Nie tylko spaliny – pył hamulcowy, również z elektryków, może prowadzić do zapaleń i uszkodzeń płuc
Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Southampton (Wielka Brytania) wykazało, że mikroskopijne cząstki emitowane przez niektóre powszechnie stosowane typy klocków hamulcowych mogą być bardziej toksyczne niż cząstki pochodzące ze spalin pojazdów z silnikami Diesla.
Wyniki badań wskazują, że wyższa koncentracja miedzi w niektórych rodzajach klocków hamulcowych wiąże się z nasileniem szkodliwego wpływu na wrażliwe komórki płuc w wyniku wdychania tych cząstek.
Od dawna wiadomo, że narażenie na zanieczyszczenia generowane przez samochody osobowe, dostawcze i ciężarowe zwiększa ryzyko chorób płuc oraz układu sercowo-naczyniowego. Dotychczas uwaga skupiała się głównie na emisjach spalin, jednak cząstki pyłów uwalniane są również na skutek zużycia opon, nawierzchni dróg oraz klocków hamulcowych – emisje te pozostają w dużej mierze nieuregulowane prawnie.
Obecnie te tzw. „emisje pozaspalinowe” stanowią główne źródło emisji pyłów zawieszonych (PM) z pojazdów w Wielkiej Brytanii oraz części Europy, a pył hamulcowy jest ich najważniejszym składnikiem.
Autor wiodący badania, dr James Parkin, podkreśla, że przejście na samochody elektryczne uwidacznia ten problem jeszcze bardziej: „Ludzie zazwyczaj kojarzą zanieczyszczenia z pojazdów wyłącznie z rurami wydechowymi i uważają, że pojazdy elektryczne są całkowicie bezemisyjne. Tymczasem samochody elektryczne nadal generują pyły zawieszone na skutek tarcia i zużycia dróg, opon oraz hamulców.
Naszym celem było zrozumienie, jak różnice w składzie chemicznym klocków hamulcowych wpływają na toksyczność emitowanych cząstek i jakie może to mieć konsekwencje zdrowotne dla ludzi.”
Naukowcy przeprowadzili szczegółowe badanie wpływu cząstek pyłu z czterech różnych typów klocków hamulcowych o odmiennych składach chemicznych: niskometalicznych, półmetalicznych, organicznych bezazbestowych oraz ceramiczno-hybrydowych. Szczególnie interesowały ich najdrobniejsze cząstki – PM2,5 i mniejsze (tzw. drobny pył zawieszony), czyli 30 razy mniejsze od średnicy ludzkiego włosa.
Tak małe cząstki mogą przedostawać się poza górne drogi oddechowe, docierając głęboko do delikatnych pęcherzyków płucnych odpowiedzialnych za wymianę tlenu i dwutlenku węgla z krwią. Drobny pył zawieszony pochodzący z różnych źródeł jest powiązany z ponad czterema milionami przedwczesnych zgonów rocznie na całym świecie.
Cząstki pyłu z klocków hamulcowych zostały zebrane za pomocą specjalistycznego sprzętu. Następnie w warunkach laboratoryjnych zespół badawczy z Southampton wykorzystał komórki nabłonka dróg oddechowych i poddał je działaniu drobnych cząstek pyłu, oceniając ich wpływ, m.in. pod kątem stresu oksydacyjnego, stanu zapalnego oraz śmierci komórek.
Wyniki pokazały, że spośród czterech typów klocków hamulcowych, to klocki organiczne bezazbestowe wykazywały najsilniejsze właściwości prozapalne i toksyczne, okazując się bardziej szkodliwe dla ludzkich komórek płucnych niż cząstki spalin Diesla. Na drugim miejscu pod względem toksyczności znalazły się klocki ceramiczne. Co istotne, zarówno klocki organiczne bezazbestowe, jak i ceramiczne zawierały wysokie stężenia miedzi. Dalsze eksperymenty wykazały, że usunięcie miedzi zmniejszyło toksyczność emitowanych pyłów.
Odkrycia, opublikowane w czasopiśmie „Particle and Fibre Toxicology”, sugerują, że ograniczenie zawartości miedzi w klockach hamulcowych mogłoby pomóc zmniejszyć niektóre szkodliwe skutki emisji pyłów pochodzących z pojazdów. Zanieczyszczenie powietrza, w tym to generowane przez samochody, zostało powiązane z wieloma chorobami, takimi jak astma, przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), choroby sercowo-naczyniowe, demencja oraz idiopatyczne włóknienie płuc.
Opiekun naukowy projektu, profesor Matthew Loxham, zaznacza: „Nasze badanie ma istotne implikacje dla zdrowia publicznego oraz przyszłych regulacji, ponieważ w miarę przechodzenia z samochodów z silnikami Diesla i benzynowymi na pojazdy elektryczne, emisje cząstek pozaspalinowych pozostaną. Co więcej, mogą one nawet wzrosnąć, ponieważ pojazdy elektryczne są cięższe niż te z silnikami spalinowymi, co zwiększa tarcie i zużycie.”
Naukowcy podkreślają, że choć pojazdy elektryczne nie emitują spalin, nie są całkowicie bezemisyjne, a skutki zdrowotne związane z emisjami pojazdów nie zostaną całkowicie wyeliminowane nawet po pełnej elektryfikacji floty. Sugerują, że obecne przepisy koncentrujące się na emisjach spalinowych mogą być niewystarczające, by w przyszłości skutecznie ograniczyć negatywny wpływ transportu drogowego na zdrowie ludzi.
Źródło: Particle and Fibre Toxicology
DOI: 10.1186/s12989-024-00617-2
