Nowe materiały i systemy zmniejszają o połowę emisję cząstek stałych pochodzących z hamujących pojazdów Ruch drogowy stanowi jedno z głównych źródeł zanieczyszczeń powietrza cząstkami stałymi w miastach. Źródłem tych zanieczyszczeń są spaliny wytwarzane przez silniki spalinowe, a także cząstki stałe powstające w wyniku zużycia hamulców, opon oraz dróg. Finansowani ze środków Unii Europejskiej naukowcy pomogli odpowiedzieć na to wyzwanie dzięki opracowaniu przełomowych rozwiązań, które umożliwiły zmniejszenie emisji cząsteczek stałych z hamulców o co najmniej 50 %. Transport i mobilność © Nejron Photo, Shutterstock Pomimo tego, że pojazdy charakteryzujące się zmniejszonymi emisjami coraz szybciej trafiają na drogi, jedno ze źródeł zanieczyszczeń powietrza na autostradach pozostaje niezmienne – cząsteczki pyłu hamulcowego. Według przeprowadzonych badań zużywające się hamulce odpowiadają za wytwarzanie od 16 do 55 % ogółu pyłów pochodzących ze źródeł innych niż układy wydechowe pojazdów na terenach zabudowanych. Te niewielkie cząsteczki mogą mieć negatywny wpływ na środowisko naturalne oraz na nasze zdrowie. „Hamulce zużywają się w miarę eksploatacji, w wyniku czego powstają cząsteczki pyłu. Niektóre z tych cząsteczek przyczepiają się do felg pojazdu, natomiast inne spadają na ziemię lub rozpraszają się w powietrzu”, twierdzi Guido Perricone, kierownik ds. rozwoju materiałów we włoskiej firmie Brembo. Nowe materiały i systemy oznaczają niższe emisje Finansowany przez Unię Europejską projekt LOWBRASYS, którego uczestnicy powzięli sobie za cel obniżenie emisji pyłów z hamulców o 50 %, zajmował się badaniem tego zagadnienia oraz opracowywaniem nowych rozwiązań wykorzystujących trwalsze materiały do produkcji tarcz i klocków hamulcowych, a także systemów wychwytywania cząstek stałych wytwarzanych przez hamulce. Nowatorskie materiały, z których wytwarzane są tarcze i klocki hamulcowe można łatwo zintegrować z istniejącymi pojazdami w czasie zwykłych wymian serwisowych, natomiast nowe samochody można wyposażyć w niskoemisyjne rozwiązanie opracowane w ramach projektu LOWBRASYS już na etapie produkcji. Badacze skupieni wokół projektu opracowali ceramiczną powłokę ochraniającą powierzchnie tarcz i klocków hamulcowych. „Przeprowadzone testy wykazały, że nasza powłoka jest znacznie bardziej odporna na zużycie i pozwala na ograniczenie całkowitej liczby cząstek o około 90 %, zmniejszając ich ogólną masę o 25 %. Opracowane w ramach projektu tarcze różnią się od obecnie stosowanych rozwiązań tym, że tradycyjne tarcze wykonane z żeliwa zostały pokryte specjalną ceramiczną powłoką”, wyjaśnia Perricone. Dalsza 40-procentowa redukcja liczby emitowanych cząstek oraz 20-procentowa redukcja masy cząstek stałych wytwarzanych w czasie hamowania jest możliwa dzięki opracowaniu strategii hamowania realizowanej przez oprogramowanie zainstalowane w pojeździe. Jest to możliwe dzięki połączeniu działania hamulców przednich i tylnych w sposób pozwalający na maksymalne obniżenie parametrów fizycznych prowadzących do emisji cząstek stałych. Monitorowanie zachowania kierowców Naukowcy zajmujący się projektem stworzyli aplikację na smartfony, która pozwala kierowcom na poznanie informacji na temat ich wzorców hamowania w czasie jazdy. Celem aplikacji jest zachęcenie kierowców do hamowania w sposób bardziej przyjazny dla środowiska, a jednocześnie zapewnienie ich bezpieczeństwa. Badania przeprowadzone przez badaczy skupionych wokół projektu wykazały, że dzięki monitorowaniu zachowania kierowców możliwe jest ograniczenie emisji cząstek stałych o 30 %, co przekłada się na redukcję ich liczby o 50 % – takie zyski mogą przekonać kierowców samochodów do zachowania większej ostrożności podczas hamowania. Pył hamulcowy – kolejny palący problem ekologiczny? W ramach projektu naukowcy znaleźli odpowiedzi na szereg ważnych pytań dotyczących ochrony środowiska. W ramach badań po raz pierwszy zastosowano rzetelne podejście naukowe w celu oceny potencjalnych skutków emisji cząstek stałych z hamulców w warunkach rzeczywistych, wykorzystując w tym celu modele in-silico oraz in-vitro. „Projekt LOWBRASYS okazał się doskonałym przykładem owocnej współpracy pomiędzy przemysłem, środowiskiem akademickim i instytucjami badawczymi. Nasz ambitny cel utorował drogę do produkcji nowych elementów układów hamulcowych w Europie. Pozwoli to na zwiększenie konkurencyjności państw uczestniczących w projekcie, pozwalając im na opracowywanie bardziej ekologicznych rozwiązań w celu zaspokojenia stale zmieniających się potrzeb sektora mobilności. Oczekujemy, że innowacyjne technologie opracowane w ramach projektu wpłyną także na kształtowanie bardziej rygorystycznych przepisów dotyczących pojazdów”, zauważa Roberto Vavassori, specjalista ds. rozwoju biznesu w firmie Brembo. Skutkiem tych działań będzie konkurencyjny, lecz bardziej przyjazny dla środowiska przemysł transportowy. Słowa kluczowe LOWBRASYS, cząsteczki, tarcza hamulcowa, klocek, powłoka, pył hamulcowy, zanieczyszczenie powietrza, system wychwytywania, ceramiczny, układ hamulcowy
