Que contient un catalyseur ?

Le convertisseur catalytique est l’un des composants les plus importants et les plus coûteux d’un véhicule, son rôle étant de décomposer les émissions toxiques produites par la combustion du carburant en substances beaucoup moins nocives et en composés simples pouvant être plus facilement assimilés par l’environnement. La majorité des véhicules que nous rencontrons aujourd’hui sont équipés d’au moins un catalyseur.

Dans cet article, nous allons parler des composés que l’on trouve à l’intérieur d’un catalyseur.

En général, pour la plupart des catalyseurs, le composant catalytique utilisé est le platine, associé à des métaux rares tels que le palladium ou le rhodium. En plus du fait que ces métaux sont très rares et coûteux, ils ont une large gamme d’applications en dehors des convertisseurs catalytiques, ce qui augmente leur valeur financière. Le platine est principalement utilisé en dentisterie et dans les composants électroniques, ainsi que dans les bijoux, tandis que le palladium est utilisé dans la technologie des piles à hydrogène. Selon des études menées par des chercheurs en recyclage et protection de l’environnement, en 2010 par exemple, la valeur totale des métaux précieux récupérés du recyclage des convertisseurs catalytiques usés a dépassé 3 milliards de dollars.

Pour déterminer la valeur de récupération des PGM (métaux précieux du groupe) dans un catalyseur, il est nécessaire de connaître sa composition et les proportions de métaux précieux qu’il contient. En général, le catalyseur automobile est constitué d’un substrat céramique, principalement du cordiérite, contenant un métal précieux, ou d’un substrat métallique contenant de l’aluminium et des métaux précieux. Par le passé, les concentrations utilisées et les rapports entre les métaux précieux étaient relativement constants, ce qui facilitait la détermination de la quantité totale de métaux précieux dans un catalyseur. Cependant, aujourd’hui, les technologies de fabrication des catalyseurs ont été améliorées et les proportions ne sont plus les mêmes, tandis que le prix des métaux précieux a considérablement augmenté et fluctue en fonction de la demande du marché. De plus, le niveau maximal d’émissions autorisées a constamment diminué, ce qui a contraint les fabricants automobiles à améliorer les fonctions des catalyseurs, nécessitant ainsi une modification des proportions des éléments.

Actuellement, la composition en métaux précieux d’un catalyseur dépend fortement du type de moteur, du carburant utilisé et de la puissance du véhicule, et de plus en plus de voitures sont équipées en usine de deux catalyseurs. En général, les métaux précieux sont utilisés dans différentes combinaisons, mais le platine est toujours présent dans les convertisseurs catalytiques. En ce qui concerne le recyclage des catalyseurs, les voitures considérées sont généralement âgées de 15 à 20 ans. En fonction de la taille du catalyseur et de la puissance du moteur sur lequel il a été installé, il est possible de récupérer entre 2 et 15 grammes de métaux précieux. Cela signifie qu’un catalyseur recyclé peut contenir des métaux d’une valeur de 300 à 400 dollars, et cette somme peut atteindre plusieurs milliers de dollars si nous parlons d’un catalyseur de grande taille et performant.

Lorsque une entreprise essaie de recycler des convertisseurs catalytiques, elle doit déterminer rapidement et avec précision la teneur en chaque type de métal présent dans le catalyseur. Cependant, il n’existe aucune technique permettant une analyse directe des matériaux sans réaliser un échantillonnage préalable. Lors du recyclage d’un catalyseur avec substrat céramique, le matériau céramique à structure alvéolaire est extrait du boîtier en acier, puis cette céramique est broyée et réduite en poudre.

D’autre part, pour les catalyseurs métalliques, ceux-ci sont d’abord broyés et réduits en poudre, puis les parties métalliques sont séparées à l’aide d’aimants et les composants ne contenant pas d’éléments précieux sont éliminés. En général, les convertisseurs métalliques sont beaucoup plus rentables et recherchés dans ce domaine. Quelle que soit la méthode appliquée, les matériaux sont finalement pulvérisés et chargés dans des sacs d’échantillon pour analyse, puis vérifiés à l’aide de la technologie de fluorescence par rayons X. L’analyse par rayons X est considérée comme beaucoup plus efficace que celle par méthodes de laboratoire.

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