¿Cómo funciona un filtro de partículas de polvo de frenos?

MANN-FILTER explica en qué consiste su filtro de partículas de polvo de frenos.

Cuando se introdujo la etiqueta de emisiones alemana para coches en 2007 para un conductor de diésel no era fácil obtener una de las deseadas etiquetas verdes. En esa época solo un 20 % de los coches diésel, aproximadamente, cumplían los requisitos necesarios para la categoría de emisiones Euro 4. Hoy en día, la situación ha cambiado y de hecho hay que buscar para encontrar siquiera un vehículo con etiqueta amarilla o roja. La razón es que entretanto más del 90 % de los coches de este tipo son tan limpios que se clasifican como Euro 4, 5 o 6.

Naturalmente, independientemente de la etiqueta, mientras el motor diésel se ha modernizado la cuestión de las partículas ha perdido su intensidad. En 2016 sólo pudieron observarse en Stuttgart incumplimientos de los valores límite establecidos por la UE de más de 50 microgramos por metro cúbico de materia particulada de tamaño PM10 en más de 35 días al año. De hecho, diez años antes en toda Alemania hubo 33 autoridades locales y ciudades que estuvieron parcialmente muchas veces por encima del valor límite. Sin embargo, las partículas siguen existiendo. Si el valor límite hoy en día se endureciera sólo un poco de acuerdo con las propuestas que se están discutiendo actualmente en la UE, otras 25 ciudades se unirían a Stuttgart y tendrían un grave problema. Dado el panorama ¿es recomendable endurecer más los controles de emisión para los coches?

Sí y no. Como en el pasado, el tráfico sólo es una parte del problema. Es responsable de la mitad de la carga de materia particulada. Los sistemas de calefacción privada, la industria y la agricultura comparten la otra mitad de la carga. Por lo tanto, es buena idea buscar nuevas soluciones para reducir las partículas causadas por el tráfico, incluso cuando estas medidas por sí mismas sólo pueden resolver una parte del problema.

MANN-FILTER ha estado investigando en esta área durante algunos años. Naturalmente, sabemos que sólo alrededor del 10% de la materia particulada de los coches sale del tubo de escape. La mayoría de la materia particulada procede de la abrasión de los neumáticos y frenos, el desgaste de la carretera y la dispersión del polvo de la carretera. Aunque mañana todos condujésemos por Stuttgart con coches eléctricos, la carga realmente no sería muy inferior.

En la feria del motor de Fráncfort de este año presentamos un prototipo que se centra en un área que pocos anticiparon, concretamente, los frenos. Un estudio realizado por el Laboratorio federal suizo de Investigación y Ensayo de Materiales (EMPA) determinó que sólo el polvo producido por los frenos supone aproximadamente una quinta parte de las partículas producidas por el tráfico. Teniendo en cuenta que cuatro pastillas de freno nuevas pesan, aproximadamente, medio kilo, el cual se transformará en polvo durante la vida útil del freno, la dimensión se hace evidente. Aquí, además de los motores diésel, estamos hablando de todos los conceptos de conducción, lo que incluye 60 millones de coches sólo en Alemania.

Sería buena idea filtrar las partículas de la abrasión antes de que entraran en el aire ambiente. Por ello, hemos llevado a cabo una investigación y desarrollado una solución. En este proceso, hemos encontrado un método que actualmente puede recoger alrededor del 80% de las partículas que son resultado del desgaste de los frenos directamente en el lugar en el que estas se crean. Lo logramos con una carcasa robusta que se instala cerca de la pinza del freno. La carcasa contiene un filtro fabricado con un material resistente a la corrosión y la temperatura. Está diseñado para filtrar de forma eficiente diferentes tamaños de partícula. Esto es necesario porque el 90% del polvo de los frenos consta de partículas especialmente pequeñas que pueden penetrar en profundidad en los pulmones. Además, la geometría del filtro está diseñada para asegurar que el flujo de aire generado por la acción de frenado dirija exactamente las partículas al filtro,  pero al mismo tiempo no dificulte de forma significativa la refrigeración de los discos de freno. La idea es que el cambio del filtro sólo tenga lugar cuando se cambien las pastillas de freno, por lo cual el trabajo de desarrollo a este respecto sigue en curso.

Para aprender más sobre su aplicación, nuestro filtro de partículas de polvo de frenos se está probando actualmente en condiciones de conducción reales. Para ello, se ha instalado en nuestros vehículos comedores de polvo fino especialmente equipados. Estos vehículos tienen un filtro instalado en el techo que separa las partículas del aire ambiente. Los pasajeros también están protegidos por un innovador filtro de habitáculo que, además de retener polvo, también es especialmente bueno reteniendo óxidos de nitrógeno. El ensayo tiene lugar en la región de Stuttgart. Seguramente, esta es una buena elección porque, como ya se ha mencionado, la contaminación de polvo fino sigue siendo un verdadero problema en ese lugar.