Un sistema sviluppato in Corea del Sud ha rimosso almeno il 95% delle particelle PM2,5 e il 99% di quelle più grandi, fino a 10 micrometri, dall’aria che attraversava la griglia di un veicolo. Un secondo dispositivo ha catturato oltre 35 milligrammi di particelle prodotte dai freni per miglio percorso. Testata su veicoli tra cui una Kia Carnival e una Hyundai Sonata, la tecnologia mira a ridurre l’inquinamento lungo le strade senza richiedere molta energia aggiuntiva.
La ricerca è stata condotta da un gruppo guidato dal dottor Bangwoo Han del Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM). I risultati correlati sono stati pubblicati su riviste scientifiche tra cui Tribology International e Atmosphere. Il gruppo ha inoltre depositato diverse domande di brevetto in Corea del Sud, negli Stati Uniti e in Germania.
Il dispositivo montato sulla griglia usa la precipitazione elettrostatica: carica elettricamente le particelle presenti nell’aria in ingresso e le attira su piastre di raccolta. Fibre di carbonio molto più sottili di un capello umano permettono di catturarle con una corrente elettrica ridotta, limitando la produzione di ozono. Durante la marcia, è il flusso d’aria generato dal movimento del veicolo ad attraversare il sistema, senza bisogno di un ventilatore separato ad alta potenza.
Nei test, a 18,64 miglia orarie, pari a circa 30 chilometri orari, il filtro ha rimosso almeno il 95% del PM2,5 — particelle con diametro inferiore a 2,5 micrometri — e almeno il 99% di quelle nella fascia tra 2,5 e 10 micrometri. Le prestazioni sono rimaste simili anche a 31 miglia orarie, circa 50 chilometri orari. Ogni veicolo ha purificato circa 1.000 piedi cubi d’aria al minuto, equivalenti a circa 28 metri cubi. Dopo l’installazione, il consumo di carburante è variato di meno dell’1% su entrambi i modelli.
Un secondo dispositivo, collocato dietro la pinza del freno, raccoglie le particelle generate dall’attrito tra pastiglie e dischi. Durante la frenata, queste particelle acquisiscono naturalmente una carica elettrica, che il sistema sfrutta per catturarle senza un caricatore dedicato né una ventola di aspirazione separata. Nel ciclo di prova WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle), il dispositivo ha raccolto oltre 35 milligrammi di particelle da usura dei freni per miglio e per veicolo: circa 0,35 once in quasi 280 miglia, ossia circa 450 chilometri. La tecnologia affronta un problema già approfondito nell’articolo sulle polveri dei freni.
«Una caratteristica fondamentale di questa tecnologia è che i veicoli possono rimuovere il particolato fine dall’aria lungo le strade e, al tempo stesso, ridurre le particelle da usura dei freni direttamente alla fonte», ha dichiarato Han. «Collegando questa tecnologia ad AirFive, uno dei cinque marchi di punta del KIMM, intendiamo ampliarne le applicazioni per contribuire a migliorare la qualità dell’aria urbana», ha aggiunto.
Il sistema comprende anche un trasferimento wireless dell’energia, che consente di purificare l’aria quando il veicolo è parcheggiato. In un parcheggio dotato di ricarica wireless, la ventola del radiatore già presente nell’auto può aspirare l’aria circostante e convogliarla attraverso il dispositivo.
La tecnologia affronta l’inquinamento non prodotto dallo scarico, un problema che riguarda anche i veicoli elettrici e a idrogeno, perché anch’essi generano particelle da freni e pneumatici. Il sistema del KIMM interviene sulle particelle sospese nell’aria lungo le strade e sulle polveri dei freni; l’istituto ne evidenzia la possibile rilevanza rispetto alle norme Euro 7 sulle particelle prodotte dalla frenata.
«Sfruttando la struttura già presente nel veicolo e il flusso d’aria generato durante la marcia, abbiamo ridotto al minimo la necessità di energia aggiuntiva», ha dichiarato il dottor Gun Hee Lee, ricercatore senior del KIMM. «Dopo aver verificato la tecnologia con test sui veicoli, intendiamo convalidarne ulteriormente le prestazioni e la durata nel lungo periodo in condizioni di guida reali», ha aggiunto.
La ricerca ha ricevuto finanziamenti dal Programma per lo sviluppo delle tecnologie fondamentali dell’industria automobilistica. I test sui veicoli hanno verificato il funzionamento della tecnologia, ma il gruppo intende ancora valutarne prestazioni e durata nel tempo in condizioni reali di guida.
Fonte: interestingengineering.com
