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I nuovi materiali e sistemi dimezzano le emissioni di particolato delle auto in frenata

In città, il traffico stradale è una delle principali fonti di inquinamento atmosferico da particolato. Esso deriva dalle emissioni di gas di scarico dei motori a combustione interna e dal particolato prodotto dall’usura di freni, pneumatici e strade. I ricercatori finanziati dall’UE hanno affrontato la questione con soluzioni innovative che hanno ridotto le emissioni di freni di almeno il 50 %.

Trasporti e Mobilità

Nonostante le strade siano attraversate da veicoli a basse emissioni, una delle fonti di inquinamento atmosferico in autostrada rimane costante: le particelle di polvere dei freni. Secondo gli studi, l’usura dei freni varia tra il 16 % e il 55 % della massa totale di particolato sulle emissioni del traffico stradale non di scarico in ambiente urbano. Queste minuscole particelle potrebbero avere un impatto negativo sull’ambiente e sulla nostra salute. «I freni si consumano nel tempo e quindi producono particelle di usura. Alcune di queste particelle aderiscono al cerchio della ruota, mentre altre cadono a terra o si disperdono nell’aria», afferma Guido Perricone, responsabile dello sviluppo materiali di Brembo, Italia. Nuovi materiali e sistemi, emissioni più basse Con l’obiettivo di ridurre del 50 % le emissioni di particolato dai freni, il progetto finanziato dall’UE LOWBRASYS ha studiato le emissioni dei freni e ha sviluppato nuove soluzioni utilizzando materiali più resistenti per dischi e pastiglie dei freni e un sistema di cattura del particolato da frenate. I nuovi materiali dei dischi e delle pastiglie dei freni possono essere facilmente integrati nelle auto esistenti durante la normale manutenzione, mentre le auto nuove possono essere equipaggiate con la soluzione di freni a basse emissioni LOWBRASYS fin dall’inizio. I ricercatori del progetto hanno sviluppato un rivestimento ceramico per proteggere la superficie dei dischi e delle pastiglie dei freni. «I test hanno dimostrato che il nostro materiale di rivestimento è più resistente all’usura e riduce il numero totale di particelle di circa il 90 %, limitando al contempo la massa totale di particolato del 25 %. I dischi si differenziano dalla tecnologia attuale perché hanno rivestimenti ceramici sui tradizionali dischi freno in ghisa», spiega Perricone. Inoltre, una strategia di frenata fornita dal software a bordo del veicolo consente una riduzione del 40 % del numero di particelle emesse e del 20 % della massa totale del particolato. Ciò è possibile miscelando l’azione frenante tra l’asse anteriore e posteriore per mantenere il più basso possibile i parametri fisici che provocano le emissioni di particelle. Monitoraggio del comportamento del conducente I ricercatori di progetto hanno creato un’applicazione per smartphone che consente ai conducenti di vedere il loro modello di frenata durante un viaggio. L’obiettivo è quello di incoraggiare i conducenti a frenare in modo più rispettoso dell’ambiente pur rimanendo sicuri. Studi condotti da ricercatori del progetto hanno dimostrato che, monitorando il loro comportamento di guida, i conducenti possono ridurre le emissioni di particolato del 30 % e il numero totale del 50 %; questi dati possono convincere gli automobilisti a prestare maggiore attenzione durante la frenata. La polvere dei freni: il prossimo tema di discussione ambientale? Nel corso del progetto sono state date risposte a importanti questioni ambientali e per la prima volta è stato implementato un approccio scientifico affidabile per valutare i potenziali effetti del particolato dei freni in condizioni di vita reale sia con modelli in silico che in vitro. «LOWBRASYS si è dimostrato un ottimo esempio di proficua collaborazione tra industria, mondo accademico e istituti di ricerca. Il nostro obiettivo ambizioso ha aperto la strada alla produzione di una nuova serie di prodotti frenanti in Europa. Ciò aumenterà la competitività dei paesi coinvolti nel progetto, inducendoli a sviluppare soluzioni più ecocompatibili per le esigenze di mobilità in evoluzione. Le tecnologie innovative del progetto dovrebbero inoltre dare forma a regolamenti più severi per i veicoli», osserva Roberto Vavassori, sviluppatore d’impresa di Brembo. Il risultato finale sarebbe un’industria dei trasporti competitiva ma al contempo ecologica.

Parole chiave

LOWBRASYS, particolato, disco freno, pastiglie, rivestimento, polvere dei freni, inquinamento atmosferico, sistema di cattura, ceramica, sistema frenante

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