Gumiabroncskopás – a gumi terhelés hatásai

A WHO becslései szerint a környezeti (kültéri) levegő szennyeződése volt világszerte felelős 2016-ban 4,2 millió idő előtti halálesetért [1]. Emellett a levegőben lévő részecskéket a WHO erősen rákkeltőnek minősítette. Az IARC (Nemzetközi Rákkutató Ügynökség) is a magas kockázati tényezők közé sorolta 2013-ban a szálló port [2].

A légszennyezésért felelős tényezők között előkelő helyet foglal el a közúti közlekedés. A közvélemény szerint a közúti közlekedés fő levegőszennyező anyagai a széndioxid (CO2) és a nitrogén oxidok (NOx), valamint a kipufogógáz szilárd korom részecskéi. 2016-ban az EU tagállamaiban a közúti közlekedés volt felelős a NOx kibocsátás 39%-ért és a PM10 kibocsátás (a 10, illetve 2,5 mikrométernél kisebb részecskék jelölése PM10, PM2,5) 10%-ért [3].

Kevéssé fordul a figyelem a közúti közlekedés okozta egyéb szennyeződések felé. Ezek közül jellegénél fogva különálló, de az élő környezetet károsító a zajszennyezés. Szennyezőanyagok tekintetében pedig további szennyező anyagok a gumikopásból és az útkopásból adódó (együttesen: TRWP), valamint a fékek kopásakor keletkező porrészecskék.

Napjainkban az Euro 5-ös és 6-os szabványokat teljesítő járművek esetén jellemzően magasabb részecskekibocsátásért felelősek az út-, a gumiabroncs- és fékkopásból származó porok, mint közvetlenül a kipufogógázokból a környezetbe kerülők.

A 2. ábra a különböző PM2,5 részecskék eredetét mutatja a károsanyag kibocsátásokon belül Németországban. Az ábrából jól látható, hogy a kipufogógáz részecsketartalma a szigorú szabályozás hatására jelentősen csökken. A csökkenés hatására mennyisége lényegesen alacsonyabb, mint a kopásokból adódó részecskemennyiségek bármelyike. E kopásra visszavezethető szennyezők mennyisége növekvő tendenciát mutat, amelynek fő oka a gépjárművek számának növekedése. Ezzel párhuzamosan vannak csökkentő tényezők, mint a kopásra kevésbé hajlamos újtípusú abroncsok és útburkolatok fejlesztése. A fékkopásból adódó szennyezés mértékét csökkentheti az elektromos gépjárművek elterjedése, amelyeknél a fékezés egy jelentős részét az energia-visszatápláló egység végzi.

Az abroncskopásból származó kibocsátás globális átlag értéke 0,8 kg/(fő·év), de különböző országokban 0,2 és 5,5 kg/(fő·év) között jelentős szórást mutatnak [5]. A kopásból származó részecskék méreteloszlása és így terjedése is eltér a kipufogógázok porrészecskéinek terjedésétől. A TRWP legnagyobb részét az útfelületre, a talajba és a vízi környezetbe kerülő durvább heterogén részecskék alkotják. Egy közelmúltban végzett alapos kockázatértékelés szerint a belégzés útján az emberi egészségre jelentett kockázat alacsony, s a táplálékláncon keresztül történő bevitel okozta kockázatról nem áll rendelkezésre információ. Az egyetlen közzétett, környezeti körülmények között végzett lebomlási tanulmány szerint a gumiabroncs gumi részecskék felezési ideje a talajban 16 hónap. A főként természetes gumit tartalmazó tehergépkocsiabroncsok esetében ennél rövidebb időtartamot figyeltek meg. A gumiabroncsok kopásának környezeti megfigyelési vizsgálatokból származó koncentrációi nagy különbségeket mutatnak az utakról lefolyó vízben, az út porában, az út menti talajban, a folyók üledékében és a folyóvizekben, és a szállítási útvonalakat követve általában csökkenésük a jellemző [5].

[1] EEA Report Air quality in Europe — 2018 report.

[2] HASCOET, Matthieu; ADAMCZAK, Loïc. At source brake dust collection system. Results in Engineering, 2020, 5: 100083.

[3] BAENSCH-BALTRUSCHAT, Beate, et al. Tyre and road wear particles (TRWP)-A review of generation, properties, emissions, human health risk, ecotoxicity, and fate in the environment. Science of the Total Environment, 2020, 733: 137823.

[4] WHO, Ambient Air Pollution: A Global Assessment of Exposure and Burden of

Disease, 2016.

[5] Outdoor air pollution, IARC (Int. Agency Res. Cancer) Monogr. Eval. Carcinog.

Risks Hum. 109 (2016). [6] Tolnai Márk: Károsabb a gumi elhasználódás, mint a kipufogógázok?

https://www.autoszektor.hu/ 2020.03.13.

Dr. Bencs Péter, Dr. Szabó Szilárd (Gépészmérnöki és Informatikai Kar/Energetikai és Vegyipari Gépészeti Intézet)