Le pot d'échappement de votre voiture contient de la céramique et des métaux précieux

C'est en effet le cas si votre véhicule est équipé d'un pot catalytique, qui permet de réduire les quantités de polluants émis par les véhicules automobiles.

Très schématiquement, un moteur à explosion se sert de l'énergie produite par la combustion d'un carburant, en général un hydrocarbure (essence, gazole) pour actionner des pièces mécaniques mettant en mouvement le véhicule. Lors de la combustion, l'hydrocarbure se combine à l'oxygène de l'air pour donner principalement de l'eau et du dioxyde de carbone (CO₂), qui sont des produits non toxiques (encore que les émissions de CO₂ contribuent au renforcement de l'effet de serre et donc au réchauffement de la planète).

Malheureusement, rien n'est jamais parfait et d'autres produits plus nocifs sont également créés lors de la combustion, bien qu'en quantité plus faible. il s'agit principalement du monoxyde de carbone (CO), des oxydes d'azote NO et NO₂ (souvent désignés globalement sous le nom de NO_x) et d'hydrocarbures qui n'ont pas brûlé. Un pot catalytique permet de transformer ces composés en produits non toxiques.

Pour cela, les gaz d'échappement sont mis en contact avec un métal (principalement du platine, du rhodium ou du palladium) qui catalyse des réactions permettant la destruction des polluants.

Par exemple, quand une molécule d'oxyde d'azote est mise en contact avec le catalyseur, l'atome d'azote se lie au métal, libérant le ou les atomes d'oxygène qui forment du dioxygène O₂. Les atomes d'azote présents sur le métal se lient entre eux pour former du diazote N₂ et sont libérés du catalyseur.

On a donc :

2NO ->N₂+O₂

2NO₂->N₂+2O₂

Ces deux gazs sont ensuite rejetés sans dégâts pour l'environnement.

Le rôle de la céramique est de servir de support pour le catalyseur. En effet, contrairement à ce que l'on pourrait croire, la céramique n'est pas uniquement utilisée pour réaliser des vases et des assiettes. Même si, à l'origine, ce mot désignait les différentes variétés de terre cuite, il englobe maintenant de nouveaux matériaux qui ont tous en commun de n'être ni métallique ni organique et de subir lors de leur élaboration une phase de traitement thermique à haute température. Les matériaux ainsi obtenus sont durs, résistants à haute température et chimiquement peu réactifs. On les utilise dans de très nombreux domaines (prothèses dentaires, isolants électriques, matériaux réfractaires...).

Les propriétés énoncées ci-dessus leur permettent de résister aux conditions existant dans un pot d'échappement. Le métal catalyseur est donc déposé sur une structure céramique en nid d'abeille offrant une grande surface de contact entre réactifs et catalyseur, ce qui constitue une condition indispensable pour traiter le plus de polluant possible.

Pour en savoir plus :

Encyclopedia Universalis

http://fr.wikipedia.org/wiki/Céramiques

http://en.wikipedia.org/wiki/Catalytic_converter

http://auto.howstuffworks.com/catalytic-converter.htm