Si miras las llantas de aleación
de un coche con motor de combustión verás unas manchas negras como de hollín,
prueba visible de un contaminante urbano menos conocido: el polvo de los
frenos. Durante décadas, las emisiones de los tubos de escape han sido el objetivo
de las medidas anticontaminantes del aire urbano, pero las nuevas investigaciones
subrayan que la verdadera causa de la contaminación de calles y carreteras va
mucho más allá de los tubos de escape.
Desde hace meses conduzco un
automóvil eléctrico, un Volvo EX40, del que me siento totalmente satisfecho.
Tanto en ciudad como en carretera utilizo una opción de conducción a “pedal”
que, en resumidas cuentas, hace que el coche responda al acelerador como los
coches de choque. Piso y acelera; levanto el pie y frena (al tiempo que recarga
la batería). Prácticamente me limito a pisar el freno en las maniobras de aparcamiento.
Ni que decir tiene que las bonitas llantas de aleación de mi Volvo relucen como
el primer día.
Analizando el aire de las atestadas
calles de Londres, Milán y Barcelona, un estudio
de EIT Urban Mobility ha cuantificado una reducción colosal del 83% en la
contaminación por polvo de frenos de los coches eléctricos de batería (VEB) en
comparación con sus homólogos con motor de combustión. Este avance reorienta el
debate sobre la calidad del aire en las zonas urbanas hacia las emisiones no
derivadas del escape, un campo cada vez más reconocido como una frontera
esencial para la salud ambiental.
La tecnología detrás de este
cambio es el frenado regenerativo, al que coloquialmente me he referido como
conducción “a pedal”. A diferencia de los frenos de fricción tradicionales que
comprimen las pastillas contra los discos para desacelerar el vehículo al
tiempo que emiten ráfagas de partículas suspendidas en el aire, los vehículos
eléctricos utilizan sus motores haciéndolos girar en sentido inverso; al
desacelerar: de ese modo, convierten la energía cinética del vehículo en energía
eléctrica durante la frenada, almacenándola en la batería.
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| Esquema de un motor con frenada regenerativa (FR). Este sistema convierte la energía cinética del motor durante el proceso de frenado en energía eléctrica. La energía eléctrica convertida por el FR es normalmente utilizada para cargar la batería, empleando el mismo principio de un alternador convencional. El funcionamiento del FR consiste en la utilización del motor para reducir la velocidad del automóvil provocando la frenada. En este instante, el motor eléctrico funciona en dirección inversa, lo que reduce la velocidad del automóvil. Cuando el motor cambia de sentido de giro, empieza a actuar como generador (a) produciendo energía que puede emplearse en sistemas eléctricos, como la recarga de batería. Por el contrario, cuando el vehículo acelera, el motor gira en el otro sentido tomando energía de la batería (b). |
La frenada regenerativa no está
diseñada para recargar completamente la batería, pero sí contribuye a aumentar
la autonomía y a reducir el desgaste de los frenos mecánicos convencionales, lo
que a su vez disminuye sustancialmente las emisiones de partículas suspendidas
en el aire.
El polvo de freno, compuesto por
una compleja mezcla de hierro, cobre, zinc, carbono y otros metales, es más que
una simple molestia superficial. Algunos estudios científicos han calculado que
hasta el 55% de las PM10 (las partículas en suspensión en el aire con un
diámetro de 10 micras o menos) no relacionadas con el escape del tráfico en las
ciudades se emite por el desgaste de los frenos. Estas partículas que a veces son
ultrafinas, de menos de 100 nanómetros (un nanómetro es la milésima parte de
una micra), se inhalan fácilmente y se depositan en los pulmones.
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| El freno de disco se montó por primera vez en 1955 en un vehículo de serie, el Citroën DS (Tiburón), y desde entonces ha predominado como elección principal, al menos en el tren delantero, que a fin de cuentas es el que más potencia de frenado requiere, independientemente de si es el eje tractor o no. Su funcionamiento es sencillo: el disco gira solidario a la rueda y es la pinza la que mediante un pistón hidráulico presiona las pastillas para que realicen la fricción contra él. De este modo se reduce la velocidad de giro de la rueda, que, a su vez, frena el vehículo. Durante la fricción, se produce una fuerte emisión de particulado. Imagen. |
Estudios con células alveolares
humanas han demostrado que el polvo de freno enriquecido con cobre provoca
estrés oxidativo extremo e inflamación, que a veces iguala o incluso supera el
efecto de las partículas de escape de diésel. El efecto sobre la salud es
especialmente crítico para los colectivos urbanos más desfavorecidos desde el
punto de vista médico, en los cuales se ha demostrado que la exposición a
partículas en suspensión está relacionada con un aumento en las tasas de asma,
enfermedades cardiovasculares y otras afecciones respiratorias.
Aunque no falta quienes han sugerido
un desgaste ligeramente mayor de los neumáticos de los vehículos eléctricos
debido a su mayor peso promedio, el estudio de EIT Urban Mobility reveló que el
polvo de los frenos tiene una probabilidad mucho mayor de dispersarse en el
aire y contribuir a la contaminación atmosférica que las partículas procedentes
del desgaste de los neumáticos. Incluso al sumar las emisiones de neumáticos,
frenos y desgaste del asfalto de las carreteras, los VEB producen un 38% menos
de contaminación por partículas que los vehículos de gasolina, incluso sin tener
en cuenta las emisiones de los escapes de estos últimos.
El impacto es real. California ha
demostrado en la práctica que cuando el uso de vehículos VEB crece en una zona,
la contaminación atmosférica en los barrios y las admisiones por asma
disminuyen. Sin embargo, los avances no son equitativos. Los barrios de ingresos
bajos, que suelen sufrir los mayores impactos de la contaminación, tienen una
menor matriculación de vehículos eléctricos, lo que pone de relieve la
necesidad de un acceso equitativo a un transporte limpio.
Para los responsables políticos y
los planificadores urbanos, estos datos plantean un nuevo conjunto de
prioridades. A medida que las emisiones de los escapes continúan disminuyendo, otras
fuentes no relacionadas con el escape, especialmente el desgaste de los frenos,
representarán una proporción cada vez mayor de la contaminación urbana por
partículas.
La reciente aprobación por el
Parlamento Europeo de la normativa
Euro 7, que establecerá estándares sobre las emisiones de neumáticos y
frenos, refleja el cambio de interés regulatorio. Al mismo tiempo, la
innovación tecnológica ya está en marcha: algunos fabricantes están utilizando
sistemas de tambor de freno cerrados en los vehículos eléctricos, que retienen
las partículas aún más, y los fabricantes de neumáticos están trabajando en
compuestos especializados para reducir el desgaste.
Fuera de Europa, están surgiendo
esfuerzos regulatorios similares. El GTR
24 y el Reglamento
117 de las Naciones Unidas servirán de base para abordar las emisiones de
frenos y neumáticos europeos. Estas dos regulaciones, las primeras de su tipo,
podrían servir como modelos para otras regiones del mundo en la reducción de
emisiones no relacionadas con los gases de escape.
El informe de Movilidad Urbana del EIT también aborda una perspectiva más amplia: la transición de los usuarios del coche privado al transporte público, la bicicleta o caminar puede lograr una reducción de emisiones no derivadas del escape hasta cinco veces mayor que la electrificación individual.
Sin embargo, para los millones de coches que seguirán circulando por las vías urbanas, el uso de vehículos VEB y su tecnología de frenado regenerativo supone un gran avance hacia un aire urbano más limpio y saludable. La prevención siempre es mejor que la reducción a posteriori.
