Une étude de l'Université de Californie à Irvine révèle que la plupart des particules libérées lorsque les véhicules freinent sont chargées électriquement, offrant ainsi une méthode potentielle pour réduire la pollution de l'air à l'aide de précipitateurs électrostatiques. Soulignant les problèmes de santé et de justice environnementale liés aux émissions hors gaz d'échappement, les résultats soulignent l'importance de s'attaquer aux émissions de freinage, en particulier dans les zones à faible revenu et à fort trafic.
Ces travaux pourraient contribuer à contrôler une source importante de pollution atmosphérique.
Les chercheurs ont une compréhension limitée des particules émises dans l’air lorsque les freins d’un véhicule sont appliqués. Cependant, certains éléments indiquent que ces particules pourraient présenter un plus grand risque pour la santé que les émissions provenant du pot d'échappement.
Dans une nouvelle étude en Actes de l'Académie nationale des sciencesdes chercheurs de l'Université de Californie à Irvine montrent comment la plupart de ces particules émises lors d'un freinage léger portent une charge électrique – quelque chose qui pourrait potentiellement être exploité pour aider à réduire la pollution de l'air provenant des véhicules.
« Nous avons constaté que jusqu'à 80 % des particules d'aérosol émises lors du freinage sont chargées électriquement, et que beaucoup d'entre elles sont en fait très chargées », a déclaré Adam Thomas, doctorant dans le laboratoire de Jim Smith, professeur de chimie, qui a dirigé l'étude aux côtés du chercheur postdoctoral de l'UCI, Paulus Bauer.
Pour effectuer le travail, l'équipe a utilisé un grand tour pour faire tourner un disque de frein et un étrier détachés. Ils ont ensuite mesuré la charge électrique des aérosols émis dans l’air et ont découvert le chiffre de 80 pour cent.
« J'ai été très surpris », a déclaré Smith. « Nous avons également été surpris que cela n'ait pas vraiment été étudié étant donné à quel point les voitures sont courantes dans les sociétés humaines. »
Implications pour la santé publique et l’environnement
La recherche fait partie d'un effort d'équipe plus large à l'UCI pour comprendre les impacts sur la santé publique des émissions autres que celles des tuyaux d'échappement dans les zones en proie à la circulation automobile, y compris de nombreuses régions du sud de la Californie.
« La toxicité et les effets sur la santé des particules d'usure des freins sont largement inconnus », a déclaré Manabu Shiraiwa, professeur de chimie des aérosols à l'UCI et l'un des chercheurs à l'origine du projet universitaire. « Des résultats récents de mon laboratoire indiquent qu'ils peuvent induire un stress oxydatif, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires. »
La nouvelle étude révèle un problème qui pourrait s’aggraver à mesure que les voitures électriques deviendront de plus en plus courantes au cours des prochaines décennies. Les voitures électriques, a expliqué Smith, ne sont pas vraiment des véhicules zéro émission, les municipalités doivent donc réfléchir à des stratégies pour réduire les émissions provenant de l'utilisation des freins ainsi que des tuyaux d'échappement.
Régler les émissions des freins
L’équipe a découvert que le pourcentage de particules chargées émises dépendait largement de la composition matérielle des plaquettes de frein. Étant donné que les particules portent une charge électrique, elles devraient être relativement faciles à éliminer de l’air.
« S'ils sont chargés, ils peuvent être facilement retirés de l'air avant d'avoir le moindre impact sur la santé », a déclaré Smith. « Tout ce que vous avez à faire est de les collecter avec un précipitateur électrostatique, un appareil qui expose les particules chargées à un champ électrique et les balaie efficacement. »
Le risque pour la santé publique posé par les émissions de freins n'est pas supporté de manière égale par une population : les quartiers à faible revenu des villes ont tendance à être plus fréquentés que d'autres, ce qui crée un problème de justice environnementale dans lequel certaines classes socio-économiques sont plus exposées aux émissions de freins que d'autres. .
Selon le professeur Barbara Finlayson-Pitts, professeur émérite de chimie et chercheur principal du projet à l'UCI, les émissions dues au freinage ne sont pas bien caractérisées mais sont potentiellement importantes dans les zones à fort trafic. « Ces zones se trouvent souvent dans des communautés les plus pauvres et mettent en évidence un aspect important de la justice environnementale qui a été largement négligé », a déclaré Finlayson-Pitts.
L'équipe de l'UCI travaille avec des organisations communautaires locales comme la Madison Park Neighbourhood Association à Santa Ana, qui aide à diffuser les découvertes scientifiques de l'UCI au public. Le financement de l'étude provenait des frais payés par Volkswagen dans le cadre d'un accord conclu en 2016 avec le ministère de la Justice de Californie, selon lequel l'entreprise utilisait des appareils contribuant à augmenter la pollution de l'air.
