El polvo de los neumáticos constituye la mayor parte de los microplásticos del océano
(thedrive.com)- El foco de la contaminación vehicular se está ampliando de los gases del escape a las partículas de desgaste de neumáticos y frenos, y en los vehículos modernos estas emisiones pueden ser mayores que las del tubo de escape
- Hay análisis que indican que el 78% de los microplásticos del océano proviene del caucho sintético de los neumáticos, y cuando los animales marinos los ingieren pueden estar vinculados con efectos neurológicos, cambios de comportamiento y crecimiento anormal
- El aditivo para neumáticos 6PPD reacciona con el ozono y se transforma en 6PPD-quinone, que mostró una fuerte toxicidad en varios peces, incluido el salmón coho, aunque su impacto en humanos aún no se ha confirmado
- Los cuatro neumáticos de un automóvil pueden liberar 1 billón de partículas ultrafinas por cada 1 km recorrido, y los EV emiten alrededor de un 20% más de desgaste de neumáticos que los autos de combustión interna debido a su peso y torque
- A medida que la UE y la California EPA comienzan a regular las emisiones de neumáticos y frenos y la sustitución del 6PPD, la contaminación por neumáticos se perfila como un problema ambiental del transporte que seguirá presente incluso después de la transición a los EV
La contaminación vehicular crece fuera del tubo de escape
- Cuando se piensa en emisiones de vehículos de carretera, normalmente vienen a la mente los gases del escape, pero las partículas nocivas que se desprenden de neumáticos y frenos están surgiendo como una preocupación aún mayor
- Las emisiones del motor son un campo ampliamente estudiado, como en el caso del combustible no quemado, los óxidos de carbono y nitrógeno, y el material particulado relacionado con la combustión
- Un estudio compartido por Yale Environment 360 sostiene que las sustancias químicas tóxicas de los neumáticos y los frenos han sido pasadas por alto durante mucho tiempo y podrían superar las emisiones del escape en los vehículos convencionales
6PPD y los microplásticos marinos
- Un estudio de 2020 destacó el impacto de la contaminación por neumáticos a través del daño observado en el salmón coho (coho salmon) en ríos de la Costa Oeste
- Se identificó como sustancia causante al 6PPD, utilizado para retrasar el agrietamiento y deterioro de los neumáticos
- Cuando el 6PPD se expone al ozono del aire, se transforma en varias sustancias, y entre ellas el 6PPD-quinone mostró alta toxicidad en varias especies de peces, incluido el salmón coho
- La misma sustancia química también fue detectada en orina humana, pero sus posibles efectos sobre la salud aún no se conocen
- El caucho de los neumáticos está compuesto por más de 400 compuestos químicos, y muchos de ellos son conocidos por tener efectos negativos en la salud humana
- Según un reporte de Pew Charitable Trust, el 78% de los microplásticos del océano proviene del caucho sintético de los neumáticos
- Proporción de caucho sintético de neumáticos en los microplásticos marinos: {p:78}
- Estas partículas tóxicas pueden ser ingeridas por animales marinos
- Las partículas ingeridas pueden estar relacionadas con efectos neurológicos, cambios de comportamiento y crecimiento anormal
Partículas ultrafinas y preocupaciones de salud
- Emissions Analytics investigó los neumáticos durante tres años y estima que los cuatro neumáticos de un automóvil liberan 1 billón de partículas ultrafinas por cada 1 km recorrido
- Como estas partículas miden menos de 100 nanómetros, pueden atravesar directamente los pulmones e ingresar al torrente sanguíneo, e incluso cruzar la barrera hematoencefálica
- El estudio sobre partículas de desgaste de neumáticos del Imperial College London resume que está creciendo la evidencia inicial de que las partículas de desgaste de neumáticos y otras formas de material particulado podrían contribuir a efectos sobre la salud relacionados con el corazón, los pulmones, el desarrollo, la reproducción y el cáncer
- Según un estudio publicado este año en Science of the Total Environment, se considera que la masa de emisiones de partículas de neumáticos y frenos en los rangos de tamaño PM2.5 y PM10 supera la masa de emisiones del escape en la flota vehicular moderna
Emisiones que no desaparecen con la transición a EV
- Esta contaminación no desaparece solo con la transición a EV
- Según datos de Emissions Analytics, los EV tienden a desprender cerca de 20% más material de los neumáticos que los vehículos tradicionales de combustión interna, porque pesan más y tienen mayor torque
- Es poco probable que las emisiones de partículas de neumáticos y frenos afecten directamente problemas como el cambio climático, pero su toxicidad potencial para humanos, animales y el medio ambiente en general sigue siendo la principal preocupación
Regulación y respuesta de los fabricantes
- Las partículas finas que salen de neumáticos y frenos son más difíciles de capturar y medir que los gases del escape
- En las emisiones del escape basta con capturar o detectar directamente los gases del sistema de escape del motor
- En cambio, las partículas finas de neumáticos y frenos son mucho más difíciles de capturar de una forma que refleje con precisión el volumen emitido
- La UE planea regular las emisiones de neumáticos y frenos a partir de 2025 bajo la norma Euro 7
- En Estados Unidos, la California EPA exigió a los fabricantes de neumáticos que encuentren un sustituto químico para el 6PPD antes de 2024, con el objetivo de reducir en el futuro la cantidad de 6PPD-quinone que llega al medio ambiente
- Los fabricantes están explorando varias respuestas, desde composiciones alternativas para neumáticos hasta métodos electrostáticos especiales para capturar las emisiones de partículas
- Cuanto más precisos sean los datos que obtengan los reguladores, mayor podría resultar la proporción que representan las partículas de neumáticos y frenos dentro de la contaminación vehicular
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
No sorprende si alguna vez viviste cerca de una autopista o de una calle bastante transitada.
Una vez alquilé una casa junto a una autopista y el ruido era tolerable, pero después de apenas unas semanas todo el balcón trasero quedaba cubierto por una fina capa de polvo negro, al punto de no poder usarlo, y ni siquiera en verano podía abrir las ventanas.
Cuando llovía, se veía cómo el sedimento negro se acumulaba y corría con los hilos de agua de lluvia, y se iba directo al mar sin ningún tipo de filtrado. Las externalidades negativas de los autos son mucho mayores de lo que uno imagina, y aun así cada vez hay más autos, más grandes, que fingen ser ecológicos con stickers de “green leaf” o “PZEV”.
Al no haber infraestructura para autos, la eficiencia del espacio aumentaba muchísimo, y en la práctica era mucho más agradable de lo que había entendido en teoría. Después de vivir esa experiencia, el estado actual me desagrada todavía más; el paraíso se siente muy cerca y a la vez muy lejos.
Si nos concentramos solo en el cambio climático y los gases de efecto invernadero, pasamos por alto otros problemas, y en el proceso de descarbonización algunos incluso pueden empeorar.
Si no llovía, todas las superficies planas terminaban cubiertas de gránulos negros; supongo que no era solo polvo de llantas, sino también hollín de diésel.
Literalmente nadie cultivaba verduras afuera, y hacerlo habría sido casi una locura. Ya entonces suponía que era por el polvo de frenos y las llantas, pero decepciona saber que este material es más tóxico de lo que pensaba.
Trabajé 4 años en un doctorado abordando este problema de forma indirecta, y en Ohio State ya tenían desde hace 10 años una solución funcional para el problema del polvo de llantas, pero conseguir financiamiento era prácticamente imposible.
Es una industria de miles de millones de dólares, y si los costos suben más de 5%, a nadie le interesa limpiarlo. Este problema se conoce bien desde hace 50 años, y estamos aerosolizando enormes cantidades de carbono justo al lado de donde vivimos y trabajamos.
Básicamente estamos haciendo, lo más rápido posible, algo que no es distinto de moler llantas nuevas hasta convertirlas en polvo fino, soplarlo al aire y tirarlo a los ríos.
Para quien le interese: la solución es el caucho natural. Es un poco más caro que el caucho sintético, pero dura más, así que también es mejor para el consumidor y más barato en general, y para el medioambiente es 1.000 veces mejor; sin embargo, Goodyear, Firestone y Michelin no apoyan la investigación en caucho natural o frenan la innovación.
[1] https://hcs.osu.edu/our-people/dr-katrina-cornish
Al buscar, es difícil encontrar evidencia; las llantas de caucho natural también generan mucho polvo, y no encuentro datos de que sean menos dañinas para los pulmones. El caucho natural para llantas también es un material muy procesado, totalmente distinto del látex crudo que sale de las plantas, y su biodegradación parece medirse en miles de años.
Hay datos de que su fabricación es más sostenible, pero no veo mucha evidencia de que su impacto contaminante sea mucho menor.
¿Quieren ocultarle al público la mala imagen de las llantas, o temen una caída en los márgenes de ganancia?
También me da curiosidad qué tipo de caucho usan los autos de carrera o las motos de motocross, porque en ese mercado el costo importa mucho menos.
Me pregunto qué falta en esta explicación.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_rubber
No deberían destruirse bosques antiguos para crear plantaciones de caucho.
En un contexto en el que la transición a los vehículos eléctricos continúa, usar el impuesto a la gasolina como fuente de financiamiento vial ya no tiene sentido
Creo que habría que pasar por completo a un impuesto para todos los vehículos basado en el peso en vacío total. Según la ley de la cuarta potencia, a medida que aumenta la carga por eje, el estrés que se ejerce sobre la carretera crece en proporción a la cuarta potencia de esa carga, así que un vehículo eléctrico pesado como un Hummer causa un daño de nivel x^4 mayor que mi auto, que ya es pesado
Si se cobra un impuesto vehicular basado en el peso, se puede incentivar el uso de vehículos más livianos y reducir también el desgaste de los neumáticos
https://en.wikipedia.org/wiki/Fourth_power_law
Viendo eso, no parece que a los consumidores les importe demasiado cuánto impuesto van a pagar al comprar un vehículo. Si no hay medidas adicionales, como subir los impuestos en general, el efecto de incentivo que propones no parece que vaya a ser muy grande
El impuesto a la gasolina entra a las finanzas generales y el mantenimiento y la construcción de carreteras también salen de las finanzas generales, pero ese impuesto cubre menos de la mitad de los costos viales
Una de las buenas características del impuesto a la gasolina es que permite evitar eso, pero al intentar reemplazarlo es fácil terminar en una distopía total. También hay bastantes grupos a los que no les importan en absoluto los problemas de privacidad y seguridad
Estoy de acuerdo con reflejar la carga por eje en futuros impuestos por uso de carreteras, pero no es el único factor ni necesariamente el más importante
Los vehículos que los desgastan más tienen que cambiarlos antes, así que los autos que emiten más microplásticos también usan más neumáticos y pagan más impuestos. Si sube el impuesto, se puede ajustar en dirección a reducir linealmente el uso de neumáticos
Sería un error castigar excesivamente a los vehículos eléctricos frente a los de combustión interna solo porque, en promedio, pesan más. El peso se puede conocer realmente, así que no hace falta diluirlo en promedios por modelo. También se podría recompensar a las empresas que desarrollen tecnologías para desgastar menos los neumáticos
Está bien plantear este problema, pero centrarse en los vehículos eléctricos distrae del punto principal
También se trató en este panel de Fully Charged: https://youtu.be/LeHakmL6eEc?si=ebBAn8RSDhmmLfHI
Los operadores de flotas dicen que no ven grandes diferencias en el desgaste de neumáticos. Los vehículos eléctricos tienen mucho torque, pero salvo que conduzcas como loco no es un gran problema; de hecho, también se pueden manejar de forma muy suave, sin cambios bruscos de torque
Los autos ya venían haciéndose más pesados desde antes de la llegada de los eléctricos, y también existe el problema de que, como todos los eléctricos son modelos nuevos, muchos son más grandes de lo necesario. Pero pasa lo mismo con los nuevos modelos de combustión interna
A largo plazo, no me preocupa demasiado el peso de los vehículos eléctricos. Las baterías son caras, y mejorar la densidad energética, la eficiencia del vehículo y la reducción de peso disminuye mucho la cantidad de batería necesaria para la misma autonomía, lo que tiene un gran impacto en el precio
Lo que realmente hay que priorizar es la infraestructura para caminar, andar en bicicleta y usar transporte público. Gracias a las bicicletas eléctricas, ahora puedo ir al trabajo en bici dentro de un tiempo razonable, así que cada vez uso menos el auto eléctrico para desplazarme al trabajo
El desgaste de los neumáticos sigue aproximadamente algo como weight^4, así que incluso un pequeño aumento de peso incrementa mucho el desgaste
Dicho eso, más que los eléctricos que pasan de 3000 a 4500 libras, probablemente sean un problema mayor los vehículos de 5000 a 8000 libras que realmente se usan mucho. Un eléctrico de 4500 libras es malo, pero un SUV o una camioneta de 6000 libras es peor, y un SUV eléctrico de 8000 libras sería lo peor
Más allá de los autos de pasajeros, es muy probable que los semirremolques sean la mayor causa de desgaste de neumáticos en las carreteras. Si el peso actúa a la cuarta potencia, la mayor parte del plástico por desgaste de neumáticos podría venir de los semirremolques
Este problema específico no se resuelve caminando o en bicicleta, sino con trenes de carga. La última milla es difícil, y tanto que 100 personas del barrio vayan cada una en auto a la tienda como que un camión grande entregue paquetes más pesados a 100 personas son problemas
Aun así, los trenes no usan caucho, y como las ruedas y los rieles son de acero, generarán partículas de hierro u óxido de hierro, pero serán muchas menos que las de caucho
Pero en Estados Unidos se asocia la idea de un auto por persona con todo tipo de política retorcida e inseguridades de autoestima. Para separar a la gente de los autos haría falta un programa de largo plazo casi a nivel de guerra psicológica, y tomaría más de 10 años. En cada publicación de HN que critica los autos se ve una rabia profunda
Durante las próximas décadas deberíamos reemplazar la infraestructura automotriz existente por infraestructura para caminar, andar en bicicleta y usar transporte público. Además de reducir la contaminación por micropartículas, el desperdicio de energía, el ruido, la alta cantidad de muertes, el aumento de las distancias entre destinos y el deterioro de la calidad de vida, los costos podrían bajar por un factor de un solo dígito
Los autos son un medio de transporte bastante caro, y en Países Bajos incluso se considera que la bicicleta genera una ganancia de +17 centavos por milla debido al ahorro en costos de salud
Los responsables de políticas públicas intentan cambiar los autos de combustión interna por eléctricos dentro del mismo deprimente modelo de expansión urbana, sin mover nada, en vez de fomentar una vida sin auto y con menos autos. Los resultados de Yale muestran que así no funciona
Fabricar vehículos eléctricos requiere muchos recursos, lo que implica bastante destrucción ambiental y emisiones de carbono, y además siguen contribuyendo al problema del polvo de neumáticos. El santo grial no son los vehículos eléctricos, sino el ferrocarril, el transporte público, las bicicletas eléctricas y un mejor diseño urbano
Solo en Estados Unidos, en 2022 se recorrieron 3.26 billones de millas (5.24 billones de km), así que no sorprende. Eso implica una enorme cantidad de partículas de desgaste de neumáticos filtrándose al ambiente
[1] https://afdc.energy.gov/data/mobile/10315
Esto es una consecuencia directa de un diseño urbano desastroso. Hay extensas zonas de uso único, una gran dependencia del transporte centrado en el auto, casi no hay otras opciones, y en todos los niveles de gobierno se subsidia masivamente la infraestructura vial. La industria del petróleo y el gas recibe subsidios por miles de millones de dólares, y en conjunto obtiene ganancias de billones
Hay límites a lo que puede hacer una persona. Se necesita regulación en todos los niveles de gobierno, y las industrias del petróleo y gas y automotriz deben empezar a pagar indemnizaciones. Los productores de plástico deben ser gravados, regulados y vigilados, y las ciudades deben rediseñarse y reconstruirse
Puede verse como una fuerte advertencia de que aferrarse a las emisiones de gases de efecto invernadero como el único santo grial de la sostenibilidad genera una forma de pensar equivocada
Hemos derivado hacia una civilización asistida por tecnología que cubre cada rincón del planeta con innumerables huellas: emisiones, contaminación por partículas y sustancias químicas, y alteración y destrucción de hábitats
El agotamiento de la capa de ozono fue una advertencia temprana; los gases de efecto invernadero son otra dimensión, y los microplásticos y los nitratos son otro problema más. No se ve el final
Basta imaginar comunidades de miles de millones de Homo sapiens extendidas por todas partes, de las que los contaminantes no fluyen de manera temporal, sino continua y eternamente
El desafío que enfrentamos es enorme. La clave es cómo revertir una mentalidad de crecimiento económico basada en la tecnología y fuera de control, que casi no se preocupa por las externalidades. Se necesitan ideas audaces, y esconder la cabeza en la arena no es una opción
Los autos eléctricos, al final, siguen siendo autos y solo representan un cambio marginal. Lo que realmente se necesita es que la gente use la bicicleta y camine en vez de usar el auto para los mandados cotidianos
Para un entorno seguro tampoco hace falta nada especial. El mundo deseable del futuro se hará realidad con bolardos y árboles. Con la mentalidad estadounidense actual es difícil de entender, pero al final no quedará otra
Me alegra que la gente esté empezando a analizar cómo reducir el impacto del polvo de neumáticos
Como todavía no se ha optimizado para eso, parece que hay mucho margen de mejora. Algo que falta en el artículo es que los autos eléctricos usan muy poco los frenos en comparación con los de combustión interna, lo que reduce mucho el polvo de frenos
Hace poco cambié las pastillas de freno de un Land Cruiser después de 70,000 km, y aunque es un 4x4 grande y pesado, diría que el revestimiento de freno que se desgastó de las pastillas fue alrededor de una libra o menos
Pero el caucho natural es un poco menos rentable para las empresas, dura demasiado y es de alta calidad, así que usan caucho sintético
El polvo de neumáticos es un problema porque queremos que siga siendo un problema. La solución existe, pero las empresas de neumáticos no quieren usarla, así que es imposible conseguir financiamiento
Así funciona el capitalismo. Tres empresas enferman a millones de personas para obtener ganancias un poco más altas
[1] https://hcs.osu.edu/our-people/dr-katrina-cornish
Con el mismo peso, el polvo de neumáticos es en general similar, y tampoco es que los autos eléctricos tengan que cambiar neumáticos nuevos cada dos meses. El polvo de frenos también es, de hecho, muy bajo
Artículos así no aparecen porque sí. Los combustibles fósiles y los fabricantes de autos de combustión interna gastan enormes sumas para difundir miedo, incertidumbre y duda sobre los autos eléctricos. Como se prevé que la demanda de sus productos caiga en porcentajes de dos dígitos durante la próxima década, tienen un gran interés financiero en frenar eso
Eso no significa que las partículas de neumáticos no sean un problema en el agua de mar, pero actualmente la mayoría de esas partículas proviene de autos de combustión interna
Pensé que, para la misma desaceleración, la cantidad de polvo de neumáticos generada sería la misma sin importar cómo se produzca la fricción en el eje, pero resultó que había leído “brake dust” como “tire dust” por error
No creo que sea literalmente cierto que, en la flota moderna de vehículos, la masa de partículas PM2.5 y PM10 emitida por neumáticos y frenos supere la masa de emisiones de escape
Las emisiones de escape tienen más masa que la gasolina quemada, y los autos consumen varios litros de gasolina cada 100 km. Ningún auto pierde varios kg de material de neumáticos o frenos cada 100 km
Probablemente se refiera solo a la masa en el rango de tamaño PM2.5 a PM10
Es raro concentrar la responsabilidad en los autos de pasajeros. Los camiones son mucho más pesados
Si se traslada la carga al ferrocarril, no hay plástico que se desgaste, la eficiencia energética es mucho mayor y también es posible la electrificación completa
Para este problema existe una solución simple conocida desde la Segunda Guerra Mundial: bajar los límites de velocidad y hacerlos cumplir
Casi todas las externalidades de los autos crecen de forma superlineal con la velocidad. Además, salvo en autopistas, la hora estimada de llegada real no disminuye de forma inversamente proporcional al límite de velocidad, sino que mejora mucho menos
El tráfico también está limitado, como el tráfico de red, por el producto ancho de banda-retardo