Pierre-Olivier Santacreu

Influence of Selective Catalytic Reduction (SCR) system on stainless steel durability

O aco inoxidavel e amplamente utilizado no sistema de exaustao de carros de passeio e sera aplicado, agora, em caminhoes e veiculos off-road. Nesse campo de aplicacao, os projetos sao cada vez mais complexos com a integracao de catalisador e filtro de particulas, como consequencia dos cada vez mais severos regulamentos sobre despoluicao de veiculos diesel. Notadamente, devido a necessidade de reducao das emissoes de oxidos de nitrogenio (NOx), estabelecida pelas normas Euro 5 (2009), Euro 6 (2014) e American Tier 4 (2014), novos equipamentos foram desenvolvidos para veiculos a diesel (caminhoes, bem como viaturas). A tecnologia mais promissora e chamada de Reducao Catalitica Seletiva (do ingles SCR), que aproveita o recurso de reducao por amonia (NH3) em NOx. Como NH3 nao poderia ser diretamente armazenada no interior do veiculo, por razoes de seguranca (toxicidade e inflamabilidade da amonia), a solucao aquosa de ureia foi escolhida para iniciar a reacao por meio de um bico de pulverizacao. Para se obter uma melhor compreensao dos mecanismos de corrosao a quente envolvidos e, depois, para se melhorar a selecao de materiais, um teste de laboratorio foi desenvolvido no Centro de Pesquisa de Isbergues. O teste simulado consiste em pulverizar uma solucao de ureia no aco inoxidavel aquecido ciclicamente na faixa de 200oC a 600oC. Evidenciou-se um mecanismo de nitretacao, devido a decomposicao da ureia sobre a superficie de aco inoxidavel a temperatura elevada e, tambem, foram observados comportamentos bastante diferentes entre as familias austenitica e ferritica. A ultima familia, em particular os tipos K41X (1.4509-441) e K33X (1.4513 molibdenio-ferritico estabilizado), mostra o melhor desempenho, em especial em relacao ao padrao da classe 304 austenitica. O artigo faz uma revisao do teste de set-up, apresenta os resultados obtidos e discute a escolha do tipo de aco inoxidavel para a aplicacao em SCR.