انتشار ذرات ناشی از لنت ترمز به منبعی قوی اما غیرمنتظره از آلودگی هوا تبدیل شده است و مطالعات اخیر خطرات احتمالی آن برای سلامتی را آشکار کرده‌اند.
اگرچه انتشار گازهای گلخانه‌ای از خودروهای دیزلی به‌خوبی به‌عنوان عاملی مضر مستند شده است، یک مطالعه جدید مشکل نگران‌کننده‌ای را نشان داده است: سمیت گرد و غبار ناشی از لنت‌های ترمز.
شناخت لنت‌های ترمز – اصول اولیه
لنت‌های ترمز قهرمانان خاموش سیستم ترمز خودروی شما هستند. هر بار که پدال ترمز را فشار می‌دهید، این اجزای کوچک اما قدرتمند اصطکاک لازم برای کاهش سرعت را ایجاد می‌کنند.
آن‌ها به دیسک ترمز فشار می‌آورند و مقاومت کافی برای متوقف کردن چرخ‌ها را تولید می‌کنند. با گذشت زمان، این اصطکاک مداوم باعث ساییدگی آن‌ها می‌شود، به همین دلیل است که در نهایت نیاز به تعویض پیدا می‌کنند.
البته همه لنت‌های ترمز یکسان نیستند. برخی از آن‌ها از مواد آلی مانند لاستیک و شیشه ساخته شده‌اند، در حالی که برخی دیگر از ترکیبات نیمه‌فلزی یا سرامیکی برای عملکرد بهتر و دوام بیشتر استفاده می‌کنند.
برخی از لنت‌های ترمز حاوی مس هستند، زیرا این فلز در دفع گرما و کاهش افت عملکرد ترمز بسیار مؤثر است. به همین دلیل، تولیدکنندگان سنتی آن را در لنت‌های نیمه‌فلزی و سرامیکی به کار می‌بردند، اما همین ویژگی باعث آسیب محیط‌زیستی نیز می‌شود.
مس در لنت‌های ترمز
محققان دانشگاه ساوتهمپتون بریتانیا مطالعه جامعی را روی ذرات میکروسکوپی آزادشده از انواع مختلف لنت‌های ترمز انجام دادند.
آن‌ها به کشف شگفت‌انگیزی دست یافتند: برخی از لنت‌های ترمز ذراتی را آزاد می‌کنند که سمی‌تر از گازهای خروجی دیزل هستند.
محققان دریافتند که عامل اصلی این سمیت، غلظت بالای مس در برخی لنت‌های ترمز است.
این ذرات ریز هنگام استنشاق می‌توانند به عمق ریه‌ها نفوذ کرده، به سلول‌های حساس آسیب برسانند و احتمالاً منجر به پیامدهای جدی برای سلامتی شوند.
انتشار آلاینده‌های “غیر اگزوزی” خودرو
اگرچه خطرات آلودگی ناشی از وسایل نقلیه کاملاً شناخته شده است، اما تمرکز معمولاً روی انتشار گازهای اگزوز بوده است.
ذرات حاصل از سایش لاستیک، جاده و لنت‌های ترمز معمولاً به‌عنوان منابع آلاینده در نظر گرفته نمی‌شوند و آلودگی ناشی از این عوامل نظارت یا تنظیم نمی‌شود.
اکنون، این آلاینده‌های “غیر اگزوزی” به عامل اصلی تولید ذرات معلق خودروها در بریتانیا و برخی مناطق اروپا تبدیل شده‌اند.
در میان آن‌ها، گرد و غبار ناشی از لنت ترمز به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل آلاینده شناخته شده است.
آلودگی پنهان در خودروهای برقی
نویسنده اصلی این مطالعه، دکتر جیمز پارکین، اشاره کرد که گسترش خودروهای برقی، این مشکل را برجسته‌تر کرده است.
او توضیح داد:
“مردم معمولاً آلودگی خودروها را از طریق دود اگزوز در نظر می‌گیرند و تصور می‌کنند خودروهای برقی هیچ آلاینده‌ای تولید نمی‌کنند. اما خودروهای برقی همچنان به دلیل اصطکاک و سایش جاده، لاستیک‌ها و ترمزها، ذرات معلق تولید می‌کنند.”
“ما می‌خواستیم بررسی کنیم که ترکیب شیمیایی مختلف لنت‌های ترمز چگونه بر سمیت ذرات منتشرشده تأثیر می‌گذارد و این موضوع چه پیامدهایی برای سلامت انسان دارد.”
تأثیر ذرات PM2.5 بر ریه انسان
تمرکز این مطالعه بر روی کوچک‌ترین ذرات معلق PM2.5 و پایین‌تر بود که ۳۰ برابر کوچک‌تر از قطر یک تار موی انسان هستند.
این ذرات بسیار ریز می‌توانند از مجاری تنفسی فوقانی عبور کرده و وارد کیسه‌های هوایی ریه شوند، جایی که تبادل اکسیژن و دی‌اکسیدکربن انجام می‌شود.
این ذرات معلق از منابع مختلف، سالانه با بیش از ۴ میلیون مرگ زودرس در سراسر جهان مرتبط هستند.
شناسایی سمی‌ترین لنت‌های ترمز
محققان با استفاده از دستگاه‌های ویژه، ذرات معلق حاصل از چهار نوع لنت ترمز (کم‌فلز، نیمه‌فلزی، آلی بدون آزبست و سرامیکی-هیبریدی) را جمع‌آوری کردند.
سپس، نمونه‌های آزمایشگاهی از سلول‌های ریه انسان را در معرض این ذرات قرار دادند تا تأثیرات آن را از نظر التهاب و مرگ سلولی بررسی کنند.
نتایج آزمایش نشان داد که لنت‌های ترمز آلی بدون آزبست، سمی‌ترین نوع لنت‌ها هستند.
این لنت‌ها بیشترین میزان التهاب و شاخص‌های سمی را ایجاد کردند، به‌طوری که حتی از ذرات خروجی دیزل نیز مضرتر بودند.
لنت‌های سرامیکی دومین لنت‌های سمی بودند. جالب اینکه هم لنت‌های آلی بدون آزبست و هم سرامیکی دارای مقادیر بالای مس بودند، و آزمایش‌های بعدی نشان داد که حذف مس باعث کاهش سمیت ذرات معلق می‌شود.
کاهش استفاده از مس در قطعات خودرو
نتایج این تحقیق که در مجله Particle and Fibre Toxicology منتشر شده است، نشان می‌دهد که کاهش میزان مس در لنت‌های ترمز می‌تواند برخی از اثرات مضر ذرات معلق خودروها را کاهش دهد.
پروفسور متیو لاکسام، سرپرست این پروژه، توضیح داد:
“این تحقیق پیامدهای مهمی برای سلامت و سیاست‌های آینده دارد، زیرا با گذار از خودروهای دیزلی و بنزینی به خودروهای برقی، انتشار ذرات معلق غیر اگزوزی همچنان ادامه خواهد داشت.”
“این آلاینده‌ها حتی ممکن است افزایش یابند، زیرا خودروهای برقی سنگین‌تر از خودروهای دارای موتور احتراقی هستند و اصطکاک بیشتری ایجاد می‌کنند.“
گام بعدی چیست؟
با حرکت به سمت آینده‌ای مبتنی بر خودروهای برقی، لازم است توجه داشته باشیم که اگرچه این خودروها فاقد آلاینده‌های اگزوزی هستند، اما همچنان کاملاً بدون آلاینده نیستند.
برای دستیابی به آینده‌ای سالم‌تر، باید فراتر از آلودگی اگزوزی فکر کنیم و اثرات فزاینده آلاینده‌های غیر اگزوزی را نیز کاهش دهیم.
مقررات مربوط به انتشار گازهای خودروها باید تکامل یابد و منابع غیر اگزوزی مانند سایش لاستیک و لنت ترمز را نیز شامل شود تا بهبود کیفیت هوا همگام با پیشرفت فناوری صورت گیرد.
همچنین، تحقیقات مداوم درباره مواد جایگزین برای لنت‌های ترمز و فناوری‌های نوین ترمز، از جمله ترمز احیاکننده، می‌تواند نقش مهمی در کاهش انتشار ذرات معلق ایفا کند.
پرداختن به این منابع کمتر مورد توجه قرار گرفته از آلودگی می‌تواند به ما کمک کند تا راهبردی جامع‌تر برای هوایی پاک‌تر و جوامعی سالم‌تر داشته باشیم.
این مطالعه کامل در مجله Particle and Fibre Toxicology منتشر شده است.
