Køretøjsbremser producerer ladede partikler, der kan skade folkesundheden, siger undersøgelse

Forskere ved relativt lidt om partikler, der frigives til luften, når en bilfører bremser, selvom beviser tyder på, at disse partikler kan være mere sundhedsskadelige end partikler, der kommer ud af udstødningsrøret.

I en ny undersøgelse, der vises i Proceedings of the National Academy of Sciences , University of California, Irvine-forskere viser, hvordan de fleste af disse partikler, der udsendes under let bremsning, bærer en elektrisk ladning - noget, der potentielt kunne udnyttes til at hjælpe med at reducere luftforurening fra køretøjer.

"Vi fandt ud af, at op til 80 % af aerosolpartiklerne, der udsendes fra bremsning, er elektrisk ladede, og at mange af dem faktisk er stærkt ladede," siger Adam Thomas, en doktorgradskandidat i laboratoriet til Jim Smith, professor i kemi, som ledede undersøgelsen sammen med UCI postdoc-forsker Paulus Bauer.

For at udføre arbejdet brugte holdet en stor drejebænk til at dreje en løsrevet bremserotor og kaliber. De målte derefter den elektriske ladning af de aerosoler, der blev udsendt til luften, og opdagede tallet på 80 %.

"Jeg var meget overrasket," sagde Smith. "Vi var også overraskede over, at dette ikke rigtig er blevet undersøgt i betragtning af, hvor almindelige biler er i menneskelige samfund."

Forskningen er en del af en bredere teamindsats hos UCI for at forstå indvirkningerne på folkesundheden af ​​ikke-udstødningsemissioner i områder, der er præget af biltrafik, herunder mange områder i det sydlige Californien.

"Toksiciteten og sundhedsvirkningerne af bremseslidpartikler er stort set ukendte," siger Manabu Shiraiwa, professor i aerosolkemi ved UCI og en af ​​forskerne bag det universitetsdækkende projekt. "Seneste resultater fra mit laboratorium indikerer, at de kan fremkalde oxidativ stress, men der er behov for mere forskning."

Den nye undersøgelse afslører et problem, der kan vokse, efterhånden som elbiler bliver mere og mere almindelige i løbet af de næste årtier. Elbiler, forklarede Smith, er ikke virkelig nul-emissionskøretøjer, så kommuner er nødt til at tænke over strategier til at reducere emissioner fra bremsebrug såvel som udstødningsrør.

Holdet fandt ud af, at procentdelen af ​​udsendte ladede partikler i høj grad afhang af bremseklodsernes materialesammensætning. Fordi partiklerne bærer en elektrisk ladning, skulle dette gøre det relativt nemt at fjerne fra luften.

"Hvis de er opladet, kan de let fjernes fra luften, før de har en chance for overhovedet at påvirke helbredet," sagde Smith. "Alt du skal gøre er at samle dem med en elektrostatisk udskiller - en enhed, der udsætter de ladede partikler for et elektrisk felt og effektivt fejer dem væk."

Den folkesundhedsrisiko, som bremseemissioner udgør, bæres ikke ligeligt af en befolkning - dele af byer med lavere indkomst har en tendens til at være mere trafiktunge end andre, hvilket skaber et spørgsmål om miljøretfærdighed, hvor visse socioøkonomiske klasser er mere udsatte for bremseemissioner end andre .

Ifølge professor Barbara Finlayson-Pitts, Distinguished Emeritus Professor i kemi og hovedforsker af projektet ved UCI, er emissioner fra bremsning ikke velkarakteriseret, men er potentielt betydelige i områder med høj trafik. "Disse områder er ofte i fattigere samfund og fremhæver et vigtigt aspekt af miljømæssig retfærdighed, som stort set er blevet overset," sagde Finlayson-Pitts.

UCI-teamet arbejder med lokale samfundsorganisationer som Madison Park Neighborhood Association i Santa Ana, som hjælper med at formidle UCI's videnskabelige resultater til offentligheden.

Flere oplysninger: Adam E. Thomas et al., Autobremse er en kilde til højt ladede aerosolpartikler, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2313897121

Journaloplysninger: Proceedings of the National Academy of Sciences

Leveret af University of California, Irvine