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Novo Estudo Emissões Não Vistas Dos Freios de Veículos
Criado em 10.26
Um estudo recente revela que o desgaste dos freios dos veículos é uma fonte significativa e pouco explorada de emissões de tráfego não relacionadas ao escapamento, liberando uma ampla gama de poluentes gasosos. A pesquisa investigou as emissões em tempo real de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) de diferentes materiais de freio, estabelecendo uma ligação direta entre esses gases e a criação de partículas ultrafinas perigosas.
Destaques Principais· Orgânico Não Amianto (NAO)
pastilhas de freio, comumente usados nos Estados Unidos, foram encontrados emitindo concentrações significativamente mais altas de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) do que os pads Livres de Cobre de Baixo Metal (LMCF) típicos no mercado europeu.
· O estudo identificou com sucesso mais de 200 diferentes fórmulas químicas somadas a partir das emissões de ambos os tipos de pastilhas de freio.
· Um aumento distinto nas emissões gasosas foi consistentemente observado pouco antes da formação de partículas ultrafinas, apoiando a hipótese de que essas partículas nocivas se nucleiam a partir dos VOCs emitidos.
· Emissões significativas foram registradas em condições que simulam a condução urbana normal, desafiando a percepção comum de que tais poluentes são liberados apenas durante eventos de frenagem extrema, como uma descida de ladeira.
Uma História de Dois Pastilhas de Freio
Em um ambiente de laboratório controlado utilizando um tribômetro de pino em disco, os pesquisadores compararam as emissões de dois materiais de freio comercialmente prevalentes: NAO e LMCF. Os resultados demonstraram uma grande diferença nas emissões de VOC entre os dois. Sob condições idênticas de estresse mecânico, o material NAO emitiu consistentemente concentrações mais altas de VOCs do que o material LMCF.
A composição química das emissões também variou. Uma descoberta chave foi que siloxanos, um grupo de compostos à base de silício, eram uma emissão característica das pastilhas de freio NAO, particularmente sob alta pressão, mas estavam quase totalmente ausentes nas emissões LMCF. Embora a faixa geral da maioria dos outros COVs fosse semelhante entre os dois tipos de pastilhas, essa descoberta torna os siloxanos um potencial traçador para o desgaste das pastilhas de freio NAO.
A Ligação Entre Gases e Partículas
Talvez a descoberta mais crítica seja a relação direta entre as emissões gasosas e a subsequente formação de partículas ultrafinas, que são partículas menores que 100 nanômetros. O estudo é o primeiro a mostrar de forma definitiva que o aumento nas emissões em fase gasosa precede a formação de partículas ultrafinas.
Durante os experimentos, um aumento nas concentrações de VOC ocorreu consistentemente à medida que as temperaturas dos discos de freio subiam, atingindo o pico logo antes da detecção de nanopartículas. Esta observação apoia fortemente a teoria de que as partículas ultrafinas perigosas emitidas pelo desgaste dos freios são formadas através da nucleação desses VOCs.
Implicações Ambientais e de Saúde
Esta pesquisa levanta questões importantes sobre o impacto ambiental dos materiais de freio frequentemente comercializados como alternativas “amigáveis”. O estudo descobriu que as pastilhas NAO, apesar de uma reputação “verde”, emitem mais poluentes gasosos em comparação com as pastilhas LMCF. Muitos dos VOCs identificados, como benzeno e formaldeído, são conhecidos por serem tóxicos à saúde humana, levantando dúvidas sobre os benefícios líquidos desses materiais.
Além disso, essas emissões não estão confinadas a cenários de frenagem extrema. Os experimentos mostraram uma liberação significativa de VOC em temperaturas e velocidades que correspondem à condução urbana típica. Isso sugere que mitigar as emissões gasosas dos pastilhas de freio pode ser uma estratégia crucial para reduzir a formação de partículas ultrafinas nocivas nas cidades e que os fatores de emissão medidos em laboratórios podem não refletir com precisão as complexas condições do mundo real.
Uma pesquisa recente mostrou que o desgaste dos freios dos veículos é uma fonte importante e pouco explorada de emissões de poluentes atmosféricos não provenientes de escapamentos, liberando uma variedade de poluentes gasosos. O estudo investigou as emissões em tempo real de compostos orgânicos voláteis (COV) de diferentes materiais de freio, estabelecendo assim uma ligação direta entre esses gases e a geração de partículas ultrafinas nocivas.
主要亮点· 研究发现，美国常用的无石棉有机 （NAO）
pastilhas de freioAs concentrações de compostos orgânicos voláteis (COV) emitidos são significativamente mais altas do que as típicas pastilhas de freio de baixo metal sem cobre (LMCF) no mercado europeu.
· Este estudo identificou com sucesso mais de 200 tipos diferentes de produtos químicos e fórmulas a partir das emissões de dois tipos de pastilhas de freio.
· Antes da formação de partículas ultrafinas, foi observada um aumento significativo nas emissões de gases, apoiando a hipótese de que essas partículas nocivas se nucleam a partir dos compostos orgânicos voláteis emitidos.
· Sob condições que simulam a condução normal em uma cidade, foram registrados grandes volumes de emissões, desafiando a visão comum de que esses poluentes são liberados apenas durante eventos extremos de frenagem, como em descidas.
Dois discos de freio.
Em um ambiente de laboratório controlado utilizando um medidor de atrito tipo pino, os pesquisadores compararam as emissões de dois materiais de freio comercialmente populares: NAO e LMCF. Os resultados indicaram que há diferenças significativas nas emissões de VOC entre os dois. Sob as mesmas condições de estresse mecânico, o material NAO sempre emitiu concentrações mais altas de VOCs do que o material LMCF.
As emissões químicas também variam. Uma descoberta chave é que os siloxanos são um grupo de compostos à base de silício, característicos das pastilhas de freio NAO, especialmente sob alta tensão, mas estão quase completamente ausentes nas emissões LMCF. Embora a maioria dos outros compostos orgânicos voláteis tenha um intervalo geral semelhante entre os dois tipos de pastilhas de freio, essa descoberta torna os siloxanos potenciais traçadores do desgaste dos freios NAO.
A relação entre gases e partículas
Talvez a descoberta mais importante seja a relação direta entre as emissões de gases e a formação subsequente de partículas ultrafinas (partículas menores que 100 nanômetros). Este estudo demonstra pela primeira vez que o aumento das emissões gasosas precede a formação de partículas ultrafinas.
Durante o processo experimental, à medida que a temperatura do disco de freio aumentava, a concentração de VOC aumentava continuamente, atingindo um pico antes da detecção de partículas nanométricas. Esta observação apoia fortemente a teoria de que as emissões de partículas ultrafinas prejudiciais do desgaste dos freios se formam por nucleação através desses compostos orgânicos voláteis.
Impacto ambiental e na saúde
Este estudo levantou questões importantes sobre o impacto ambiental dos materiais de frenagem que geralmente são vendidos como alternativas "amigáveis". A pesquisa descobriu que, embora os calços NAO tenham uma reputação "verde", eles emitem mais poluentes gasosos em comparação com os calços LMCF. É bem conhecido que muitos compostos orgânicos voláteis identificados (como benzeno e formaldeído) são tóxicos para a saúde humana, o que levanta dúvidas sobre os benefícios líquidos desses materiais.
Além disso, essas emissões não se limitam a cenários de frenagem extrema. Experimentos mostram que, em temperaturas e velocidades correspondentes à condução típica em áreas urbanas, a quantidade de compostos orgânicos voláteis liberados é significativa. Isso indica que reduzir as emissões gasosas das pastilhas de freio pode ser uma estratégia chave para diminuir a formação de partículas ultrafinas nocivas nas cidades, enquanto os coeficientes de emissão medidos em laboratório podem não refletir com precisão as complexas condições do mundo real.
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