Un equipo de investigadores de Corea del Sur desarrolló un sistema vehicular que captura partículas contaminantes del aire y recoge el polvo generado por los frenos antes de que se disperse en el ambiente. La tecnología, probada en vehículos como el Kia Carnival y el Hyundai Sonata, logró eliminar hasta el 99% de ciertas partículas contaminantes durante la circulación.
El desarrollo estuvo a cargo de un equipo liderado por el doctor Bangwoo Han, del Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM). La propuesta integra el control de la contaminación en componentes ya existentes del automóvil, con el objetivo de atacar dos fuentes distintas de partículas: las que circulan en el aire junto a las rutas y las que se generan durante el frenado.
La parrilla del auto funciona como filtro de aire
El sistema, instalado en la parrilla frontal del vehículo, utiliza un método de precipitación electrostática para capturar partículas del aire que ingresa. El mecanismo carga eléctricamente las partículas y luego las atrae hacia placas de recolección.
Fibras de carbono, mucho más delgadas que un cabello humano, permiten esta captura con un consumo eléctrico bajo y una generación mínima de ozono. Durante la marcha, el propio flujo de aire generado por el movimiento del vehículo empuja el aire a través del sistema, lo que evita la necesidad de un soplador de alta potencia independiente.
Las pruebas mostraron una remoción de al menos el 95% de partículas PM2.5 y de al menos el 99% de partículas en el rango PM2.5-10 a una velocidad de 30 kilómetros por hora (18,64 millas por hora).
El sistema mantuvo esos niveles de eliminación incluso a 50 kilómetros por hora (31 millas por hora) y logró purificar cerca de 28 metros cúbicos (1.000 pies cúbicos) de aire por vehículo cada minuto. Tras la instalación, el cambio en la eficiencia de combustible se mantuvo dentro del 1% en ambos modelos evaluados.
Un segundo dispositivo capta el polvo del freno en su origen
El sistema incorpora además un segundo componente ubicado detrás de la mordaza del freno, que capta las partículas producidas por la fricción entre las pastillas y los discos.
Estas partículas adquieren una carga eléctrica de forma natural durante el frenado. El dispositivo aprovecha esa carga para recolectarlas sin necesidad de un cargador de partículas separado ni de un ventilador de succión adicional.
Bajo el ciclo de pruebas WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle, por su sigla en inglés), el colector logró capturar más de 35 miligramos de partículas de desgaste de freno por milla recorrida en cada vehículo, lo que equivale a aproximadamente 10 gramos (0,35 onzas) a lo largo de casi 450 kilómetros (280 millas).
“Una característica clave de esta tecnología es que los vehículos pueden eliminar material particulado fino del aire junto a la carretera, mientras también reducen las partículas de desgaste de freno directamente en la fuente”, explicó Han.
“Al vincular esta tecnología con AirFive, una de las cinco marcas insignia del KIMM, planeamos expandir su aplicación para ayudar a mejorar la calidad del aire urbano”, agregó el investigador.
El vehículo también puede purificar el aire estacionado
La tecnología incluye además un sistema de transferencia inalámbrica de energía que permite la purificación del aire incluso cuando el vehículo está estacionado. En un espacio de estacionamiento equipado con esta función, el ventilador del radiador del propio auto puede atraer el aire circundante a través del sistema de purificación.
La investigación apunta a la contaminación que no proviene del escape, un fenómeno que sigue siendo relevante incluso para vehículos eléctricos e híbridos a hidrógeno, dado que estos también generan partículas producto del desgaste de frenos y neumáticos. El KIMM destacó la relevancia de este desarrollo frente a las regulaciones Euro 7 sobre partículas de freno.
“Al utilizar la estructura existente del vehículo y el flujo de aire generado durante la conducción, minimizamos la necesidad de energía adicional”, señaló el doctor Gun Hee Lee, investigador senior del instituto.
“Habiendo verificado la tecnología mediante pruebas en vehículos, planeamos validar aún más su rendimiento y durabilidad a largo plazo en condiciones reales de manejo”, agregó Lee.
La investigación contó con el respaldo del Programa de Desarrollo de Tecnología Central de la Industria Automotriz. Hallazgos relacionados con este desarrollo aparecieron en publicaciones como Tribology International y Atmosphere, y ya se presentaron múltiples solicitudes de patente en Corea del Sur, Estados Unidos y Alemania.
