日常生活で中々目にする機会が無い「触媒」。実は多くの場所で活用されているんです。

今回は、車で使用される触媒についてのお話。実は、車やバイクのマフラーに触媒が使用されているのです。

この記事では、普段から元素など化学的な分野に関わる「菅製作所」が、車で使用される触媒（自動車触媒）について役割から仕組みまで解説させていただきます。

それでは、早速見ていきましょう。

車で使われる触媒は有毒ガスを無害なガスに変換する触媒

車で使われる触媒（自動車触媒）は、一酸化炭素や窒素酸化物といった有毒ガスを二酸化炭素、窒素、酸素など人間に害の無いガスへと変換する触媒のことで、車やバイクのマフラーにある「触媒コンバーター」という部分で使用されています。

大きく2種類の自動車触媒があるので、見ていきましょう。

車に使われる触媒は大きく2種類ある

車の触媒は大きく分けて2種類のものがあります。それぞれ見ていきましょう。

三元触媒

三元触媒はガソリン車で使われている代表的な触媒であり、セラミックや金属性のハニカム構造体になっているものです。触媒にロジウム、プラチナ、パラジウムが使用されており、排気ガスが通過する際に有毒な物質を無害な物質に変換します。

NOx吸蔵還元触媒

リーンバーンエンジン（ガソリンの比率を下げたエンジン）とディーゼルエンジンでは三元触媒は効果を発揮できません。そのため、NOx（窒素酸化物）吸蔵還元触媒が使用されます。仕組みとしてはエンジンから排出されたNOxを吸蔵し、エンジンが供給する還元剤で浄化する方法になります。

一般的に使用されるのはガソリン車の方が多いため、次の項目では三元触媒の仕組みを詳しく紹介します。

車で使われる触媒の役割と仕組み（三元触媒）

触媒コンバーターには「ロジウム」「プラチナ」「パラジウム」触媒が含まれており、有毒ガスの浄化を触媒反応によって無毒化します。

具体的には以下の化学反応により無毒化しています。

この「酸化・還元」のために触媒が必要なのです。

元々、自動車には必須のパーツであり、自動車の歴史では多くの触媒が使われてきました。触媒と自動車の歴史も少し見てみましょう。

触媒と自動車の歴史

	車の種類	当時の価格（現在は逆転）	触媒性能
プラチナ触媒	ディーゼル車	高い	高い
パラジウム触媒	ガソリン車	安い	低い

プラチナ触媒は、元々ディーゼル車に多く使用されていました。ガソリン車にはパラジウム触媒が使用されています。この背景には金銭的な価値があり、パラジウムはプラチナに比べ安価でした。触媒としての性能はパラジウムの方が低いものの、ガソリン車のエンジンであれば十分な性能を持っています。

しかし、当時は安かったパラジウムも、ガソリン車の需要増加により価格が高騰。今ではプラチナ、ゴールドよりも高いものになってしまっています。

そのため、現在ではガソリン車でも多くのプラチナ触媒が使用されています。さらに、水素をエネルギーとする燃料電池車でも、触媒としてプラチナが使用されるなど、自動車業界とプラチナ触媒は切っても切り離せない関係にあるのです。

プラチナ触媒については以下の記事で解説しています、ぜひ参考にしてください。

余談ですが、日本で最初に三元触媒システムを採用したのはトヨタで、1977年に「クラウン2000」に搭載されました。（三元触媒の発明は1970年代初頭、アメリカで発明）

まとめ

今回は車で使用される触媒について解説させていただきました。最後にポイントを振り返りましょう。

その他の触媒については、以下の記事でも紹介しておりますので参考にしていただけると幸いです。

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参考サイト

自動車排ガス浄化触媒って何？ | Chem-Station (ケムステ)
キャタライザー（触媒）とは。マフラーの排気漏れ｜チューリッヒ
自動車排ガス浄化触媒の自己再生メカニズムを解明する — SPring-8 Web Site
戦後日本のイノベーション100選 安定成長期 三元触媒システム
新しい酸化セリウムナノロッド材料の開発 | AIMR