Wetenschap
Voertuigremmen produceren geladen deeltjes die schadelijk kunnen zijn voor de volksgezondheid, aldus onderzoek
Wetenschappers weten relatief weinig over deeltjes die in de lucht vrijkomen wanneer een autobestuurder remt, hoewel er aanwijzingen zijn dat deze deeltjes mogelijk schadelijker zijn voor de gezondheid dan deeltjes die de uitlaat verlaten.
In een nieuwe studie die verschijnt in Proceedings of the National Academy of Sciences Onderzoekers van de Universiteit van Californië in Irvine laten zien hoe de meeste van deze deeltjes die vrijkomen bij licht remmen een elektrische lading met zich meedragen, iets dat mogelijk kan worden benut om de luchtvervuiling door voertuigen te helpen verminderen.
"We ontdekten dat tot 80% van de aërosoldeeltjes die vrijkomen bij het remmen elektrisch geladen zijn, en dat veel daarvan in feite zeer geladen zijn", zegt Adam Thomas, een promovendus in het laboratorium van Jim Smith, hoogleraar scheikunde, die leiding gaf aan de studie samen met postdoctoraal onderzoeker Paulus Bauer van de UCI.
Om het werk te doen, gebruikte het team een grote draaibank om een losse remrotor en remklauw rond te draaien. Vervolgens maten ze de elektrische lading van de aërosolen die in de lucht werden uitgestoten en ontdekten ze het cijfer van 80%.
"Ik was zeer verrast", zei Smith. "We waren ook verrast dat dit niet echt is onderzocht, gezien hoe gebruikelijk auto's zijn in menselijke samenlevingen."
Het onderzoek maakt deel uit van een bredere teaminspanning bij UCI om inzicht te krijgen in de gevolgen voor de volksgezondheid van niet-uitlaatemissies in gebieden die worden geteisterd door autoverkeer, waaronder veel gebieden in Zuid-Californië.
"De toxiciteit en gezondheidseffecten van remslijtagedeeltjes zijn grotendeels onbekend", zegt Manabu Shiraiwa, hoogleraar aërosolchemie bij UCI en een van de onderzoekers achter het universiteitsbrede project. "Recente resultaten uit mijn laboratorium geven aan dat ze oxidatieve stress kunnen veroorzaken, maar er is meer onderzoek nodig."
De nieuwe studie onthult een probleem dat kan groeien naarmate elektrische auto’s de komende decennia steeds gebruikelijker worden. Elektrische auto's, legt Smith uit, zijn niet echt emissievrije voertuigen, dus gemeenten moeten nadenken over strategieën om de uitstoot door het remmen en door uitlaatpijpen te verminderen.
Het team ontdekte dat het percentage geëmitteerde geladen deeltjes grotendeels afhing van de materiaalsamenstelling van de remblokken. Omdat de deeltjes een elektrische lading dragen, zou het relatief eenvoudig moeten zijn om ze uit de lucht te verwijderen.
"Als ze opgeladen zijn, kunnen ze gemakkelijk uit de lucht worden verwijderd voordat ze de kans krijgen om ook maar enige invloed op de gezondheid te hebben", aldus Smith. "Het enige wat je hoeft te doen is ze te verzamelen met een elektrostatische stofvanger:een apparaat dat de geladen deeltjes blootstelt aan een elektrisch veld en ze efficiënt wegvaagt."
Het risico voor de volksgezondheid als gevolg van rememissies wordt niet in gelijke mate gedragen door de bevolking; delen van steden met lagere inkomens zijn vaak drukker dan andere, wat een kwestie van milieurechtvaardigheid creëert waarbij bepaalde sociaal-economische klassen meer worden blootgesteld aan rememissies dan andere. .
Volgens professor Barbara Finlayson-Pitts, emeritus hoogleraar scheikunde en hoofdonderzoeker van het project bij de UCI, zijn emissies als gevolg van remmen niet goed gekarakteriseerd, maar kunnen ze potentieel aanzienlijk zijn in gebieden met veel verkeer. "Deze gebieden bevinden zich vaak in armere gemeenschappen en benadrukken een belangrijk aspect van milieurechtvaardigheid dat grotendeels over het hoofd wordt gezien", aldus Finlayson-Pitts.
Het UCI-team werkt samen met lokale gemeenschapsorganisaties zoals de Madison Park Neighborhood Association in Santa Ana, die helpt de wetenschappelijke bevindingen van de UCI onder het publiek te verspreiden.