Catalisador (conversor catalítico)
Também: Conversor catalítico automóvel, Catalisador de três vias, Catalisador de escape, Cat
Um conversor catalítico é um sistema de tratamento de gases de escape no veículo que, recorrendo a metais do grupo da platina (platina, paládio, ródio), transforma resíduos nocivos da combustão em compostos não tóxicos.
O conversor catalítico automóvel é uma das aplicações industriais mais importantes da platina e do paládio. Desde a sua introdução na Europa nos anos 1980, reduziu drasticamente as emissões poluentes dos veículos e é hoje legalmente obrigatório em praticamente todos os automóveis novos do mundo.
Princípio de funcionamento: catálise heterogénea
Um catalisador acelera reações químicas sem ser ele próprio consumido. No conversor catalítico, essas reações ocorrem na superfície de partículas de metais preciosos aplicadas sobre um suporte cerâmico ou metálico (monólito). O suporte é revestido por um washcoat de óxido de alumínio (Al₂O₃) e óxido de cério (CeO₂), que gera uma superfície ativa enorme, de vários milhares de metros quadrados por litro.
O chamado catalisador de três vias (TWC, Three-Way Catalyst) para motores a gasolina converte em simultâneo três grupos de poluentes:
CO + ½ O₂ → CO₂ (oxidação do monóxido de carbono)
HC + O₂ → CO₂ + H₂O (oxidação de hidrocarbonetos não queimados)
2 NO + 2 CO → N₂ + 2 CO₂ (redução dos óxidos de azoto)
Pelas reações de oxidação (CO, HC) são sobretudo responsáveis o paládio e a platina, enquanto o ródio desempenha o papel-chave na redução dos óxidos de azoto (NOₓ).
Os três metais do grupo da platina mais importantes em comparação
| Metal | Função principal no cat | Tipo de motor | Peso do cat na procura total |
|---|---|---|---|
| Paládio | Oxidação CO/HC, arranque a frio | Gasolina | ~80–85 % da procura mundial |
| Platina | Redução NOₓ, oxidação | Diesel | ~35–40 % da procura mundial |
| Ródio | Redução NOₓ (muito eficiente) | Ambos | ~80–90 % da procura mundial |
A procura por parte da indústria automóvel é estruturante para os três metais e explica grande parte da sua volatilidade histórica de preços.
Quantidades de metais preciosos e recuperação
A composição exata de um catalisador depende do tipo de veículo, da cilindrada do motor e da classe de emissões (Euro 1–7). Os automóveis diesel modernos contêm tipicamente mais platina, os a gasolina mais paládio.
Após o fim da vida útil do veículo, os catalisadores são processados por refinarias especializadas. O processo abrange:
- Remoção e triagem do catalisador do veículo
- Moagem e homogeneização do monólito cerâmico
- Fusão ou dissolução por via húmida (água-régia)
- Etapas de refinação para separar Pt, Pd e Rh
- Reintrodução na produção primária e secundária
O calculador de valor de fundição dá uma orientação, mas para catalisadores só pode servir de referência aproximada, pois o teor real varia muito e só é determinado por análise laboratorial.
Relevância para o mercado e fatores de preço
O setor dos conversores catalíticos é, de longe, o maior comprador individual de paládio e ródio. Alterações na produção de veículos — como a quebra dos veículos diesel após o escândalo de 2015 — provocaram movimentos de preço significativos: o paládio ultrapassou temporariamente o preço do ouro em 2019/2020, à medida que os motores a gasolina (intensivos em paládio) ganhavam quota de mercado.
A crescente eletromobilidade poderá, a longo prazo, travar a procura por catalisadores, mas o motor de combustão mantém-se dominante à escala global no futuro previsível, e os veículos híbridos também necessitam de catalisadores. Novas normas de emissões (Euro 7, China 7) tendem a aumentar a carga de PGM por veículo.
Em resumo
Os conversores catalíticos são a mais importante fonte de procura industrial de platina e paládio e absorvem uma parte considerável da produção anual global destes metais. A sua recuperação a partir de veículos em fim de vida é um mercado secundário estabelecido e economicamente relevante.