Selektywna redukcja katalityczna ( – SCR) – technologia stosowana m.in. w silnikach Diesla, której główną zasadą jest zredukowanie w gazach wylotowych emisji cząstek stałych (PM) i redukcja zwiększonej emisji tlenków azotu ().

Przebieg procesu Technologia SCR polega na przekształcaniu (redukowaniu) tlenków azotu w nietoksyczny azot i parę wodną w katalizatorze wykorzystującym amoniak jako reduktor. Ponieważ amoniak jest substancją niebezpieczną, zakres jego stosowania w transporcie drogowym jest ograniczony, a w pojazdach użytkowych stosuje się nietoksyczny, bezwonny 32,5% wodny roztwór mocznika (AdBlue). Pod kontrolą układu sterowania silnikiem roztwór mocznika, przechowywany w odrębnym zbiorniku, jest dozowany w pożądanych ilościach do strumienia gorących spalin. Pod wpływem wysokiej temperatury gazów wydechowych roztwór mocznika rozkłada się na amoniak i dwutlenek węgla. Amoniak reaguje następnie z tlenkami azotu tworząc wolny azot i parę wodną.

Zastosowanie SCR w oparciu o amoniak jest wykorzystywana w przemyśle energetycznym, w stacjonarnych silnikach dieslowskich oraz na statkach. Proces SCR na bazie mocznika lub jego wodnego roztworu o różnych stężeniach jest stosowany m.in. w samochodowych silnikach Diesla. Pierwsze zastosowania SCR na większą skalę miały miejsce w latach 70. w Japonii przez firmę .

Wytyczne UE ws. emisji spalin przez pojazdy Jednym z istotnych problemów dotyczących zanieczyszczeń powietrza jest m.in. emisja (czyli NO i ). Tlenki azotu NO i jako składniki spalin i gazów wydechowych są zagrożeniem dla środowiska naturalnego. Unia Europejska wypracowała szczegółowe normy określające możliwy poziom emisji spalin (w tym ), w zależności od typu pojazdu i silnika. W latach 2008–2013 na terenie UE obowiązywał europejski standard emisji spalin Euro V (dla samochodów o masie nieprzekraczającej 2610 kg z możliwością rozszerzenia tego zakresu na wniosek producenta do masy 2840 kg). Jej podstawowe założenia ws. dopuszczalnych emisji:

Pojazdy wyposażone w silniki Diesla: tlenek węgla 500 mg/km, cząstki stałe: 5 mg/km, tlenki azotu (): 180 mg/km, łączna masa węglowodorów i tlenków azotu: 230 mg/km.

Pojazdy zasilane benzyną, gazem ziemnym lub gazem płynnym: tlenek węgla: 1000 mg/km, węglowodory niemetanowe: 68 mg/km, suma węglowodorów: 100 mg/km, tlenki azotu (): 60 mg/km, cząstki stałe (jedynie dla pojazdów wyposażonych w silniki z wtryskiem bezpośrednim): 5 mg/km.

Z dniem 1 stycznia 2014 r. weszły w życie nowe normy emisji spalin Euro VI dla samochodów ciężarowych. Parlament Europejski ustanawia coraz ostrzejsze przepisy prawne, jeśli chodzi o dopuszczalne emisje spalin.

Norma emisji Data wprowadzenia Dopuszczalny poziom (mg/kWh) Euro III 2000 5000 Euro IV 2005 3500 Euro V 2008 2000 Euro VI 2014 400

Kolejne regulacje wymagają sukcesywnej redukcji ilości tlenków azotu () i cząstek stałych (PM) oraz węglowodorów. Dzięki normie Euro VI układ oczyszczania spalin powinien działać prawidłowo przez okres 7 lat lub przez 700 tys. km.; większa powinna być też trwałość i skuteczność urządzeń nadzorujących emisję zanieczyszczeń.

Aby spełnić powyższe normy emisji spalin sektor środków transportu poszedł w kierunki technologii SCR – selektywnej redukcji katalitycznej, która ze względu na oczekiwania producentów silników pozwala na osiągnięcie celu, jakim jest redukcja zanieczyszczeń przy utrzymaniu osiągów silnika. W samochodach ciężarowych został zainstalowany dodatkowy zbiornik na roztwór mocznika 32,5%, który pod wysokim ciśnieniem jest wtryskiwany bezpośrednio do katalizatora gazów spalinowych. W ten sposób następuje redukcja szkodliwych gazów spalinowych powodujących efekt cieplarniany oraz kwaśne deszcze.

Metoda ta jest akceptowana przez producentów silników spalinowych, a jej kombinacja z układem recyrkulacji spalin (EGR, ) ma poparcie producentów samochodów ciężarowych jako spełniająca kolejne, bardziej restrykcyjne, normy emisji spalin.

Dzięki zastosowaniu technologii SCR z użyciem roztworu mocznika 32,5% (AdBlue) tlenki azotu () zostają rozłożone na azot i wodę. Przyjmuje się, że zużycie roztworu mocznika 32,5% stanowi 4–5% w stosunku do zużycia paliwa, w przypadku normy Euro IV, oraz 6% w przypadku Euro V, czyli na 100 km potrzebne jest około 1,7 litra roztworu mocznika 32,5%.

Wytyczne UE ws. emisji spalin przemysłowych Aktualna dyrektywa IED ustanawia maksymalny próg emisji na poziomie 200 mg /m³ (6% ) z instalacji spalających węgiel o mocy cieplnej większej niż 100 MW. Na chwilę obecną kwestie emisji przez obiekty przemysłowe w Polsce są opisane w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 22 kwietnia 2011 r.Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji () ze zmianami: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 listopada 2014 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów () i Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 marca 2018 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów () oraz Rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 24 września 2020 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów (). Od 1 stycznia 2016 r. polskie przedsiębiorstwa zostały objęte unijnymi standardami emisji .

Przypisy

Kategoria:Systemy oczyszczania spalin