Els substrats ceràmics han estat al centre del control d'emissions mòbils des dels inicis de la tecnologia a principis dels anys setanta, quan Corning va desenvolupar la cordierita sintètica i la matriu per a l'extrusió de bresca de ceràmica. Els substrats de bresca estan plens de milers de petits canals paral·lels oberts a cada extrem, permetent que els gasos d'escapament del vehicle flueixin a través d'ells. Aquests canals proporcionen una gran superfície interior per suportar l'activitat catalítica. Quan el substrat té aproximadament la mida d'una llauna de refresc, la seva superfície interior (inclosa la capa de rentat d'alta superfície) té una superfície aproximadament de la mida d'un camp de futbol americà.
Aquests substrats poden suportar temperatures elevades >1100 °C (2000 °F) i són extremadament resistents als xocs tèrmics (de manera que sobreviuen a escalfaments ràpids en matins freds). Aquests substrats són molt adaptables i poden acceptar una àmplia varietat de formulacions de catalitzadors per eliminar la contaminació de la gasolina, el dièsel, el gas natural, l'hidrogen i altres combustibles.
El substrat acabat es recobreix amb una combinació dels materials catalítics adequats que el converteixen en un mini laboratori de química i permeten tractar de manera eficient grans volums de gasos d'escapament. A altes temperatures d'un motor en funcionament, els gasos d'escapament com els òxids de nitrogen i el monòxid de carboni es troben amb el catalitzador i es converteixen en nitrogen i aigua inofensius i diòxid de carboni menys nociu.
Els primers substrats ceràmics comercials eren de baixa densitat cel·lular (unes 200 cel·les/polzada²) amb parets més gruixudes (unes 12 mil o 0,012 polzades o 0,3 mm) amb un volum de substrat aproximadament quatre vegades superior al de la cilindrada del motor (és a dir, el volum del cilindre del motor). A mesura que la tecnologia de materials i processament progressava, es van fer possibles densitats cel·lulars més elevades, parets més primes i porositats més elevades.
En un sedan de gasolina o híbrid mitjà dels EUA actual, hi ha dos o tres substrats en funcionament per complir amb els estrictes estàndards d'emissions gasoses dels EUA. Just al sortir del motor, els substrats acoblats amb alta densitat cel·lular proporcionen molta superfície geomètrica per permetre que el catalitzador faci les conversions gasoses inicials. A la posició sota el terra, generalment hi ha un substrat de menor densitat cel·lular per ajudar a netejar les emissions finals.
Data de publicació: 12 de juny de 2026