La polvere delle pastiglie dei freni inquina più del tubo di scarico, dimostra un nuovo studio

Non esiste quasi persona al mondo che non sia esposta all'inquinamento atmosferico. Infatti, secondo uno studio del 2019, il 99% della popolazione mondiale vive in luoghi in cui le linee guida sulla qualità dell'aria dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) non vengono rispettate.

L'inquinamento atmosferico è uno dei maggiori rischi ambientali per la salute, con un carico di malattie che comprende ictus, malattie cardiache, cancro ai polmoni e malattie respiratorie croniche e acute, tra cui l'asma.

Sebbene quando pensiamo all'inquinamento lo associamo all'ambiente industriale e urbano, l'inquinamento di origine naturale si verifica in qualsiasi ambiente, urbano o rurale: erosione del suolo, eruzioni vulcaniche, incendi boschivi, tempeste di polvere, ecc.

Ma quando si parla di inquinamento atmosferico in un ambiente urbano, la prima cosa che viene in mente sono le emissioni di scarico dei motori diesel, e questo è stato dimostrato da numerosi studi. Tuttavia, uno studio condotto da un team interdisciplinare di ricercatori dell'Università di Southampton nel Regno Unito dimostra che la polvere delle pastiglie dei freni potrebbe essere più dannosa per i nostri polmoni di molti altri inquinanti che potremmo supporre.

Emissioni delle auto

I miglioramenti nell'efficienza dei motori a combustione interna, in particolare dei motori diesel, abbinati a sistemi di riduzione delle emissioni inquinanti (tra cui catalizzatori, filtri antiparticolato e serbatoi di additivi) e alle normative ambientali, li hanno resi più rispettosi dell'ambiente.

Tuttavia, il particolato prodotto dall'usura delle strade, degli pneumatici e dei freni, non è regolamentato e rappresenta ormai il principale tipo di emissioni del trasporto su strada, superando le emissioni allo scarico in molti paesi europei.

Tra tutte le emissioni non derivanti dai gas di scarico, la polvere rilasciata dall'usura delle pastiglie dei freni è in genere la causa maggiore e non è soggetta ad alcuna regolamentazione. E quel che è peggio è che si sa molto meno sui potenziali effetti sulla salute della polvere dei freni rispetto alla polvere dei gas di scarico dei motori diesel.

La ricerca

Sono stati analizzati gli effetti della polvere derivante dall'usura delle pastiglie dei freni sulle cellule alveolari umane e i risultati sono stati confrontati con quelli delle particelle emesse dai motori diesel. Utilizzando tecniche avanzate come il sequenziamento dell'RNA (RNA-Seq), l'analisi metabolica, la spettrometria di massa e i test biologici reporter, si è cercato di comprendere i meccanismi della tossicità.

I risultati sono stati sorprendenti: Le particelle provenienti dai freni realizzati con materiali organici privi di amianto e ceramiche, che contengono alti livelli di rame, hanno causato i danni cellulari più gravi. Queste particelle hanno causato stress ossidativo, infiammazione e attivazione pseudoipossica del fattore inducibile dall'ipossia (HIF), un percorso molecolare coinvolto in malattie come il cancro e la fibrosi polmonare.

La polvere dei freni prodotta dalle pastiglie arricchite di rame era più tossica del particolato prodotto dai gas di scarico dei motori diesel. Al contrario, i freni a basso contenuto di metallo o semi-metallici hanno mostrato effetti meno dannosi.

Il rame è stato identificato come l'elemento principale responsabile della tossicità e la semplice rimozione del rame dalla polvere dei freni ha ridotto questi effetti. In precedenza, le pastiglie dei freni contenevano fibre di amianto per contrastare il surriscaldamento. Tuttavia, l'amianto è stato gradualmente vietato in tutto il mondo a causa della sua correlazione con le malattie polmonari.

Ciò ha spinto l'industria automobilistica a progettare nuove guarnizioni per le pastiglie dei freni, tra cui le pastiglie organiche senza amianto (NAO) comunemente utilizzate nei veicoli odierni, sebbene i veicoli costruiti prima degli anni '90 e in alcuni paesi utilizzino ancora l'amianto nelle pastiglie dei freni.

La tossicità non esce solo dallo scarico

Lo studio ha dimostrato che le particelle non emesse sono potenzialmente dannose per la salute tanto quanto i gas che respiriamo. La polvere dei freni è uno dei principali componenti dell'inquinamento atmosferico urbano e genera il 20% delle particelle prodotte dal traffico.

Questo perché, a causa dei materiali utilizzati per la fabbricazione dei freni moderni, la polvere che si sprigiona contiene un elevato contenuto di metalli (ferro, rame, titanio e magnesio), che provocano grande stress e danni alle cellule del corpo umano.

Si tratta di un segnale di allarme, poiché è molto probabile che questa percentuale aumenterà in un futuro non troppo lontano. Le normative incentrate esclusivamente sulla riduzione delle emissioni di gas nocivi non sono sufficienti a tutelare la salute pubblica.

I veicoli elettrici, alleati nella riduzione delle emissioni, contengono componenti metallici nella frizione, nel motore e nei freni e sono anche più pesanti. È fondamentale apportare miglioramenti nella progettazione di tecnologie resistenti all'attrito e all'usura. Lo studio conclude che è fondamentale intervenire anche sulle emissioni non di scarico, evidenziando la necessità di una legislazione specifica a tutela della salute pubblica.

Citazione dello studio

Parkin, J.G.H., Dean, L.S.N., Bell, J.A. et al. Copper-enriched automotive brake wear particles perturb human alveolar cellular homeostasis. Part Fibre Toxicol 22, 4 (2025). https://particleandfibretoxicology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12989-024-00617-2