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新しい研究：車両ブレーキからの見えない排出物
作成日 10.26
最近の研究によると、車両のブレーキ摩耗は、非排気交通排出の重要かつ未探求の源であり、さまざまなガス状汚染物質を放出しています。研究では、異なるブレーキ材料からの揮発性有機化合物（VOCs）のリアルタイム排出を調査し、これらのガスと有害な超微細粒子の生成との直接的な関連を確立しました。
主なハイライト· 非アスベスト有機（NAO）
ブレーキパッドアメリカで一般的に使用されているものは、ヨーロッパ市場で一般的な低金属銅フリー（LMCF）パッドよりも、揮発性有機化合物（VOCs）の濃度が著しく高いことがわかりました。
· この研究では、両方のブレーキパッドタイプの排出物から200以上の異なる化学総和式を特定することに成功しました。
· 超微細粒子の形成の直前に、気体排出量の明確な増加が一貫して観察され、これらの有害な粒子が排出されたVOCsから核生成されるという仮説を支持しています。
· 通常の都市運転を模した条件下で重要な排出量が記録され、こうした汚染物質が丘を下るような極端なブレーキイベント中にのみ放出されるという一般的な認識に挑戦しました。
二つのブレーキパッドの物語
制御された実験室環境でピンオンディスクトライボメーターを使用して、研究者たちは2つの商業的に普及しているブレーキ材料：NAOとLMCFの排出物を比較しました。結果は、両者の間でVOC排出に大きな違いがあることを示しました。同一の機械的ストレス条件下で、NAO材料は常にLMCF材料よりも高い濃度のVOCを排出しました。
排出物の化学成分も異なっていました。重要な発見は、シロキサンというシリコン系化合物のグループが、特に高ストレス下でNAOブレーキパッドの特徴的な排出物である一方、LMCF排出物にはほとんど存在しなかったことです。他のほとんどのVOCsの全体的な範囲は2つのパッドタイプ間で類似していましたが、この発見によりシロキサンはNAOブレーキ摩耗の潜在的なトレーサーとなる可能性があります。
ガスと粒子の関係
おそらく最も重要な発見は、気体排出とその後の超微細粒子の形成との直接的な関係です。超微細粒子とは、100ナノメートル未満の粒子のことです。この研究は、気体相排出の増加が超微細粒子の形成に先行することを明確に示した初めての研究です。
実験中、ブレーキディスクの温度が上昇するにつれて、VOC濃度の急増が一貫して発生し、ナノ粒子の検出の直前にピークに達しました。この観察結果は、ブレーキ摩耗から放出される有害な超微細粒子がこれらのVOCの核生成を通じて形成されるという理論を強く支持しています。
環境と健康への影響
この研究は、「フレンドリー」として販売されるブレーキ材料の環境への影響について重要な疑問を提起しています。この研究では、「グリーン」としての評判にもかかわらず、NAOパッドはLMCFパッドと比較してより多くの気体汚染物質を排出することがわかりました。特定された多くの揮発性有機化合物（VOCs）、例えばベンゼンやホルムアルデヒドは、人間の健康に対して有毒であることが知られており、これらの材料の純粋な利点に疑問を投げかけています。
さらに、これらの排出は極端なブレーキシナリオに限定されません。実験では、典型的な都市走行に対応する温度と速度で有意なVOCの放出が示されました。これは、ブレーキパッドからのガス状排出を軽減することが、都市における有害な超微細粒子の形成を減少させるための重要な戦略である可能性があることを示唆しており、ラボで測定された排出係数が複雑な実世界の条件を正確に反映していない可能性があることを示しています。
最近の研究によると、車両のブレーキ摩耗は、非排気交通排出の重要かつ十分に探求されていない源であり、さまざまな気体汚染物質を放出しています。この研究では、異なるブレーキ材料の揮発性有機化合物（VOC）のリアルタイム排出を調査し、これらのガスと有害な超微細粒子の生成との間に直接的な関連を確立しました。
主要亮点· 研究发现、アメリカで一般的に使用されている無石綿有機（NAO）
ブレーキパッド排放の揮発性有機化合物（VOC）濃度は、ヨーロッパ市場で典型的な低金属無銅（LMCF）ブレーキパッドよりも明らかに高い。
· この研究は、2種類のブレーキパッドタイプの排出物から200以上の異なる化学物質と式を特定することに成功しました。
超細粒子が形成される前に、ガス排出が明らかに増加していることが観察されており、これらの有害粒子が排出された揮発性有機化合物から核形成されるという仮説を支持しています。
· 正常な都市運転の条件下で大量の排出が記録され、こうした汚染物質が下り坂などの極端なブレーキイベント中にのみ放出されるという一般的な見解に挑戦しました。
二つのブレーキパッドの物語
制御された実験室環境でのピン式摩擦計を使用して、研究者は2種類の商業的に人気のあるブレーキ材料の排出を比較しました：NAOとLMCF。結果は、両者のVOC排出に重大な差異があることを示しています。同じ機械的応力条件下で、NAO材料は常にLMCF材料よりも高濃度のVOCsを排出しました。
排放物の化学成分もさまざまです。重要な発見の一つは、シリコーンが一群のシリコンベースの化合物であり、NAOブレーキパッドの特徴的な放出物であることです。特に高ストレス下で顕著ですが、LMCF排出物にはほとんど存在しません。ほとんどの他の揮発性有機化合物の全体的な範囲は、2種類のブレーキパッドタイプの間で類似していますが、この発見によりシリコーンはNAOブレーキの摩耗の潜在的なトレーサーとなることが示唆されました。
気体と粒子の間の関係
おそらく最も重要な発見は、ガス排出とその後形成される超微細粒子（100ナノメートル未満の粒子）との直接的な関係です。この研究は、気相排出の増加が超微細粒子の形成に先行することを初めて明確に示しました。
実験過程において、ブレーキディスクの温度が上昇するにつれて、VOC濃度は持続的に急増し、ナノ粒子が検出される前にピークに達しました。この観察結果は、ブレーキの摩耗排出による有害な超微細粒子がこれらの揮発性有機化合物によって核形成されるという理論を強力に支持しています。
環境と健康への影響
この研究は、通常「友好的な」代替品として販売されるブレーキ材料の環境への影響に関する重要な問題を提起しています。研究によると、NAOパッドは「グリーン」な評判を持っているにもかかわらず、LMCFパッドと比較してNAOパッドから排出される気体汚染物質が多いことがわかりました。多くの既知の揮発性有機化合物（ベンゼンやホルムアルデヒドなど）が人体に有毒であることは周知の事実であり、これらの材料の純粋な利益に疑問を抱かせます。
さらに、これらの排出は極端なブレーキシーンに限定されません。実験によると、典型的な都市運転に対応する温度と速度で揮発性有機化合物の放出量が顕著です。これは、ブレーキパッドのガス排出を減少させることが、都市における有害な超微細粒子の形成を減少させるための重要な戦略である可能性を示していますが、実験室で測定された排出係数は複雑な現実世界の条件を正確に反映できないかもしれません。
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