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Nouvelle étude sur les émissions invisibles des freins de véhicule
Créé le 10.26
Une étude récente révèle que l'usure des freins des véhicules est une source significative et peu explorée d'émissions de trafic non liées à l'échappement, libérant une large gamme de polluants gazeux. La recherche a examiné les émissions en temps réel de Composés Organiques Volatils (COV) provenant de différents matériaux de frein, établissant un lien direct entre ces gaz et la création de particules ultrafines dangereuses.
Points clés · Non-amiante organique (NAO)
plaquettes de frein, couramment utilisés aux États-Unis, ont été trouvés émettre des concentrations de Composés Organiques Volatils (COV) significativement plus élevées que les tampons sans cuivre à faible teneur en métal (LMCF) typiques sur le marché européen.
· L'étude a réussi à identifier plus de 200 formules chimiques différentes à partir des émissions des deux types de plaquettes de frein.
· Une augmentation distincte des émissions gazeuses a été systématiquement observée juste avant la formation de particules ultrafines, soutenant l'hypothèse selon laquelle ces particules nocives se nucléent à partir des COV émis.
· Des émissions significatives ont été enregistrées dans des conditions simulant une conduite urbaine normale, remettant en question la perception commune selon laquelle de tels polluants ne sont libérés que lors d'événements de freinage extrêmes, comme une descente de colline.
Une histoire de deux plaquettes de frein
Dans un environnement de laboratoire contrôlé utilisant un tribomètre à épingle sur disque, les chercheurs ont comparé les émissions de deux matériaux de freinage commercialement répandus : NAO et LMCF. Les résultats ont démontré une différence majeure dans les émissions de COV entre les deux. Dans des conditions de stress mécanique identiques, le matériau NAO a systématiquement émis des concentrations plus élevées de COV que le matériau LMCF.
La composition chimique des émissions variait également. Une découverte clé était que les siloxanes, un groupe de composés à base de silicium, étaient une émission caractéristique des plaquettes de frein NAO, en particulier sous forte contrainte, mais étaient presque entièrement absents dans les émissions LMCF. Bien que la plage globale de la plupart des autres COV soit similaire entre les deux types de plaquettes, cette découverte fait des siloxanes un traceur potentiel pour l'usure des freins NAO.
Le lien entre les gaz et les particules
Peut-être que la découverte la plus critique est la relation directe entre les émissions gazeuses et la formation subséquente de particules ultrafines, qui sont des particules de moins de 100 nanomètres. L'étude est la première à montrer de manière définitive que l'augmentation des émissions en phase gazeuse précède la formation de particules ultrafines.
Lors des expériences, une augmentation des concentrations de COV s'est systématiquement produite à mesure que les températures des disques de frein augmentaient, atteignant un pic juste avant la détection des nanoparticules. Cette observation soutient fortement la théorie selon laquelle les particules ultrafines dangereuses émises par l'usure des freins se forment par la nucléation de ces COV.
Implications environnementales et sanitaires
Cette recherche soulève des questions importantes sur l'impact environnemental des matériaux de frein souvent commercialisés comme des alternatives « écologiques ». L'étude a révélé que les plaquettes NAO, malgré une réputation « verte », émettent plus de polluants gazeux par rapport aux plaquettes LMCF. Beaucoup de ces COV identifiés, tels que le benzène et le formaldéhyde, sont connus pour être toxiques pour la santé humaine, remettant en question les avantages nets de ces matériaux.
De plus, ces émissions ne se limitent pas aux scénarios de freinage extrêmes. Les expériences ont montré une libération significative de COV à des températures et des vitesses correspondant à une conduite urbaine typique. Cela suggère que l'atténuation des émissions gazeuses des plaquettes de frein pourrait être une stratégie cruciale pour réduire la formation de particules ultrafines nocives dans les villes et que les facteurs d'émission mesurés en laboratoire peuvent ne pas refléter avec précision les conditions complexes du monde réel.
Une récente étude a montré que l'usure des freins des véhicules est une source importante et peu explorée des émissions de trafic non liées aux gaz d'échappement, libérant divers polluants gazeux. L'étude a examiné les émissions en temps réel de composés organiques volatils (COV) provenant de différents matériaux de frein, établissant ainsi un lien direct entre ces gaz et la production de particules ultrafines nocives.
主要亮点· 研究发现，美国常用的无石棉有机 （NAO）
Plaquettes de freinLes concentrations de composés organiques volatils (COV) émis sont nettement plus élevées que celles des plaquettes de frein typiques à faible teneur en métaux sans cuivre (LMCF) sur le marché européen.
· Cette étude a réussi à identifier plus de 200 types de produits chimiques et de formules à partir des émissions de deux types de plaquettes de frein.
· Avant la formation des particules ultrafines, une augmentation significative des émissions de gaz a été observée, soutenant l'hypothèse selon laquelle ces particules nocives se forment à partir des composés organiques volatils émis.
· Dans des conditions simulant une conduite normale en ville, une grande quantité d'émissions a été enregistrée, remettant en question la perception selon laquelle ces polluants ne sont libérés que lors d'événements de freinage extrêmes, comme en descente.
Deux histoires de plaquettes de frein
Dans un environnement de laboratoire contrôlé utilisant un dynamomètre à goupille, les chercheurs ont comparé les émissions de deux matériaux de freinage commercialement populaires : NAO et LMCF. Les résultats montrent qu'il existe des différences significatives entre les deux en termes d'émissions de COV. Sous les mêmes conditions de contrainte mécanique, le matériau NAO émet toujours des concentrations de COV plus élevées que le matériau LMCF.
Les composants chimiques des émissions varient également. Une découverte clé est que les siloxanes, un groupe de composés à base de silicium, sont des émissions caractéristiques des plaquettes de frein NAO, en particulier sous haute contrainte, mais sont presque complètement absents dans les émissions LMCF. Bien que la portée globale de la plupart des autres composés organiques volatils soit similaire entre les deux types de plaquettes de frein, cette découverte fait des siloxanes des traceurs potentiels de l'usure des freins NAO.
La relation entre les gaz et les particules
Peut-être que la découverte la plus importante est la relation directe entre les émissions de gaz et la formation subséquente de particules ultrafines (particules de moins de 100 nanomètres). Cette étude montre pour la première fois que l'augmentation des émissions gazeuses précède la formation de particules ultrafines.
Au cours du processus expérimental, avec l'augmentation de la température du disque de frein, la concentration de COV a continué à augmenter de manière exponentielle, atteignant un pic avant la détection des nanoparticules. Cette observation soutient fortement la théorie selon laquelle les particules ultrafines nocives émises par l'usure des freins se forment par nucléation à partir de ces composés organiques volatils.
Environnement et santé impact
Cette étude soulève d'importantes questions concernant l'impact environnemental des matériaux de freinage généralement vendus comme des alternatives « écologiques ». La recherche a révélé que, bien que les plaquettes NAO aient une réputation « verte », elles émettent davantage de polluants gazeux par rapport aux plaquettes LMCF. Il est bien connu que de nombreux composés organiques volatils identifiés (tels que le benzène et le formaldéhyde) sont toxiques pour la santé humaine, ce qui soulève des doutes sur les bénéfices nets de ces matériaux.
De plus, ces émissions ne se limitent pas aux scénarios de freinage extrêmes. Des expériences montrent qu'à des températures et des vitesses correspondant à une conduite urbaine typique, la quantité de composés organiques volatils libérés est significative. Cela indique que réduire les émissions de gaz des plaquettes de frein pourrait être une stratégie clé pour diminuer la formation de particules ultrafines nocives en milieu urbain, tandis que les coefficients d'émission mesurés en laboratoire peuvent ne pas refléter avec précision les conditions complexes du monde réel.
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