انبعاثات النقل البري وتغير المشهد

إن الغبار الناتج عن تآكل الطريق والإطارات والفرامل، والمعروف باسم “الانبعاثات غير العادمة” ، أصبح الآن النوع الرئيسي من الانبعاثات من النقل البري، متجاوزاً انبعاثات العادم في العديد من البلدان الأوروبية.

من بين هذه العوامل، غالباً ما يكون غبار الفرامل هو المساهم الرئيسي، لكنه لم يخضع للتنظيم بعد، وهناك قدر أقل بكثير من المعلومات المعروفة عن التأثيرات الصحية المحتملة لغبار الفرامل مقارنة بأبخرة عادم الديزل.

تأثير غبار الفرامل على الرئة

قام الباحثون بزراعة خلايا في المختبر لتقليد بطانة الرئة، وبتعريض هذه الخلايا لغبار الفرامل ووغبار عوادم الديزل، وقد ثبت أن غبار الفرامل أكثر ضرراً لهذه الخلايا بشكل ملحوظ عبر تدابير مختلفة مرتبطة بأمراض الرئة مثل السرطان والربو. ومن المثير للاهتمام أنهم وجدوا أن إزالة النحاس من غبار الفرامل يقلل من هذه التأثيرات.

وعلى الرغم من ذلك، فإن اللوائح الحالية الخاصة بالمركبات في المملكة المتحدة تستهدف فقط انبعاثات العادم، وتشير نتائج الدراسة إلى وجود حاجة ملحة للنظر في تنظيم الانبعاثات غير العادمة أيضاً. وقد تكون إعادة صياغة وسادات الفرامل إحدى الطرق لتقليل العبء الصحي المحتمل الذي تفرضه هذه الانبعاثات.

تطور تصنيع وسادات الفرامل

كانت وسادات الفرامل تحتوي في السابق على ألياف الأسبستوس للتعامل مع ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك، تم حظر الأسبستوس في المملكة المتحدة في عام 1999 بسبب ارتباطه بأمراض الرئة. أدى هذا إلى قيام صناعة السيارات بتصميم بطانات جديدة لوسادات الفرامل، بما في ذلك وسادات عضوية خالية من الأسبستوس (NAO) تُستخدم عادةً في المركبات اليوم.

بمقارنة الضرر الناتج عن غبار أنواع مختلفة من الوسادات، وجدت الدراسة أن الغبار الناتج عن وسادات NAO، المصممة لتحل محل الوسادات المحتوية على الأسبستوس، كان الأكثر سمية لخلايا الرئة مقارنة ليس فقط بالغبار الناتج عن أنواع أخرى من الوسادات، بل وأيضاً بغبار عوادم الديزل.

التحليل الكيميائي لغبار الفرامل

وترتبط بعض التأثيرات على خلايانا المعرضة لأمراض مثل سرطان الرئة، وتليف الرئة (ندبات الرئة)، والربو، ومرض الانسداد الرئوي المزمن.

أظهرت الأبحاث السابقة أن المعادن الموجودة في جزيئات تلوث الهواء يمكن أن يكون لها تأثيرات سامة، وقام الباحثون بقياس محتوى المعدن في أنواع مختلفة من غبار الفرامل وغبار عوادم الديزل. حددت تقنيات الذكاء الاصطناعي محتوى النحاس العالي باعتباره السمة المميزة لغبار الفرامل من وسادات NAO.

كما وجدوا أن النحاس يمكن أن يتسرب إلى داخل خلايا الرئة المكشوفة. والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه عندما عالجوا غبار الفرامل هذا بمادة كيميائية لتحييد النحاس، تضاءلت آثاره السامة. وهذا يشير إلى أن النحاس يسبب على الأقل بعض الخصائص الضارة لهذا الغبار.

تأثير النحاس والإجراءات الواجب اتخاذها

يأتي ما يقرب من نصف النحاس الموجود في الهواء الذي نتنفسه من تآكل الفرامل والإطارات. وقد وجدت دراسات مختلفة أجرتها مجموعات بحثية أخرى أن التعرض لتركيزات عالية من النحاس يرتبط بضعف وظائف الرئة، وخطر الوفاة بشكل عام.

السيارات الكهربائية وتحدياتها

هناك مجموعة ضخمة من الأدلة التي تثبت أن الغبار المحمول جواً يضر بصحتنا، ومن المؤسف أن التحول إلى المركبات الكهربائية في حين سيقضي على انبعاثات العادم، التي تشمل الغازات السامة فضلاً عن الغبار، لن يقضي على غبار الطرق والإطارات والفرامل.

تشير الدراسات إلى أن المركبات الكهربائية، بسبب ميلها إلى أن تكون أثقل وزناً، يمكن أن تولد المزيد من الغبار غير العادم مقارنة بالمركبات التي تعمل بالبنزين أو الديزل – ومن الواضح أن تسمية الانبعاثات الصفرية ليست دقيقة.

بعض السيارات الكهربائية مزودة بأنظمة فرامل متجددة تسمح للمحرك بالعمل كمولد، مما يؤدي إلى إبطاء السيارة. ومع ذلك، لا تزال السيارات الكهربائية مزودة بأنظمة فرامل احتكاكية، والتي تساعد في إيقاف السيارة تماماً، وبالتالي تظل تولد غبار الفرامل.

التوجهات المستقبلية

ستضع معايير الانبعاثات Euro 7 القادمة التي سيتم تقديمها في نوفمبر 2026 حدوداً لانبعاثات غبار الفرامل مما قد يحفز الابتكار لتطوير مواد فرامل جديدة أو آليات احتجاز الغبار. قد يركزون أيضاً بشكل إضافي على تهدئة حركة المرور وتصميم الطرق لتقليل أنماط التوقف والانطلاق والقيادة العدوانية – وكلاهما يزيد من انبعاثات غبار الفرامل.

قد تعمل تركيبات وسادات الفرامل الجديدة على تقليل المستوى الإجمالي لانبعاثات الغبار أو قد تكون مصممة لاستبعاد المكونات السامة على غرار الطريقة التي تم بها القضاء على الأسبستوس في السابق.

ومن الجدير بالذكر أنه في الولايات المتحدة، أقر كل من كاليفورنيا وواشنطن تشريعات تهدف إلى تقليل محتوى النحاس داخل وسادات الفرامل، على الرغم من أن هذا كان في المقام الأول استجابة للمخاوف بشأن تسرب النحاس من غبار الفرامل إلى المجاري المائية، مما يؤثر على الحياة المائية.