PROX
# PROX

PROX è un termine specialistico della tecnica delle pile a combustibile. L'acronimo sta per l'inglese PReferential OXidation, cioè un'ossidazione preferenziale di una sostanza per lo più gassosa su un catalizzatore.

## Esempio del monossido di carbonio

L'ossidazione catalica, preferenziale da monossido di carbonio (CO) ad anidride carbonica $(CO_2)$ avviene in presenza di un catalizzatore eterogeneo su un supporto ceramico. Come catalizzatori trovano impiego metalli nobili come platino, platino/ferro, platino/rutenio, nanoparticelle di oro e catalizzatori di nuovo tipo all'ossido misto di rame/cerio. Questa reazione è oggetto dell'attuale ricerca sulle pile a combustibile. Durante la produzione di idrogeno si sviluppa monossido di carbonio. L'idrogeno contaminato con CO riduce l'efficienza energetica durante la reazione nella pila a combustibile $H_2/O_2,$ perché il CO è adsorbito nell'anodo di platino. La PROX è impiegata per abbassare il CO dopo la reazione di spostamento del gas d'acqua da una concentrazione intorno allo 0,5–1,5 % del gas combustibile a valori il più possibile acritici (PEMFC < 10 ppm).

    $\mathrm {2\ CO+O_{2}\longrightarrow 2\ CO_{2}}$

Una selettività del 100% tuttavia nelle reazioni chimiche non è mai possibile. La selettività S descrive la misura nelle reazioni collaterali. La corrispondente reazione competitiva è l'ossidazione da idrogeno

    $\mathrm {2\ H_{2}+O_{2}\longrightarrow 2\ H_{2}O}$

Inconveniente di questa tecnologia è la fortissima reazione esotermica, una finestra di temperatura molto stretta per le condizioni di funzionamento (circa 50 Kelvin) e una perdita di idrogeno di circa un punto percentuale. È richiesto un raffreddamento effettivo. Per minimizzare la perdita di idrogeno e una continua diluizione con l'azoto dell'aria, la reazione di regola è eseguita in due stadi con un raffreddamento intermedio. Nel primo reattore è aggiunta un'eccedenza di ossigeno per un fattore 2 e convertito circa il 90% del CO. Nel secondo stadio è aggiunta un'eccedenza di aria notevolmente più elevata per un fattore 4 per abbassare la quota di CO rimasto ad una concentrazione < 10 ppm. Anche per evitare picchi di CO nel cambiamento del carico, può essere necessario nel funzionamento stazionario un altro adsorbimento di CO a valle. La spesa per gli apparecchi e per le tecniche di controllo è relativamente grande. Il vantaggio rispetto alla metanizzazione selettiva è una più elevata velocità spaziale e perciò reattori più piccoli. Nel caso di un forte aumento di temperatura si può semplicemente interrompere l'apporto di aria.

L'origine tecnica della PrOx di CO risiede nella sintesi dell'ammoniaca. Vi è anche l'assoluta necessità di un gas di sintesi continuo privo di CO, perché il CO è un potente veleno catalico per il normale catalizzatore a base di ferro.

