Keď sa hovorí o znečistení z áut, väčšina ľudí si predstaví výfukové plyny. Lenže každé auto za sebou zanecháva aj oveľa menej nápadnú stopu. Pri každom rozjazde, brzdení či prejazde zákrutou sa z pneumatík uvoľňujú mikroskopické častice gumy, ktoré vietor a dažďová voda postupne roznesú do okolia ciest.

Dlho sa na ne pozeralo najmä ako na ďalší zdroj mikroplastov. Nový vedecký výskum však naznačuje, že problém je podstatne zložitejší. Nejde totiž len o drobné kúsky gumy. Tie fungujú ako zásobníky chemických látok, ktoré sa postupne uvoľňujú do pôdy a odtiaľ putujú priamo do rastlín pestovaných na poliach.

Výsledky publikované vo vedeckom časopise Environmental Research ukazujú, že niektoré zlúčeniny sa dokážu v plodinách hromadiť výrazne viac, než vedci predpokladali. To zároveň otvára nové otázky o tom, aké chemikálie sa môžu cez potravinový reťazec dostať až na naše taniere.

Pneumatiky sú jedným z najväčších zdrojov mikroplastov

Na svete sa každý rok vyrobí približne 1,5 miliardy pneumatík. Každá z nich počas svojej životnosti stráca malé množstvo materiálu. Ide o prirodzený dôsledok trenia medzi gumou a vozovkou.

Vznikajú tak takzvané častice z opotrebovania pneumatík (Tire Wear Particles), ktoré patria medzi najväčšie zdroje mikroplastov v životnom prostredí. Odborníci už niekoľko rokov upozorňujú, že sa nachádzajú vo vzduchu, riekach, oceánoch aj pôde. Samotná guma však predstavuje iba časť problému.

Moderná pneumatika obsahuje desiatky chemických prísad. Výrobcovia ich používajú na zvýšenie odolnosti voči opotrebeniu, zlepšenie priľnavosti, pružnosti či ochranu pred starnutím spôsobeným kyslíkom a ozónom. Keď sa z pneumatiky odlomí drobná častica, tieto látky v nej zostávajú ešte veľmi dlho a postupne sa uvoľňujú do okolia. Práve tento mechanizmus doteraz vedci detailne nepoznali.

Vedci napodobnili podmienky pri skutočných cestách

Výskumný tím z Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme a Viedenskej univerzity pripravil experiment, ktorý sa snažil čo najviac priblížiť reálnym podmienkam. Do poľnohospodárskej pôdy primiešali skutočné častice z opotrebovaných pneumatík v koncentráciách zodpovedajúcich hodnotám nameraným v blízkosti frekventovaných ciest. Následne v nej pestovali dve bežné plodiny – lucernu a šalát.

Niekoľko mesiacov sledovali šesť chemických zlúčenín, ktoré sa v pneumatikách bežne nachádzajú. Zaujímalo ich, ako rýchlo sa uvoľňujú z gumových častíc, ako sa správajú v pôde a či ich rastliny dokážu absorbovať.

Ukázalo sa, že pneumatiky nefungujú ako obyčajný odpad. Chemikálie sa z nich neuvoľnia naraz. Časť látok sa dostane do pôdy pomerne rýchlo z povrchu častíc, ďalšie prenikajú von oveľa pomalšie z ich vnútra. Znamená to, že jediný mikroskopický fragment pneumatiky môže pôdu kontaminovať celé mesiace.

Vedúci autori preto upozorňujú, že častice z pneumatík nemožno považovať len za pasívne mikroplasty. Podľa nich ide o dlhodobé zásobníky chemických látok, ktoré sa postupne uvoľňujú a zostávajú dostupné pre rastliny.

Michelin

Jedna chemikália znepokojila najviac

Zo všetkých sledovaných zlúčenín najvýraznejšie vyčnievala látka 1,3-difenylguanidín (DPG). Ide o chemikáliu používanú pri vulkanizácii gumy, teda procese, ktorý dáva pneumatikám ich pevnosť a mechanické vlastnosti. Výskumníci zistili, že práve DPG sa z gumových častíc uvoľňovala dlhodobo, zostávala viazaná v pôde a následne sa vo veľkej miere hromadila v rastlinách.

Najvyššie koncentrácie zaznamenali práve v šaláte. Vedcov prekvapilo aj vysvetlenie. Pri bežnom pH poľnohospodárskej pôdy nesie molekula DPG kladný elektrický náboj. Vďaka tomu sa silno viaže na pôdne častice a zostáva v oblasti koreňového systému, kde ju rastliny môžu dlhodobo prijímať.

Inými slovami, nejde o chemikáliu, ktorú dážď rýchlo odplaví preč. Naopak, vytvára okolo koreňov akési dlhodobé rezervoáre, z ktorých ju rastliny postupne vstrebávajú. To naznačuje, že doterajšie odhady expozície ľudí prostredníctvom potravín mohli byť podhodnotené.

Výskumníci sledovali aj zlúčeninu 6PPD-chinón (6PPD-quinone). Tá vzniká rozkladom látky 6PPD, ktorú výrobcovia pridávajú do pneumatík ako ochranu pred pôsobením ozónu. V posledných rokoch sa dostala do centra pozornosti vedcov po tom, čo sa ukázalo, že je mimoriadne toxická pre niektoré druhy lososov. V oblastiach s hustou cestnou premávkou spôsobovala ich masové úhyny po dažďoch, keď sa kontaminovaná voda dostala do riek.

Nový výskum teraz ukázal, že stopy tejto zlúčeniny sa objavili nielen v pôde, ale aj v pestovaných rastlinách. Autori štúdie upozorňujú, že zatiaľ nejde o dôkaz zdravotného rizika pre ľudí. Výsledok však jasne ukazuje, že chemikálie z pneumatík sa dokážu dostať do potravinových plodín, čo si podľa nich vyžaduje ďalší výskum.

Zaujímavé bolo aj ďalšie zistenie. Rastliny tieto látky iba neukladajú, ale časť z nich počas metabolizmu chemicky premieňajú. V ich tkanivách vedci objavili produkty rozkladu pôvodných zlúčenín, čo znamená, že chemické zloženie sa môže počas cesty potravinovým reťazcom meniť.

Goodyear

Slovensko ako dobrý príklad

Hoci experiment prebiehal v laboratórnych podmienkach, použité koncentrácie zodpovedali hodnotám, ktoré vedci namerali pri reálnych komunikáciách. To robí výsledky podstatne zaujímavejšími než staršie pokusy, pri ktorých sa chemikálie do pôdy pridávali priamo vo forme roztokov.

Aj Slovensko pritom patrí medzi krajiny, kde sa intenzívna doprava prirodzene stretáva s poľnohospodárstvom. Najvyťaženejšie diaľnice a rýchlostné cesty vedú cez rozsiahle poľnohospodárske oblasti západného a južného Slovenska. Prach z pneumatík sa pritom nešíri iba bezprostredne popri vozovke. Vietor, dažďová voda aj poľnohospodárske práce dokážu drobné častice postupne premiestňovať ďalej do okolitej krajiny.

Práve preto začínajú vedci upozorňovať, že pri hodnotení vplyvu cestnej dopravy na životné prostredie už nestačí sledovať iba výfukové plyny. Čoraz väčšiu pozornosť si pýtajú takzvané nevýfukové emisie – teda znečistenie vznikajúce opotrebovaním pneumatík, bŕzd a samotného povrchu vozoviek.

Freepik/TASR/Radovan Stoklasa

Veľký paradox elektromobility

Keď sa hovorí o elektromobiloch, pozornosť sa takmer vždy sústreďuje na emisie oxidu uhličitého či lokálne znečistenie ovzdušia. Existuje však ešte jedna stránka celej diskusie, o ktorej sa hovorí podstatne menej. Aj elektromobil totiž jazdí na pneumatikách. A práve tie sa stávajú čoraz významnejším zdrojom takzvaných nevýfukových emisií.

Výskumy aj analýzy Európskej environmentálnej agentúry (EEA), OECD či britskej spoločnosti Emissions Analytics dlhodobo upozorňujú, že s postupným znižovaním emisií z motorov bude relatívny význam častíc z bŕzd a pneumatík ďalej narastať. V mestách môžu v budúcnosti predstavovať dominantný zdroj pevných častíc z cestnej dopravy.

To však neznamená, že elektromobily automaticky produkujú viac odpadu z pneumatík než autá so spaľovacím motorom. Realita je podstatne zložitejšia.

Vyššia hmotnosť elektromobilov totiž zvyšuje zaťaženie pneumatík. K tomu sa pridáva okamžitý nástup krútiaceho momentu, ktorý pri dynamickej jazde môže opotrebovanie ešte urýchliť. Na druhej strane mnohé moderné elektromobily využívajú rekuperačné brzdenie, takže menej zaťažujú klasické brzdy. Veľkú úlohu navyše zohráva samotná konštrukcia pneumatiky, tlak v nej aj štýl jazdy vodiča.

Preto dnes neexistuje jednoduchá odpoveď, že elektromobily vždy opotrebujú pneumatiky výrazne viac. Odborníci sa však zhodujú v jednom: problém nevýfukových emisií bude s rastúcim počtom elektrických áut čoraz dôležitejší bez ohľadu na typ pohonu.

Michelin

Európa začína riešiť problém, ktorý roky prehliadala

Dlhé desaťročia sa automobilová legislatíva sústreďovala takmer výlučne na výfukové plyny. Normy Euro postupne sprísňovali limity oxidov dusíka, oxidu uhoľnatého či pevných častíc zo spaľovacích motorov. Lenže vozidlá produkujú aj iný druh znečistenia, ktorý výfuk vôbec nepotrebuje.

Práve preto prichádza norma Euro 7, ktorá prvýkrát zavádza požiadavky aj na emisie vznikajúce opotrebovaním bŕzd. Súčasťou legislatívneho balíka sú zároveň pravidlá, ktoré majú obmedziť aj nadmerné opotrebovanie pneumatík prostredníctvom nových metodík ich hodnotenia.

Ide o zásadnú zmenu pohľadu. Automobil už nebude hodnotený iba podľa toho, čo vychádza z výfuku, ale aj podľa toho, čo po sebe necháva na vozovke. Nie je to náhoda. S pribúdajúcimi elektromobilmi budú totiž klasické výfukové emisie postupne ustupovať. O to viac začnú vystupovať do popredia práve častice z pneumatík, bŕzd a vozoviek.

ChatGPT/CopilotAI

Výrobcovia pneumatík stoja pred náročnou úlohou

Nájsť náhradu za súčasné chemické prísady nebude jednoduché. Moderné pneumatiky vznikajú ako kompromis medzi bezpečnosťou, životnosťou, priľnavosťou, spotrebou energie aj výrobnými nákladmi. Látky ako DPG alebo 6PPD sa do nich nepridávajú náhodou. Zabezpečujú vlastnosti, od ktorých môže závisieť aj brzdná dráha auta na mokrej vozovke.

Výrobcovia preto už niekoľko rokov investujú do vývoja nových materiálov.

Experimentuje sa s prírodným kaučukom získavaným z ruských púpav (Taraxacum kok-saghyz), bioživicami, obnoviteľnými olejmi či novými druhmi syntetických polymérov. Cieľom je znížiť množstvo rizikových chemických látok bez toho, aby utrpela bezpečnosť alebo životnosť pneumatiky.

Vývoj však napreduje pomalšie, než by si mnohí želali. Každá nová receptúra totiž musí zvládnuť extrémne rozdielne podmienky – od letných horúčav cez mráz až po prudké brzdenie pri vysokých rýchlostiach. Práve preto výrobcovia postupujú veľmi opatrne.

Autori štúdie zároveň zdôrazňujú, že ich výsledky netreba interpretovať katastroficky. Experiment sledoval šesť konkrétnych chemických látok a použil častice pochádzajúce z jedného typu pneumatík. Iné zmesi môžu obsahovať odlišné prísady aj rozdielne koncentrácie chemikálií.

Vedci tiež zatiaľ neanalyzovali všetky produkty rozkladu, ktoré vznikajú priamo v pôde alebo v koreňoch rastlín. To znamená, že celý chemický cyklus ešte stále nie je úplne zmapovaný. Otvorenou otázkou zostáva aj to, aké množstvá týchto látok sa reálne dostávajú do ľudského organizmu pri bežnej konzumácii potravín a či predstavujú zdravotné riziko. Práve na to sa majú zamerať ďalšie výskumy.

Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita