Crece la preocupación por las emisiones de frenos y ruedas: contaminan ya más que los tubos de escape
Un estudio revela que las partículas de escape representan menos del 10 % del total de las emisiones
Los nuevos límites de calidad del aire de la UE en el 2030 serán extremadamente difíciles de cumplir
La creencia de que los tubos de escape son la principal fuente de contaminación del tráfico ha quedado obsoleta. Los frenos y ruedas de los vehículos generan ahora más del 90% de las emisiones de partículas en las carreteras europeas, mientras que los gases de escape apenas representan el 10%.
Esta transformación radical, documentada por la Universidad Tecnológica de Graz (Austria), demuestra que la fricción mecánica de frenos y neumáticos se han convertido en el nuevo problema medioambiental del transporte sobre ruedas.
La investigación, realizada para FVV eV en Alemania, revela que décadas de mejoras en los motores han reducido drásticamente las emisiones de escape. Los filtros de partículas de las normas Euro 5 y Euro 6, junto con la electrificación del parque automovilístico, han relegado a los tubos de escape a un papel secundario. Sin embargo, nadie había prestado suficiente atención a lo que ocurría bajo los coches.
Abrasión de los neumáticos
El estudio analizó las emisiones no derivadas del escape del parque automovilístico europeo actual. La abrasión de los neumáticos contra la carretera, el desgaste de los frenos y la resuspensión de partículas concentran ahora más del 90% de las emisiones de polvo fino.
Stefan Hausberger, director del estudio del Instituto de Termodinámica y Sistemas de Propulsión Sostenible, explica que este cambio modifica completamente el enfoque sobre la contaminación del transporte.
Medición en un banco de pruebas de la Universidad de Tu Graz (Austria).
Reducción del 80 % en frenos
La implementación de la norma Euro 7 en 2026 traerá avances significativos en la reducción de emisiones procedentes de los sistemas de frenado. Los investigadores prevén una disminución del 80% en los vehículos nuevos para 2040.
Todo ello llegará gracias a nuevas tecnologías como los recubrimientos de metal duro en los frenos que reducen la liberación de partículas durante la fricción. La creciente electrificación del parque automovilístico también contribuirá decisivamente a este objetivo, alterando fundamentalmente la forma en que los vehículos reducen su velocidad.
El frenado en los eléctricos
Los coches eléctricos generan gran parte de la energía de frenado mediante sistemas de recuperación, reduciendo el uso del frenado convencional y, por tanto, las emisiones derivadas de la fricción.
Esta tecnología transforma la energía cinética en electricidad que recarga las baterías, lo que significa que las pastillas apenas se utilizan en la conducción urbana. Las simulaciones indican que las emisiones de escape podrían reducirse hasta un 90% para 2040, combinando la mejora de los filtros con el aumento de vehículos eléctricos.
El desafío de los neumáticos
La situación con el desgaste de las ruedas presenta un panorama más complejo para los objetivos medioambientales. Los neumáticos deben mantener un buen agarre mediante fricción con la carretera, lo que inevitablemente genera abrasión y emisiones de partículas.
Los autores del estudio prevén un potencial máximo de reducción de sólo el 10-20% durante la próxima década, una cifra muy alejada de las mejoras conseguidas en escape y frenos.
El peso de los vehículos eléctricos
La paradoja de los coches eléctricos agrava el problema del desgaste de las ruedas. Estos vehículos pesan entre un 20 y un 30% más que sus equivalentes de combustión debido a las baterías, que añaden aproximadamente 400 kilogramos adicionales.
Este sobrepeso se traduce en un desgaste de neumáticos hasta un 30% superior, lo que incrementa significativamente las emisiones por abrasión de las ruedas y compensa parcialmente las ventajas en la reducción de emisiones de escape y frenos.
El par motor instantáneo de los vehículos eléctricos suma otro factor al desgaste acelerado de los neumáticos. La capacidad de acelerar de 0 a 100 km/h en pocos segundos somete a las ruedas a un estrés mecánico muy superior al de los vehículos convencionales.
10.000 kilómetros menos
Estudios recientes indican que los neumáticos de un coche eléctrico pueden durar hasta 10.000 kilómetros menos que los de un vehículo de gasolina equivalente, incrementando tanto los costes para los propietarios como las emisiones de microplásticos al ambiente.
Reducir los límites de velocidad permitiría disminuir las emisiones procedentes de las ruedas, pero esta medida requiere decisiones políticas más allá de las mejoras tecnológicas. En cuanto a la abrasión de la carretera y las partículas resuspendidas, resulta prácticamente imposible influir desde el diseño del vehículo.
Límites de 2030
Los nuevos límites de calidad del aire de la UE que entrarán en vigor en 2030 plantean un desafío considerable. Los valores límite para partículas inferiores a diez micrómetros (PM10) se reducirán a la mitad, de 40 a 20 microgramos por metro cúbico. Debido a las limitadas opciones para reducir la abrasión de neumáticos y carreteras, cumplir estos nuevos estándares será extremadamente difícil.
«Nuestros cálculos muestran que el cumplimiento de los límites será extremadamente estricto a partir de 2030, especialmente en lugares con alto volumen de tráfico», advierte Hausberger. Los accesos a túneles y las zonas de tráfico rodeadas de edificios serán los puntos más críticos.
Metodología avanzada
Para el estudio, los investigadores utilizaron el software PHEM (Modelo de Emisiones de Vehículos de Pasajeros y de Servicio Pesado), desarrollado por la Universidad de Graz.
Originalmente diseñado para simular emisiones de escape, el software ha sido ampliado para incluir emisiones no derivadas del tubo, escape mediante mediciones del Proyecto Líder NExT. Las mediciones se realizaron en bancos de pruebas de rodillos, combinando datos de proyectos para la FOEN suiza y Horizonte de la UE.
