Hjólbarðar bifreiða

Hjólbarðar eyðast smám saman við akstur vegna núnings við vegi. Margir þættir hafa áhrif á slit hjólbarða en það er mismikið eftir gerð dekkja, stærð bíla og aksturslagi93. Þar sem fleiri beygjur eru á vegum og hröðunarbreytingar eru tíðari verður meira álag á dekkin og slit á þeim verður meira. Því er eyðing dekkja minni á þjóðvegum en vegum í þéttbýli94,95.

Hjólbarðar eru samsettir úr flókinni blöndu efna sem er blandað með ólíkum hætti eftir þörfum. Slit er misjafnt eftir því fyrir hvaða gerð farartækja dekkin eru framleidd og hvernig slitlag vegarins er85. Gúmmísólar venjulegra bíldekkja eru gerðir úr blöndu af gervigúmmíi (aðallega stýren bútadíen gúmmí og bútadíen gúmmí), náttúrulegu gúmmíi, kinroki (e. carbon black) og ýmsum íblöndunarefnum96. Hlutfall plastfjölliða í slitlagi hjólbarða er á bilinu 40-60%97–99 (tekið saman af Wik 2009100). Dekkjaagnirnar sem myndast við akstur blandast öðrum ögnum sem eru í malbikinu og vegrykinu sem breytir efnasamsetningu agnanna81. Þessi blanda dekkja- og vegslits (e. tyre and road wear particles - TRWP) getur því til viðbótar innihaldið efni á borð við bik, þ.e. úr malbiki101, og ryk frá bremsuborðum/diskum102. Í þessari skýrslu er litið á gúmmíblönduna, ásamt öðrum bætiefnum sem er er blandað saman í slitlagi hjólbarða, sem eina heild óháð fjölliðuinnihaldi.

Ein leið til að áætla magn dekkjaslits er að miða við staðlaðar losunartölur mg/km ólíkra þyngdarflokka ökutækja. Samkvæmt Klein (2017)103 er slit hjólbarða fólksbifreiða 85-132 milligrömm fyrir hvern ekinn kílómetra, hópbifreiða 267-415 mg/km, sendibifreiða 102-159 mg/km og vörubifreiða 546-850 mg/km.

Í töflu 4.2 má sjá fjölda bifreiða af mismunandi gerðum í umferð á Íslandi (þann 14. ágúst 2018) og meðalakstur samkvæmt upplýsingum frá Samgöngu- og sveitarstjórnaráðuneytinu. Séu þessar tölur margfaldað með áætluðu dekkjasliti fyrir viðkomandi ökutækjaflokka i er áætlað dekkjaslit er reiknað á eftirfarandi hátt: Losuni = (fjöldi × meðalakstur × mg/km)i. Niðurstaðan er þá að árið 2017 hafi slit frá fólksbifreiðum verið 244-378 tonn, sendibifreiðum 34-52 tonn, hópbifreiðum 22-34 tonn, og vörubifreiðum 79-122 tonn.

Farleiðir dekkjaslits er að langmestu leyti með affallsvatni vega89 og eru vindbornar agnir svotil utanskildar í þessari skýrslu. Losun örplasts vegna dekkjaslits er áætlað. Við metum það sem svo að:

  • um þriðjungur allrar umferðar sé á hringvegi þar sem hverfandi magn dekkjaslits berst til hafs.
  • um 2/3 hlutar allrar umferðar sé í þéttbýli þar sem hátt hlutfall dekkjaslits berst til hafs eða um 60% í gegnum ræsi.

Áætluð heildarlosun örplasts í hafið frá sliti bifreiðahjólbarða á Íslandi er 164-255 tonn.

Tafla 4.2: Áætluð árleg losun örplasts í hafið vegna slits á hjólbörðum bifreiða. Fjöldi bíla af mismunandi gerðum í umferð á Íslandi þann 14. ágúst 2018 og meðalakstur skv. Umferðastofu. Með meðalþyngd er átt við heildarþyngd skv. reglugerð. Byggt á mati Klein (2017)103 og Verschoor (2016)89.
Fólksbifreið Sendibifreið Hópbifreið Vörubifreið
Fjöldi 227409 23159 2410 8078
Meðalþyngd (t) 2,05 2,66 9,75 17,18
Meðalakstur (þús. km/ár) 12,6 14,25 33,69 17,83
Slit (mg/km)103 85-132 102-159 267-415 546-850
Slit (t/ár) 244-378 34-52 22-34 79-122
Losun í hafið (t/ár)89 97-151 13-21 9-13 31-49

Mynd 4.4: Losun örplasts frá hjólbörðum á land og í haf skv. lægra mati

Hjólbarðar flugvéla

Ólíkt hjólbörðum ökutækja eru hjólbarðar flugvéla einungis notaðir við upphaf og lok ferðalags og slit þar af leiðandi hlutfallslega minna og einskorðað við flugvelli. Hér er gert ráð fyrir að hjólbarðar flugvéla séu gerðir úr gúmmíblöndu sem er ekki það frábrugðin hinum ýmsu samsetningum annarra hjólbarða að það breyti nokkru fyrir tilgang þessarar skýrslu.

Ein leið til að áætla losun örplasts frá hjólbörðum flugvéla er að margfalda fjölda flughreyfinga, þá er átt við flugtak og lendingu saman, með áætluðu dekkjasliti. Hér er gerður greinarmunur á millilandaflugi og innanlandsflugi þar sem stærri flugvélar eru alla jafna notaðar í millilandaflugi.

Dæmigerðar millilandaflugvélar eru flugvélar á borð við Boeing 757104 og Airbus 321 (pers. heimild) sem vega frá 30 til 65 tonna án farþega og eru með fjögur til átta aðalhjól og tvö framhjól. Slit hjólbarða flugvéla í hverri flughreyfingu (tekið saman af Kole104) er metið um 21 gramm frá hverju framhjóli og 59 grömm frá hverju aðalhjóli eða 278-514 grömm í heildina. Sé áætlað dekkjaslit margfaldað með fjölda flughreyfinga í millilandaflugi á Íslandi árið 2017 (65.528 flughreyfingar)105 nemur það 18 til 34 tonnum af dekkjasliti árlega.

Flugvélar í innanlandsflugi á Íslandi eru flestar á bilinu 10 til 18 tonn án farþega (t.d. Bombardier Q400 (18 tonn), Bombardier Q200 (10 tonn) og Jetstream 32 (10 tonn)). Ekki fundust tölur um slit hjólbarða hjá þessum flugvélum en sé lauslega gert ráð fyrir að slitið sé í kringum 1/3 af því sem áætlað er fyrir flugvélar í millilandaflugi. Af hinum tæpu 130 þúsund flughreyfingum hérlendis árið 2017 voru 75 þúsund þeirra snertilendingar sem reiknast sem 0,5 flughreyfing. Með sömu aðferðum og notaðar voru við að meta dekkjaslit frá millilandaflugi má áætla um 8-16 tonnum árlega vegna innanlandsflugs. Árlegt magn dekkjaslits frá hjólbörðum flugvéla er því metið 26-50 tonn. Þetta mat er byggt er á óáreiðanlegum forsendum og ekki var unnt notast við nákvæma stærðarflokkun þeirra flugvéla sem lentu og tóku á loft á Íslandi og því viðbúið að skekkja matsins sé talsverð.

Allar flugbrautir á Keflavíkurflugvelli afvatnast út í jarðveginn í kring og berst því líklega ekki í hafið í miklu mæli. Fráveitukerfi flugvallarins tekur við ofanvatni frá byggingum á vellinum. Ekki var kannað hvernig fráveitumálum er háttað við aðra flugvelli eru staðsettir við sjó eða við fljót í tilfelli Egilstaðaflugvallar. Ekki er hægt að meta losun örplasts í hafið frá flugvélahjólbörðum hérlendis að svo stöddu en uppspretta örplasts frá hjólbörðum flugvéla í umhverfið árlega er 26-50 tonn.

Heimildir

81. Kreider ML, Panko JM, McAtee BL, Sweet LI, Finley BL. Physical and chemical characterization of tire-related particles: Comparison of particles generated using different methodologies. Science of the Total Environment. 2010;408(3):652–659.

85. Grigoratos T, Martini G. Non-exhaust traffic related emissions. Brake and tyre wear PM. Report no Report EUR. 2014;26648.

93. Panko J, Kreider M, Unice K. Review of Tire Wear Emissions: A Review of Tire Emission Measurement Studies: Identification of Gaps and Future Needs. Í: Non-Exhaust Emissions. Elsevier; 2018:147–160.

94. Luhana L, Sokhi R, Warner L, o.fl. Measurement of non-exhaust particulate matter. Characterisation of exhaust particulate emissions from road vehicles (PARTICULATES) Deliverable. 2004;8.

95. Kwak JH, Kim H, Lee J, Lee S. Characterization of non-exhaust coarse and fine particles from on-road driving and laboratory measurements. Science of the Total Environment. 2013;458-460:273–282. doi:10.1016/j.scitotenv.2013.04.040

96. Evans A, Evans R. The Composition of a Tyre: Typical Components. The Waste & Resources Action Programme TYR0009-02.; 2006. http://www.wrap.org.uk/sites/files/wrap/2%20-%20Composition%20of%20a%20Tyre%20-%20May%202006.pdf.

97. Redondo-hasselerharm PE, Ruijter VND, Mintenig SM, Verschoor A, Koelmans AA. Ingestion and Chronic Effects of Car Tire Tread Particles on Freshwater Benthic Macroinvertebrates. Environmental Science & Technology. 2018;52:13986–13994. doi:10.1021/acs.est.8b05035

99. Barbin B, Rodgers W. The Science of Rubber Compounding, ; Mark, JE; Erman, B.; Eirich, FR, Eds. 1994.

100. Wik A, Dave G. Occurrence and effects of tire wear particles in the environment - A critical review and an initial risk assessment. Environmental Pollution. 2009;157(1):1–11. doi:10.1016/j.envpol.2008.09.028

101. Fauser P, Tjell JC, Mosbaek H, Pilegaard K. Tire-tread and bitumen particle concentrations in aerosol and soil samples. Petroleum science and technology. 2002;20(1-2):127–141.

102. Kwak J-h, Kim H, Lee J, Lee S. Characterization of non-exhaust coarse and fine particles from on-road driving and laboratory measurements. Science of the Total Environment. 2013;458:273–282.

103. Klein J, Geilenkirchen G, Hulskotte J, Ligterink N, Molnár-in’t Veld H. Methods for calculating the emissions of transport in the Netherlands. The report, including the tables in the Excelfile, can be found on: http://www cbs nl. 2017. https://www.pbl.nl/en/publications/methods-for-calculating-transport-emissions-in-the-netherlands-2017.

104. Kole PJ, Löhr AJ, Van Belleghem FG, Ragas AM. Wear and tear of tyres: A stealthy source of microplastics in the environment. International journal of environmental research and public health. 2017;14(10):1265.