カール・D・キース

カール・ドナルド・キース（1920年5月29日 - 2008年11月9日）は、 1970年代半ばに導入されて以来、自動車からの汚染物質の削減に劇的な役割を果たしてきた三元触媒コンバーターを発明した化学者でした。

キースは1920年5月29日、ウェストバージニア州スチュワートクリークで、鉄鋼労働者のハワードとパン屋で働くメアリー・ローソン・キースの息子として生まれた。 1943年にノースカロライナ州セーラム大学で学士号を取得し、1945年にインディアナ大学で化学の修士号を取得し、 1947年にデポール大学で博士号を取得した。^[1]

1943年から1957年まで、キースはシンクレア石油の化学者であり、後にエンゲルハード工業に採用された。 ^[1]

1976年から1985年にエンゲルハードを退職するまで、キースは同社の執行副社長、社長、そして最終的には会長を務めた。^[1]

1970年の大気浄化法の改正では、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物の排出量を大幅に削減することが求められました。当時利用可能なコンバーターは酸化触媒であり、炭化水素と一酸化炭素は処理できましたが、窒素酸化物の削減には効果がありませんでした。自動車メーカーと触媒会社は、1つのプロセスで炭化水素と一酸化炭素に対処し、別のプロセスで窒素酸化物を削減する多段階プロセスの開発に取り組んでいました。^[2]

キースと化学技術者の ジョン・J・ムーニーがエングルハードのチームと共同で開発した三元触媒により、3種類の排気汚染物質すべてを単一の触媒床で浄化することが可能になった。空気と燃料の混合比の変動に対処するための解決策は、触媒内の希土類酸化物と卑金属酸化物成分をプラチナとロジウムとともに、触媒材料でコーティングされた小さな通路を備えたセラミックハニカムに組み合わせることだった。この設計により、反応に必要な酸素が過剰になったときに吸収され、必要なときに放出されるようになり、3種類の汚染物質すべてを単一の触媒部品で除去できるようになった。三元触媒コンバーターは、窒素酸化物を窒素と酸素に還元し、一酸化炭素を二酸化炭素に酸化し、未燃焼の炭化水素を二酸化炭素と水に酸化する。^{[1] [2]}

最初の触媒コンバーターは1975年モデルの車に搭載されました。1976年には三元触媒が導入され、改良を重ねた結果、自動車エンジンや小型トラック、スポーツ用多目的車で使用されるエンジンで生成される排気管からの炭化水素排出量の97%、一酸化炭素の96%、窒素酸化物の90%を削減できるようになりました。^[3]ニューヨークタイムズ紙が引用した米国環境保護庁の声明によると、今日の自動車は1970年代の自動車よりも窒素酸化物排出量が98%少なく、「三元触媒コンバーターがその削減に最も貢献している」とのことです。^[1]

2001年、キースとムーニーは、三元触媒コンバーターの発明と商業化の功績により、フィンランド技術アカデミーと共同でウォルター・アールストロム賞を受賞した。受賞時までに、キースが開発したコンバーターは、世界中で製造される新車の80%に搭載され、導入以来25年間で5,600万トンの炭化水素、1億1,800万トンの窒素酸化物、4,640億トンの一酸化炭素の排出を防いだと推定されている。^[3]

キースはムーニーとともに、米国特許商標庁から2002年の国家技術賞を受賞し、「三元触媒コンバータの発明、自動車への応用、商業化。彼らのたゆまぬ努力により、この技術は米国および世界中のすべての新型軽量車両の主要な排出ガス制御部品となっている。」と評価された。^[4]

キースはフロリダ州マルコ島の住民だった。2008年11月9日、ノースカロライナ州ニューバーンに住む娘の一人を訪ねている最中に88歳で亡くなった。死因はすぐには明らかにされなかった。^[1]