Le pot catalytique : fonctionnement et limites

Depuis la fin des années 1990, de nombreux pays ont rendu le pot catalytique obligatoire pour les moteurs à essence et/ou à diesel afin de limiter la pollution de l'air. Nous vous proposons de découvrir le fonctionnement et les limites de ce dispositif.

Sommaire

• Présentation
• Fonctionnement
• Limites

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Présentation

Le pot catalytique, aussi appelé catalyseur, est un pot d'échappement visant à limiter la nocivité des gaz d'échappement des véhicules motorisés fonctionnant à l’essence ou au diesel.

Il est obligatoire pour toutes les voitures à motorisation essence depuis janvier 1993 et pour toutes les voitures à motorisation diesel depuis janvier 1997.
A noter : les pots catalytiques ne sont pas obligatoires pour les voitures à essence mises en circulation avant le 1er janvier 1993. Pour ces véhicules, l’absence de catalyseur n’empêche pas la validation du contrôle technique.

Il existe deux grands types de pots catalytiques, selon la nature du carburant utilisé :
• catalyseur à trois voies pour les moteurs à essences
• catalyseur à deux voies associé ou non à un filtre à particules pour les moteurs au diesel.

Fonctionnement

Un pot catalytique est un bloc "monolithe" en métal et en céramique d’une capacité de un à deux litres. Il présente une structure interne en nid d'abeille recouverte d'une mince couche de métaux précieux.

La structure interne du pot est conçue pour offrir une grande surface de contact entre les gaz d'échappement et les éléments catalyseurs (rhodium, platine et palladium).

Quand les gaz passent par ce bloc, il se produit des réactions chimiques qui recombinent les molécules d'azote, de carbone et d'oxygène et transforment les constituant les plus toxiques des gaz d'échappement (monoxyde de carbone, hydrocarbures imbrûlés, oxydes d'azote) en éléments moins toxiques (eau et CO2).

A noter : ce système de dépollution a été inventé par General Motors en 1974. Mais il fonctionnait mal car le plomb de l'essence encrassait ses alvéoles. Il a fallu un remplacement progressif du super par de l'essence sans plomb pour que les pots catalytiques se généralisent.

Limites

Les pots catalytiques ont permis de diminuer les émissions de trois polluants : le monoxyde de carbone (toxique), les oxydes d'azote (précurseurs de l'ozone) et les hydrocarbures imbrûlés (polluants qui peuvent être mutagènes et cancérogènes).

Ce système ne résout pas cependant tous les problèmes de pollution. Il ne permet pas d’éviter l’émission de certains polluants majeurs comme le CO2 et il provoque même une réaction parasite qui crée du N2O, un puissant gaz à effet de serre …

Par ailleurs, il semble que certains pots catalytiques vieillissent mal et répandent dans l’environnement des métaux précieux parfois polluants.

Enfin, le pot catalytique n'est efficace qu'après 10 à 15 kilomètres de conduite (à partir d'environ 400 °C). Or, c'est au démarrage que les émissions de gaz toxiques sont les plus importantes. Ces pots sont relativement inefficaces pour les petits trajets qui représentent la moitié des trajets effectués par les automobilistes.

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