Pastiglie freno e polveri sottili: quale correlazione esiste?

Le polveri sottili e usura delle pastiglie freno: tutto quello che i principali studi hanno scoperto ad oggi sulla pericolosità del PM 10 dai veicoli

10 dicembre 2021 - 20:21

L’attenzione alle emissioni dei veicoli ha portato a normative antinquinamento di omologazione europee sempre più stringenti ma che si sono prevalentemente focalizzate sulle emissioni dirette dei motori a combustione. Di riflesso i blocchi al traffico, basati sulle concentrazioni di particolato PM 10 rilevate dalle centraline ARPA, fermano i veicoli in base all’immatricolazione. In realtà ci sono svariati studi che mostrano la correlazione tra le emissioni di polveri sottili e le pastiglie freno. Ecco perché i freni auto e il particolato fine hanno molto in comune.

POLVERI SOTTILI DAI FRENI: RISCHIO REALE?

La polvere dei freni in ambito urbano può raggiungere fino al 55% in massa delle polveri sottili non legate direttamente alle emissioni dei motori. A rivelarlo è un dossier del Centro Nazionale sulle Informazioni per la Biotecnologia USA che riporta i dati dei più recenti studi sulle emissioni di particolato PM direttamente e indirettamente legate all’uso dei veicoli. Studiare l’impatto delle polveri sottili provenienti da fonti diverse dallo scarico comporta diverse criticità rispetto al monitoraggio delle emissioni direttamente legate ai motori ICE. Le particelle definite “non di scarico” infatti possono provenire dall’usura dell’asfalto, pneumatici, frizioni e freni, depositate ai bordi delle strade e rimescolate dai flussi d’aria. Tuttavia, i vari studi concordano sul fatto che l’usura dei freni può contribuire in modo significativo al particolato sottile (PM), in particolare nelle aree urbane dove la frequenza delle frenate è maggiore. Anche per questo l’attenzione delle aziende più sensibili agli aspetti ambientali, ha portato allo sviluppo di freni più efficienti come le pastiglie ATE Ceramic a basse emissioni di polveri.

EMISSIONI DIRETTE E INDIRETTE DI POLVERI SOTTILI

I ricercatori stimano che le fonti di scarico e quelle “indirette” contribuiscono quasi allo stesso modo alle emissioni di PM 10. La fonte però ne influenza anche la composizione e le dimensioni:

– Le particelle di scarico legate al traffico provengono fondamentalmente dai residui della combustione carburante (che può essere anche incompleta) e dalla volatilizzazione del lubrificante durante la combustione;

– Le particelle non legate al traffico invece si liberano durante i processi di abrasione che provocano l’emissione diretta di particolato (PM). Oltre all’usura di pneumatici, freni, frizione e superficie stradale, anche l’usura del motore, l’abrasione dei cuscinetti ruote e la corrosione di altri componenti del veicolo, arredo urbano e barriere stradali.

NELLE CITTA’ CONGESTIONATE I FRENI LIBERANO PIU’ POLVERI SOTTILI

Le polveri sottili dall’usura dei freni sono il principale contributo alle emissioni di PM 10 in ambito urbano e meno sulle strade con velocità di percorrenza più alte. In città la polvere che si libera dai freni è fino al 55% in massa di PM 10 totale che non proviene dallo scarico dei veicoli e fino al 21% in massa delle emissioni dallo scarico. Poiché i freni anteriori sono responsabili per circa il 70 % della potenza frenante totale dei veicoli leggeri, è evidente che la maggior parte di polveri si libera dalle ruote anteriori e sporca più spesso i cerchi. Quando l’impianto frenante è studiato per avere un continuo contatto disco-pastiglia (ad esempio quando piove per massimizzare la prontezza di risposta), le emissioni di polveri tendono ad aumentare. Queste polveri delle dimensioni di micron si liberano dalla disgregazione degli elementi principali con cui sono fatte le pastiglie:

– leganti;

– fibre;

– cariche rinforzanti;

– additivi di attrito o lubrificanti;

– abrasivi;

DOVE FINISCONO LE POLVERI SOTTILI LIBERATE DALLE PASTIGLIE?

Non tutte le polveri sottili prodotte durante la frenata si disperdono nell’aria. I ricercatori hanno osservato che circa il 50% delle particelle ha un diametro inferiore a 20 micron. Mentre quasi il 40% della polvere dei freni viene emesso come PM 10. Il resto può depositarsi sull’asfalto, attaccarsi ai veicoli o essere trasportato anche dal vento. Dove si concentra la maggiore quantità di polveri sottili da freni? Secondo gli studi riportati dal CNBI le più alte concentrazioni di particelle si possono trovare in prossimità di:

– incroci molto trafficati e svolte;

– semafori;

– attraversamenti pedonali;

E’ PERICOLOSA LA POLVERE DEI FRENI?

Gli effetti negativi sulla salute umana delle polveri sottili PM, secondo l’OMS, sono dovuti all’esposizione sia a breve termine (ore, giorni) sia a lungo termine (mesi, anni). Le conseguenze dell’inalazione di particolato comprendono morbilità respiratoria e cardiovascolare, mortalità per malattie cardiovascolari e respiratorie e per malattie polmonari. Tuttavia, il dossier USA, afferma che esistono ancora pochi studi completi che possano correlare direttamente le particelle sottili dall’usura dei freni agli effetti negativi sulla salute umana.

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