il cerio, sintetizzando un supporto misto allumina/ceria, per incrementare le capacità di storage. Oltre alle applicazioni dei catalizzatori, nella tesi, sono state descritte anche le tecniche utilizzate per la preparazione dei campioni e la loro caratterizzazione. Le tecniche usate per la caratterizzazione dei materiali sono state improntate sull’analisi delle caratteristiche chimico-fisiche dei campioni, tra cui le curve di assorbimento/desorbimento di azoto a -196°C, l’analisi H2-TPR e l’analisi XRD. |
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Relators: | Samir Bensaid, Fabio Alessandro Deorsola |
Academic year: | 2023/24 |
Publication type: | Electronic |
Number of Pages: | 73 |
Subjects: | |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili |
Classe di laurea: | New organization > Master science > LM-22 - CHEMICAL ENGINEERING |
Aziende collaboratrici: | UNSPECIFIED |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/29079 |
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