Αστική πλαστική ρύπανση: τα ελαστικά των αυτοκινήτων

Ήλη, Άννα Μαρία¹; Ήλη, Νεφέλη Παρασκευή²;

  Ήλη Χριστίνα Διώνη³

^2,3 Πρότυπο Γενικό Λύκειο Ζωσιμαίας Σχολής Ιωαννίνων

¹ Δωδωναία Εκπαιδευτήρια Ιωάννινα

¹ili.annamaria2@gmail.com, ²nefeli.p.ili@gmail.com
³christina.dioni.ili@gmail.com

Επιβλέπουσα επιστήμονας : Δρ. Ξένια Ι. Λοϊζίδου

Πολιτικός Μηχανικός/ Ακτομηχανικός

Πρόεδρος του Δ.Σ. ΑΚΤΗ Κέντρο Μελετών και Έρευνας

xenia@isotech.com.cy

Περίληψη

Οι πλαστικοί ρύποι αποτελούν παγκόσμιο περιβαλλοντικό πρόβλημα. Πρόσφατα έχει αναγνωριστεί διεθνώς η σημαντική συμμετοχή που έχουν στην αστική πλαστική ρύπανση τα πλαστικά σωματίδια που προέρχονται από τα ελαστικά των αυτοκινήτων. Έως σήμερα, δεν υπάρχουν δεδομένα που να καταδεικνύουν το μέγεθος του προβλήματος και της επιβάρυνσης στην Ήπειρο. Η μελέτη μας αποσκοπεί να καταγράψει δεδομένα πεδίου που θα αναδείξουν το πρόβλημα και τις επιπτώσεις του στην κοινότητά μας. Θα ζυγίσουμε 5 καινούργια ελαστικά διαφόρων τύπου και μεγεθών. Παράλληλα  θα συγκεντρώσουμε μεταχειρισμένα ελαστικά αντίστοιχα με τα καινούργια και θα  τα ζυγίσουμε και αυτά . Έτσι θα έχουμε το αρχικό βάρος του ελαστικού και το βάρος του μετά τον χρόνο χρήσης του. Θα αναγνωρίσουμε πόσο έχει αλλοιωθεί το κάθε ελαστικό και συνεπώς πόσο πλαστικό χάνεται στην άσφαλτο και μπαίνει στην ατμόσφαιρα. Η φθορά  του ελαστικού παραμένει στην φύση  ως TWP (Tyre wear Particles)  και TWC (Tyre wear Chemicals). Η έρευνα θα προτείνει πιθανές λύσεις για το τρέχων ζήτημα. Με την εφαρμογή στατιστικής μελέτης, επιστημονικής έρευνας και τεχνολογίας, συνδέουμε  το STEM με τους Παγκόσμιους στόχους βιώσιμης ανάπτυξης 4, 11, 12, 14, 15, 17.

Λέξεις-κλειδιά: πλαστικοί ρύποι – ελαστικά αυτοκινήτων – Tyre wear Particles – Tyre wear Chemicals

Εισαγωγή

Η μελέτη μας αποσκοπεί να καταγράψει δεδομένα που θα αναδείξουν το πρόβλημα των πλαστικών ρύπων στο περιβάλλον που προέρχονται από την φθορά των ελαστικών αυτοκινήτων. Θα προσπαθήσουμε να δώσουμε απάντηση στα ακόλουθα ερευνητικά μας ερωτήματα:
α.  Φθείρεται το λάστιχο, και αν ναι, σε ποιό επίπεδο ώστε να αξίζει να ανησυχούμε;.

β. Ποιες είναι οι αιτίες φθοράς;

γ. Υπάρχουν λύσεις για το πρόβλημα;

Οι πλαστικοί ρύποι από ελαστικά

Οι πλαστικοί ρύποι από ελαστικά προέρχονται από τη φθορά των ελαστικών των οχημάτων κατά τη διάρκεια της οδήγησης. Καθώς τα ελαστικά φθείρονται, απελευθερώνουν μικροσκοπικά σωματίδια, γνωστά ως μικροπλαστικά, τα οποία καταλήγουν στο περιβάλλον. Αυτά τα μικροπλαστικά περιέχουν πάνω από 400 χημικές ουσίες και ενώσεις, πολλές από τις οποίες είναι καρκινογόνες [1].

Διαχωρίζονται σε δυο τύπους ρύπων: Τα Tire wear particle (TWP) και τα tyre wear chemicals (TWC). Τα σωματίδια φθοράς ελαστικών (TWP)  είναι μικροσκοπικά κομμάτια που προκύπτουν όταν το ελαστικό φθείρεται κατά τη διάρκεια της οδήγησης ενώ τα χημικά της φθοράς ελαστικών (TWC)  είναι τα χημικά συστατικά που περιέχονται στα ελαστικά και απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της φθοράς τους. Όταν το ελαστικό φθείρεται, αυτά τα χημικά διαχέονται στο περιβάλλον και μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα του αέρα, του εδάφους ή του νερού, καθώς και να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων και των ζώων. Και τα TWP και τα TWC συνιστούν ένα περιβαλλοντικό πρόβλημα, καθώς τα σωματίδια μπορεί να φτάσουν στον αέρα και το νερό, επηρεάζοντας την ποιότητα του περιβάλλοντος. Τα χημικά που απελευθερώνονται μπορούν επίσης να είναι τοξικά για τη χλωρίδα και την πανίδα.[2]

Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει αναγνωρίσει ότι οι εκπομπές μικροσωματιδίων από τη φθορά των ελαστικών αποτελούν τη δεύτερη μεγαλύτερη πηγή εκπομπών ρύπων σε μικροπλαστικά στην Ευρώπη έχει προτείνει μέτρα για τον περιορισμό των εκπομπών ρύπων που προέρχονται από τα ελαστικά, αναγνωρίζοντας τη σοβαρότητα του προβλήματος^.[3]

Αιτίες φθοράς

Η φθορά του ελαστικού προκαλείται από μια ποικιλία παραγόντων, οι οποίοι επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής και τις επιδόσεις του. Οι κύριες αιτίες περιλαμβάνουν [4]:

• Τριβή με το οδόστρωμα
• Κακή πίεση αέρα:
• Υπερθέρμανση:
• vi. Υπερφόρτωση:
• Ακατάλληλο ευθυγράμμιση (ευθυγράμμιση τροχών):
• Οδήγηση με επιθετικό τρόπο
• Χημικοί παράγοντες και καιρικές συνθήκες:
• Ατελείς συνθήκες του δρόμου:
• Ηλικία του ελαστικού:

Μέθοδος έρευνας

Η διερεύνηση αυτού του πρώτου μας ερευνητικού ερωτήματος έγινε βιωματικά στο πεδίο Η μέθοδος που χρησιμοποιήσαμε για να εντοπίσουμε την φθορά του ελαστικού αυτοκινήτου κατά την χρήση του ήταν η ακόλουθη:

Απευθυνθήκαμε στο μεγαλύτερο κέντρο πώλησης ελαστικών της ευρύτερης περιοχής των Ιωαννίνων[5], το οποίο ανταποκρίθηκε στο αίτημα μας και μας έδωσε πρόσβαση τόσο σε καινούργια αλλά και σε μεταχειρισμένα ελαστικά. Για να περιορίσουμε τον όγκο της μελέτης μας επιλέξαμε 5 σετ καινούργιων και 5 σετ αντίστοιχων μεταχειρισμένων ελαστικών διαφορετικού μεγέθους των σύνηθες τύπων ελαστικών επιβατικών οχημάτων στην Ήπειρο βάση πωλήσεων.

Σχήμα 1: Καινούργια και παλιά ελαστικά

Ζυγίσαμε με ηλεκτρονική ζυγαριά (τύπου γάντζο) τα καινούρια ελαστικά και καταγράψαμε τα βάρη τους πριν από οποιαδήποτε χρήση. Έπειτα ζυγίσαμε τα αντίστοιχα μεταχειρισμένα ελαστικά, σημειώνοντας τα χιλιόμετρα που έχουν διανύσει.

Σχήμα 2: Ζυγίσαμε σε ζυγαριά τύπου «γάντζο» τα καινούργια και τα φθαρμένα ελαστικά

Σχήμα 3: Ζυγίσαμε τα ελαστικά και σημειώσαμε τις μετρήσεις

Κάναμε τις μετρήσεις με ακρίβεια και καταγράψαμε τα δεδομένα για την τυπική κατάσταση των ελαστικών (π.χ. βάρος, τύπος, μέγεθος). Έπειτα υπολογίσαμε την απώλεια πλαστικού από κάθε ελαστικό συγκρίνοντας το αρχικό βάρος των καινούριων με τα βάρη των μεταχειρισμένων ελαστικών. Η διαφορά βάρους υποδεικνύει την ποσότητα του πλαστικού που έχει αποσπαστεί από το ελαστικό κατά τη διάρκεια της χρήσης. Στην συνέχεια καταγράψαμε την απώλεια πλαστικού ως ποσοστό (%) του αρχικού βάρους.