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INNOVAZIONE

dicembre-gennaio 2014

Stop polveri sottili dalle pastiglie freno

L’Unione europea finanzia un progetto congiunto per frenare l’inquinamento da polveri sottili: 2 milioni di euro a Rebrake.


di di Giovanni Straffelini Dipartimento di Ingegneria industriale dell’Università di Trento

Ogni automobilista sa che periodicamente deve sostituire le pastiglie freno della propria vettura perché si usurano. Ma dove finiscono i frammenti di usura? Ai lati della strada, si legge in uno dei tanti libretti dedicati alle domande strane. No, questa è solo metà della storia: infatti, metà dei frammenti di usura (più o meno) entra nell’atmosfera e contribuisce all’inquinamento da polveri sottili (le ben note Pm10, Pm 2,5 e così via) dell’aria che respiriamo.

Sarà un contributo trascurabile, penseranno in molti. Non proprio. Grazie al continuo miglioramento della qualità delle benzine e del funzionamento dei motori, le emissioni di polveri sottili dal tubo di scappamento delle automobili sono diminuite tantissimo negli ultimi anni, tanto che oggi sono sostanzialmente comparabili a quelle dovute all'usura del sistema frenante. Dunque se si vuole raggiungere l'obiettivo Ue 2020 di riduzione delle emissioni totali di polveri sottili del 47% entro il 2020, è necessario "attaccare" il problema da tutte le direzioni, e considerare pure il sistema disco freno pastiglia.
È in questo ambito che si inserisce il progetto Rebrake finanziato dall’Unione Europea con 2 milioni di euro, e svolto in collaborazione tra il dipartimento di Ingegneria dei Materiali, la Brembo (azienda leader nella produzione di sistemi frenanti) e il Royal Institute of Technology (Kth) di Stoccolma. Si tratta di un progetto Iapp (Industry-Academia Partnerships and Pathways) attraverso il quale l’Unione Europea promuove collaborazioni dirette tra le industrie e il mondo accademico su specifici programmi di ricerca.
Il progetto si svilupperà in diverse fasi. Inizialmente saranno raccolte informazioni sulla quantità e le modalità di diffusione nell’ambiente circostante delle particelle – Pm10 e non solo - prodotte dal consumo di dischi freno e pastiglie. Verranno analizzate polveri raccolte realizzando prove di laboratorio (con tribometri di tipo pin-on-disc attrezzati ad aspirare i frammenti di usura) e pure polveri raccolte ai bordi delle strade dove le automobili sono costrette a frenate decise. Verranno quindi realizzati dei modelli di emissione cercando di capire i meccanismi di usura e come essi sono determinati dalle caratteristiche dei materiali e delle condizioni di frenata. Il ruolo dei materiali appare assai critico, visto che le pastiglie freno sono realizzate in materiali compositi contenenti decine di “ingredienti”, ognuno con un suo specifico ruolo. Successivamente, il progetto si propone di avviare la progettazione di impianti frenanti formati da nuovi tipi di pastiglie (e, eventualmente, nuovi tipi di dischi freni; attualmente essi sono realizzati in ghisa grigia perlitica), che permettano di raggiungere l’obiettivo ultimo del programma: offrire al mercato sistemi in grado di combinare all’efficacia e alla sicurezza funzionale, una forte attenzione ai temi ambientali.
Non è escluso che dalla ricerca emerga anche la necessità di proporre nuove strategie di gestione del traffico con l’obiettivo di ridurre il numero e l’intensità delle frenate dei veicoli; un esempio può essere la riduzione del numero di semafori per favorire lo scorrimento costante e a velocità contenuta dei veicoli.
Il progetto Rebrake avrà una durata di quattro anni, e coinvolgerà a tempo pieno una ventina tra ricercatori e dottorandi. Per chi volesse seguirne lo sviluppo, segnaliamo il sito ufficiale del progetto: http://www.rebrake-project.eu/Pages/home.aspx
I responsabili trentini del progetto sono Giovanni Straffelini e Stefano Gialanella del dipartimento di Ingegneria industriale dell’Università di Trento.

 

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