La importancia de los revestimientos de frenos para mejorar la calidad del aire

La calidad del aire en las economías maduras, especialmente en las principales ciudades, está comenzando a beneficiarse de las mejoras en la tecnología de emisiones asociadas con los últimos vehículos de propulsión eléctrica sostenible. Sin embargo, la visión de un futuro de conducción sin emisiones prometido por los vehículos eléctricos (EV) no es tan libre de emisiones como algunos podrían creer.

Según los hallazgos del proyecto LOWBRASYS (LOW Environmental Impact BRAke SYStem), el desgaste de los frenos puede contribuir hasta un 55% (en masa) de todas las emisiones nocivas no relacionadas con el escape en entornos urbanos de alta densidad. Estas emisiones consisten en material particulado (PM) a base de carbono que emana del polvo fino creado por el frenado. Y esto es cierto tanto para los vehículos eléctricos como para los vehículos de combustión.

Aunque las emisiones de escape de los vehículos en Europa se han reducido significativamente, las emisiones de partículas en el aire causadas por los frenos y neumáticos siguen siendo un problema ambiental y de salud considerable, especialmente a medida que aumenta el número total de vehículos en la carretera. Cada vez que se activan los frenos de un vehículo, se emiten pequeñas pero dañinas partículas de metal producidas por la abrasión de las pastillas de freno contra la rueda.

Los datos de emisiones del Inventario Nacional de Emisiones Atmosféricas del Reino Unido (NAEI) estiman que las emisiones no relacionadas con el escape ahora son la principal fuente de partículas gruesas y finas provenientes del transporte por carretera en el Reino Unido. Y las partículas automotrices contribuyen hasta un 20% de toda la contaminación por PM en el aire, siendo el resto de incendios, plantas de energía, sitios de construcción y otras operaciones industriales. Los riesgos para la salud relacionados con las diminutas partículas en el aire se han estudiado ampliamente, y se ha demostrado que pueden llegar a las áreas externas del pulmón humano, representando así un grave peligro para la salud. Es especialmente eficaz al hacerlo, ya que el PM se concentra en el aire cercano al nivel del suelo, a la altura de los niños. Además de sus propiedades físicas, las emisiones de los frenos suelen tener un tamaño en el rango PM10 (es decir, un diámetro de 10 micrones o menos), lo que las hace inhalables y similares en tamaño al polen, pero las partículas pueden ser aún más pequeñas (en el rango PM 2.5), lo que facilita su absorción.

Si bien la Comisión Europea ha acordado retrasar las normas más estrictas de emisiones Euro 7 hasta mediados de 2030, cinco años más tarde de lo planeado, no hay duda de que algunas de las nuevas normas inicialmente propuestas en Euro 7 se centran más en las emisiones no relacionadas con el escape. En un estudio ampliamente citado realizado por la empresa independiente de pruebas de emisiones Emissions Analytics, se descubrió que cuanto mayor es la masa del vehículo y el par de propulsión, mayor es la cantidad de emisiones de partículas. Y con un promedio de medio tonelada de peso de batería por vehículo eléctrico, los fabricantes de EVs inevitablemente se verán afectados, a pesar del reciente retraso en la legislación más estricta.

La solución óptima hasta la fecha es revestir los discos de freno con una combinación de una aleación metálica y polvo cerámico, un material muy resistente a la corrosión que resulta en un recubrimiento con muy poca o ninguna resistencia.

Preguntas frecuentes (FAQ):

1. ¿Qué porcentaje de las emisiones no relacionadas con el escape contribuyen los frenos?
Según el proyecto LOWBRASYS, el desgaste de los frenos puede contribuir hasta un 55% en masa de todas las emisiones nocivas no relacionadas con el escape en entornos urbanos de alta densidad.

2. ¿Qué tipo de emisiones emanan del polvo fino creado por el frenado?
Las emisiones consisten en material particulado (PM) a base de carbono.

3. ¿Los vehículos eléctricos también emiten partículas provenientes de los frenos?
Sí, tanto los vehículos eléctricos como los vehículos de combustión emiten partículas provenientes de los frenos.

4. ¿Qué impacto tienen las emisiones de partículas de los frenos en el medio ambiente y la salud?
Las emisiones de partículas de los frenos contribuyen hasta un 20% de toda la contaminación por material particulado (PM) en el aire. Estas partículas representan un riesgo para la salud, ya que pueden llegar a las áreas externas del pulmón humano.

5. ¿Cuáles son las normas de emisiones Euro 7 y cómo afectan a los fabricantes de vehículos eléctricos?
Las normas de emisiones Euro 7 se centran más en las emisiones no relacionadas con el escape. Los fabricantes de vehículos eléctricos se verán afectados debido a la mayor masa y el par de propulsión de estos vehículos, lo que puede resultar en una mayor cantidad de emisiones de partículas.

Definiciones de términos clave:

– Vehículos eléctricos (EV): Vehículos que funcionan con propulsión eléctrica y no emiten gases contaminantes durante su funcionamiento.

– Material particulado (PM): Partículas sólidas o líquidas suspendidas en el aire, que pueden ser perjudiciales para la salud humana.

– Emisiones no relacionadas con el escape: Emisiones de partículas provenientes de fuentes diferentes al escape del vehículo, como los frenos y los neumáticos.

– Normas de emisiones Euro 7: Normas establecidas por la Comisión Europea para controlar las emisiones de vehículos.

Enlaces relacionados sugeridos:

LOWBRASYS Project
Inventario Nacional de Emisiones Atmosféricas del Reino Unido (NAEI)
Emissions Analytics