امروزه با توسعه فناوری‌های توليد انرژی، از روش‌های مختلفی برای توليد حرارت استفاده می‌شود. سيستم‌های موجود، اغلب يا بازده پايينی دارند و يا ضمن توليد انرژی، آلاينده‌های زيادی در محيط زيست منتشر می‌کنند. يکي از متداولترين روش‌های توليد انرژی حرارتی، استفاده از سوخت‌های فسيلی است. اما در احتراق اين سوخت‌ها، با وجود شعله، آلاينده‌هايی منتشر می‌شوند که باعث تخريب محيط زيست می‌گردند. مهمترين اين آلاينده‌ها، اکسيدهای نيتروژن است. علت اصلی ايجاد اين نوع آلاينده هوا، دمای بالای شعله حين احتراق است. همچنين وجود شعله در احتراق سوخت‌های فسيلی، باعث می‌شود که در مناطق پرخطر، نظير ايستگاه‌های نفت و گاز، نتوان از انرژی حرارتی توليدی به صورت مستقیم بهره جست. بنابراين بايد به دنبال روشی بود که از يک‌سو احتراق در دمای پايينتری انجام شده تا از تولید اکسيدهای نيتروژن جلوگيری شود و از طرف ديگر، واکنش را به سمت کامل شدن، با راندمان حداکثری و بدون تشکيل شعله هدايت نماید. يکی از اين روش‌ها، استفاده از کاتاليست‌ در واکنش احتراق سوخت است. 

در هيتر‌های تابشی، با بهره‌گيری از پديده احتراق کاتاليستی، سوخت‌هایی نظير گاز طبيعی، پروپان و بوتان در دمای پايين، بدون تشکيل شعله، با توليد آلاينده‌هاي NOx نزديک به صفر و با ايمني بالا در يک لايه کاتاليستی حاوی نانوذرات کاتالیست با اکسيژن واکنش می‌دهد. حاصل اين واکنش، دی‌اکسيد کربن، بخار آب و انرژی تابشی مادون قرمز ساطع شده از سطح هيتر جهت استفاده در کاربردهای گرمايشی است.  

نتایج حاصل از اجرای این طرح، نشان می‌دهد که هیترهای تابشی کاتالیستی می‌توانند گاز طبیعی و کپسول را در محدوده دمایی ۴۰۰-۴۵۰ درجه سانتیگراد و بدون تشکیل هرگونه شعله‌ای بسوزانند. راندمان عملکرد این سیستم‌ها، در شرایط عادی، بالای ۹۵ درصد است. دلیل این امر، احتراق کامل سوخت و عدم نیاز به دودکش است. همچنین، حدود ۸۰% از گاز ورودی به پنل، تبدیل به انرژی تابشی شده و مابقی گرما از طریق هدایت یا جابجایی به محیط اطراف هیتر منتقل می‌گردد.

 به طور کلی، دمای سطح پنل‌ها با افزایش دبی سوخت، افزایش می‌‌یابد. همچنین پنل‌ها می‌توانند در شرایط کاری مختلف، با CO تولیدی کمتر از 5ppm و بدون تولید آلاینده‌هایی مانند NOx عمل نمایند. آنالیز محصولات احتراق، نشان می‌دهد که با افزایش دبی سوخت، میزان آلاینده CO افزایش می‌یابد که به علت کاهش زمان تماس واکنش‌دهنده‌ها و کاتالیست است. ظرفیت این هیترها، تابعی از اندازه و نوع آن‌ها است. این هیترها، در دو مدل ساده و فن­‌دار، تولید و عرضه می‌شوند که ظرفیت نمونه‌های ساده، حدود 2 تا 23 کیلووات و ظرفیت نمونه­‌های فن­‌دار، حدود 5 تا 50 کیلووات است. شار حرارتی ساطع شده در نمونه­‌های ساده و فن­‌دار، به ترتیب حدود 20 و 40 کیلووات­ بر متر مربع است. در هیترهای کاتالیستی فن­‌دار، مکانیزم جابجایی علاوه بر مکانیزم تشعشع، به انتقال حرارت بیشتر کمک می­‌نماید. 

مقایسه افزایش مونوکسیدکربن محیط در صورت استفاده از بخاری‌های بدون دودکش مرسوم و هیترهای کاتالیستی (در شرایط یکسان) 

 نتایج آنالیزهای نانویی نشان می‌دهد که علت وجود این خواص منحصربه‌‌فرد، وجود نانوکاتالیست­‌هایی با ابعاد حدودی 50 نانومتر و سوختن گاز طبیعی بر روی آن است. این نانوکاتالیست‌‌ها که بر روی یک پایه الیاف مانند قرار می‌گیرند،سطوح فعال واکنشی را به وجود می­‌آورند.  

تصویر SEM مربوط به نانوکاتالیست 

 استفاده از هیترهای تابشی کاتالیستی در صنایع مختلف، مزایای گوناگونی را در آن کاربردها به همراه دارد. به عنوان مثال، استفاده از این هیترها در صنعت رنگ، می‌تواند فرآیند خشک کردن را تا سه برابر سریع‌‌تر نموده و طول کوره‌های رنگ را تا یک سوم کوتاه نماید. این مهم، موجب کاهش بیش از پیش مصرف سوخت و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌ شود.

کاربردها:

•  صنعت نفت و گاز: جایگزین هیترهای حمامی و هیترهای برقی برای جلوگیری از یخ‌زدگی تجهیزات
• کوره‌های رنگ‌آمیزی: جایگزین کوره‌های سنتی هوای داغ
• خشک‌کن‌ها: جایگزین خشک‌کن‌های هوای گرم مبتنی بر فناوری جابجایی
• گرمایش سوله‌ها و کارگاه‌ها: جایگزین هیترهای سرامیکی و هیترهای تابشی لوله‌ای
• گرمایش سیار

 مزایا:

• ایمنی بالا به دلیل حذف شعله و امکان استفاده در محیط‌های پرخطر
• آلایندگی کم و عدم نیاز به دودکش: عدم وجود آلاینده NOx و تولید CO بسیار پایین
• راندمان بالای 95 درصد: به دلیل احتراق کامل گاز طبیعی
• کارکرد آرام و نیاز پایین به تعمیرات: به دلیل عدم وجود قطعات دوار
• آغاز به کار سریع: رسیدن  به شرایط کارکرد عادی تا حداکثر زمان 10 دقیقه