Emisje PM z opon a samochody elektryczne

Jednym z mitów dotyczących elektromobilności, jest twierdzenie, że pojazdy elektrycznie z uwagi na swoją masę wytwarzają więcej szkodliwego pyłu od swoich spalinowych alternatyw. Czy tak jest naprawdę oraz jak duża jest skala problemu? Postaramy się to wyjaśnić.

Najważniejsze informacje:

• Według dotychczas przeprowadzonych badań, emisje pyłów pochodzących ze ścierania się  opon, nawierzchni dróg, zużycia okładzin hamulcowych oraz z unoszenia  pyłów z powierzchni jezdni i poboczy znacząco przewyższają emisje z rury wydechowej.
• Z raportu OECD „Non-exhaust Particulate Emissions from Road Transport”  pojazdy elektryczne (EV) emitują średnio o 5-19% mniej PM10 niż pojazdy z silnikiem spalinowym (ICE).
• Zyskujące na popularności w ostatnich latach masywne SUV-y to najgorsze możliwe rozwiązanie. Przyczyniają się do wzrostu emisji ze ścierania się opon oraz zużycia okładzin hamulcowych. 

Pyły zawieszone PM10 i PM2.5 – czym są?

Poza wytwarzaniem szkodliwych związków, które wydobywają się z rur wydechowych, samochody emitują też pyły (PM) na skutek zużycia eksploatacyjnego opon oraz okładzin i tarcz hamulcowych. Drobne frakcje pyłu emitowane w ten sposób są szczególnie szkodliwe dla zdrowia.

Nazwy PM10 i PM2,5 biorą się od rozmiaru tych cząsteczek, mają odpowiednio do 10 i 2,5 mikrometra średnicy. Skład pyłów jest silnie powiązany ze źródłem emisji i może się znacznie różnić [źródło]. Według badań przeprowadzonych przez Światową Organizację Zdrowia (WHO), emisje pyłów z opon samochodowych mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi [źródło]. Pył PM2,5 jest szczególnie szkodliwy, ponieważ może przenikać do płuc i wywoływać szereg chorób, takich jak choroby układu oddechowego, choroby serca, udar mózgu i nowotwory. Ponadto pył PM10 może wywoływać podrażnienia oczu i skóry.

W skład PM wchodzą także mikro PM o średnicy poniżej mikrometra. Są stosunkowo mało znane, ale dobrze udokumentowano już ich negatywny wpływ na zdrowie ludzi. Najmniejsze PM zostały znalezione ludzkich mózgach, sercach i płodach.  PM to szczególnie niebezpieczna grupa zanieczyszczeń. 

Przyczyny emisji nie-wydechowych. Od czego zależą?

Według dotychczas przeprowadzonych badań, emisje pyłów pochodzących ze ścierania się opon, nawierzchni dróg, zużycia okładzin hamulcowych oraz z unoszenia pyłów z powierzchni jezdni i poboczy znacząco przewyższają emisje z rury wydechowej. Emisje PM są silnie związane ze sposobem użytkowania pojazdu oraz stylem jazdy. Prowadzenie z dużą prędkością, gwałtowne hamowanie i przyspieszanie, a także prowadzenie po nierównych drogach mogą zwiększać zużycie się elementów pojazdu oraz przyczynić się do silnego podbijania pyłów, tym samym zwiększyć emisje PM. Emisje są również związane z masą pojazdu, która bezpośrednio wpływa na wszystkie rodzaje emisji zanieczyszczeń.

Czy cięższe samochody elektryczne prowadzą do większych emisji PM?

Z jednej strony, samochody elektryczne nie mają silników spalinowych, które emitują zanieczyszczenia z rur wydechowych. Z drugiej strony, samochody elektryczne są cięższe od samochodów spalinowych, ponieważ posiadają baterie – co ma wpływ na zwiększone zużycie opon. 

Jednak pojazdy elektryczne w porównaniu z pojazdami spalinowymi emitują znacznie mniej pyłów pochodzących ze zużycia okładzin hamulcowych dzięki systemowi RBS (Regenerative Braking System). Jak wykazują badania, w większości przypadków  samochodów elektryczne emitują mniej PM niż ich spalinowe odpowiedniki [źródło].

Z raportu OECD „Non-exhaust Particulate Emissions from Road Transport”  pojazdy elektryczne (EV) emitują średnio o 5-19% mniej PM10 niż pojazdy z silnikiem spalinowym (ICE). Lekkie samochody elektryczne z zasięgiem poniżej 100 km emitują nawet  11-13% mniej PM2.5 niż ich rywale. Jedynie najcięższe  pojazdy EV typu SUV mogą emitować w sumie nieco więcej (ok. 3-8%) więcej drobnego pyłu PM2.5 niż pojazdy spalinowe w tej samej klasie. 

Masa kontra prędkość

Elektryfikując transport zmniejszymy emisję pyłów zawieszonych w powietrzu, ale nie wystarczająco. Jak sugerują autorzy wspomnianego raportu, aby zwalczyć nadmierną emisję PM, trzeba zmienić to, jak na jakich dystansach i z jaką prędkością poruszamy się samochodami. Ważnym czynnikiem jest też masa samochodu. Zyskujące na popularności w ostatnich latach masywne SUV-y to najgorsze możliwe rozwiązanie. Zastępują mniejsze i lżejsze miejskie samochody. W “miejskiej dżungli” nadal sprawdzi się sedan czy kombi, nie warto wierzyć marketingowym sztuczkom producentów.

Potrzeba też nowych technologii dla produkcji opon i klocków hamulcowych, które będą minimalizowały emisje PM. Minimalizowały to słowo klucz – nie uda nam się, przy obecnym rozwoju technologicznym, wyeliminować całkowicie tego rodzaju emisji. 

Dlatego warto pamiętać, żeby wybierać możliwie lekkie samochody, korzystać z alternatywnych środków mobilności  możliwie często – komunikacja zbiorowa, rower czy podróż na pieszy – one wszystkie pomogą zredukować emisje PM ze ścierania opon i klocków hamulcowych. 

Redukcja emisji zależy do zmiany nawyków

Samochody elektryczne nie przyczyniają się bardziej do emisji szkodliwych pyłów zawieszonych niż samochody spalinowe. Głównym problemem pozostają nawyki transportowe oraz to, w jaki sposób na społeczeństwo korzysta z samochodów osobowych. Elektryfikacja transportu nie rozwiązuje co prawda problemu emisji pyłów, ale także nie sprawia, że emisje z tego źródła  wzrosną.

Jakub Zińko