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Every car that rolls down a city street moves air through its grille and sheds dust from its brakes, and the driver never sees either. At the Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM), a team led by Dr. BangWoo Han has tried to turn both flows into a cleaning job. Its prototype cars, a Kia Carnival and a Hyundai Sonata, now carry filters that pull fine particles out of the roadside air and catch brake dust before it escapes.
Ogni auto che percorre una strada cittadina fa passare aria attraverso la griglia e lascia polvere dai freni, e il conducente non vede né l'uno né l'altro. Al Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM), un team guidato dal dottor BangWoo Han ha cercato di trasformare entrambi questi flussi in un lavoro di depurazione. I suoi prototipi, una Kia Carnival e una Hyundai Sonata, sono ora dotati di filtri che estraggono le particelle fini dall'aria lungo la strada e catturano la polvere dei freni prima che si disperda.
For years, automotive clean-air work went after the exhaust pipe. Particles that come from brakes and tires, known as nonexhaust emissions, have gained attention more recently, partly because electric and hydrogen-powered vehicles produce them too. Brake particle emissions are now regulated under Euro 7, the European standard for new vehicles, and the researchers expect their technology to find more uses as rules tighten.
Per anni la lotta all'inquinamento atmosferico legato ai veicoli si è concentrata sul tubo di scarico. Le particelle prodotte da freni e pneumatici, note come emissioni non allo scarico, hanno guadagnato attenzione più di recente, anche perché anche i veicoli elettrici e quelli a idrogeno ne generano. Le emissioni di particelle dei freni sono ormai regolamentate dall'Euro 7, la norma europea per i veicoli nuovi, e i ricercatori prevedono che la loro tecnologia troverà più impieghi man mano che le regole si faranno più severe.
The grille system works like an electrostatic filter. Particles entering through the grille receive an electric charge and are drawn onto collection plates. The collectors use carbon fibers thinner than a human hair, which lets them catch particles with a low electric current while producing little ozone. Driving provides the airflow, so no separate high-power blower is needed. When the car is parked over wireless power, its existing radiator fan can keep purifying the air around it. The brake device sits behind the caliper, and it relies on friction: the pads and discs give brake particles an electric charge on their own, so the collector needs neither a charger nor a suction fan.
Il sistema a griglia funziona come un filtro elettrostatico. Le particelle che entrano attraverso la griglia ricevono una carica elettrica e vengono attirate su piastre di raccolta. I collettori usano fibre di carbonio più sottili di un capello, che permettono di catturare le particelle con una bassa corrente elettrica producendo poco ozono. È la marcia a fornire il flusso d'aria, quindi non serve un ventilatore separato ad alta potenza. Quando l'auto è parcheggiata su una piastra di ricarica wireless, il radiatore esistente può continuare a purificare l'aria circostante. Il dispositivo per i freni si trova dietro la pinza e sfrutta l'attrito: pastiglie e dischi conferiscono da soli una carica elettrica alle particelle dei freni, quindi il collettore non ha bisogno né di un caricatore né di un ventilatore di aspirazione.
In the team's tests, the grille system removed at least 95% of PM2.5 and at least 99% of coarser particles at 30 km/h, and kept the same performance at 50 km/h. Each vehicle purified about 1,800 m³ of air per hour. Fuel economy changed by no more than 1% after installation on both models. The brake collector captured 22.2 mg of brake wear particles per kilometer under the WLTC test cycle, which the team puts at about 10 g over 450 km. These figures come from the researchers' own vehicle trials and were published in the journal Tribology International.
Nei test del team, il sistema a griglia ha eliminato almeno il 95% del PM2.5 e almeno il 99% delle particelle più grossolane a 30 km/h, mantenendo le stesse prestazioni a 50 km/h. Ogni veicolo ha purificato circa 1.800 m³ di aria all'ora. Il consumo di carburante è variato al massimo dell'1% dopo l'installazione su entrambi i modelli. Il collettore dei freni ha catturato 22,2 mg di particelle di usura dei freni per chilometro nel ciclo di prova WLTC, che il team stima corrispondano a circa 10 g su 450 km. Questi dati provengono dai test su strada condotti dagli stessi ricercatori e sono stati pubblicati sulla rivista Tribology International.
For a city, the appeal is that the fleet already exists: every car on the road could, in principle, become a mobile filter without a separate street installation. The team plans to link the work with AirFive, one of KIMM's Five Flagship Brands, and to widen its use to improve urban air quality. But no price, production date or manufacturer commitment has been announced, and the tests covered two models only. Parked purification also requires spaces equipped with wireless power. The researchers say they still need to confirm performance and long-term durability under real driving conditions, so for now the results belong to a research team and two test cars.
Per una città, il vantaggio sta nel fatto che il parco veicolare esiste già: ogni auto in circolazione potrebbe, in linea di principio, diventare un filtro mobile senza bisogno di installazioni stradali dedicate. Il team prevede di collegare il lavoro ad AirFive, uno dei cinque marchi di punta (Five Flagship Brands) del KIMM, e di estenderne l'uso per migliorare la qualità dell'aria urbana. Tuttavia, non sono stati annunciati né prezzo, né data di produzione, né impegni da parte dei costruttori, e i test hanno riguardato solo due modelli. La purificazione da fermi richiede inoltre parcheggi dotati di ricarica wireless. I ricercatori affermano di dover ancora confermare prestazioni e durata nel lungo periodo in condizioni di guida reali, quindi per ora i risultati riguardano un gruppo di ricerca e due auto di prova.