Riduzione delle emissioni dalle cotture con carburanti solidi
I convertitori catalitici usati negli elettrodomestici per cotture con carburanti solidi funzionano mediante ossidazione di composti tossici, quali il monossido di carbonio, e di composti volatili organici in composti non dannosi come il biossido di carbonio e i vapori acquei. Il compito del convertitore catalitico è di facilitare la reazione ossidativa a una temperatura più bassa rispetto a qualla che altrimenti occorrerebbe.
Per esempio, il monossido di carbonio ossida in biossido di carbonio a circa 800°C; tuttavia, con un convertitore catalitico, la medesima reazione può avvenire a 200°C. Dato che tale temperatura è di norma presente nei gas dei condotti degli elettrodomestici a carburante solido, è solitamente possibile installare il convertitore catalitico nel condotto.
Le reazioni ossidative promosse dal convertitore catalitico sono note come ‘esotermiche’, ossia che rilasciano calore. Ciò significa che la temperatura del gas nel condotto cresce di norma mentre attraversa il convertitore catalitico, spesso a più di 100°C. Un beneficio che ne deriva è che le reazioni tendono ad essere autosufficienti una volta avviate. Un altro beneficio è che le molecole più pesanti, quali la fuliggine e il catrame, possono essere bruciate dalla temperatura più elevata.
I convertitori catalitici possono solo ossidare sostanze tossiche se vi è ossigeno nel gas del condotto e, talvolta, questo è poco, soprattutto nel caso di forni a carbone nei quali l’obiettivo è spesso quello di limitare la fornitura d’aria in modo che il carbone non bruci troppo rapidamente. Se vi è una mancanza di ossigeno nel gas del condotto, il convertitore catalitico non funzionerà a dovere. Il modo migliore di risolvere questo problema è di usare ‘aria secondaria’, ossia introdurre aria nuova nel flusso in entrata del condotto del convertitore catalitico. Quest’aria secondaria può essere fornita da una pompa oppure immessa all’interno utilizzando un dispositivo quale il tubo di Venturi.