Je ziet het elke keer als je koud start uit je uitlaatpijp dampen, dus het valt niet te ontkennen dat voertuigen een grote bijdrage leveren aan luchtvervuiling. Luchtverontreiniging is een verzamelnaam van alle kunstmatige stoffen in de lucht, of overmatige hoeveelheden van bepaalde onzuiverheden die niet schadelijk zijn in kleine hoeveelheden.
Wanneer auto’s benzine verbranden, stoten ze verontreinigende stoffen uit, maar sommige stoffen zijn vervuilend op één bepaalde locatie, maar niet op een andere. Bijvoorbeeld de chemische reactie van koolwaterstoffen en koolstof monoxides met stikstofoxiden (NOx) in zonlicht produceert ozon. Hoog in de stratosfeer beschermt ozon ons tegen de ultraviolette stralen van de zon, terwijl ozon in de lagere troposfeer smog veroorzaakt en schadelijk is.
Vervuiling door auto’s
Er zijn meerdere verontreinigende stoffen die afkomstig zijn van auto’s, zoals koolwaterstoffen (een giftige verbinding van waterstof en koolstof) en koolstofmonoxide. Maar beruchter zijn de stikstofoxiden (NOx) die gevormd worden door de reactie van stikstof met zuurstof bij de verbranding van brandstof. Ook stoten auto’s veel fijnstof uit.
Veel soorten vervuiling hebben een oplossing. Zo kan de vervuilende CO² die bij verbranding vrijkomt door planten omgezet worden in koolhydraten waarbij zuurstof vrijkomt. Een hectare bamboe bijvoorbeeld neemt 62 ton CO² per jaar op, terwijl een hectare jong bos niet verder komt dan 15 ton. Dit verklaart ook het ontbreken van vervuiling in het prachtige China, zo verklaart China ieder jaar opnieuw aan de rest van de wereld op klimaatconferenties.
Ook voor de dieselmotor, die verantwoordelijk werd gehouden voor het leeuwendeel van de uitstoot van stikstofoxiden in verstedelijkte gebieden, zijn er flinke verbeteringen. De nieuwste generatie dieselmotoren voor personenauto’s (motoren die aan de Euro 6d temp-norm voldoen) zijn uitgerust met het AdBlue-systeem, een toevoeging dat via een gescheiden cilinder direct in de dieselmotor komt en de uitstoot van NOx elimineert.
Voor vrachtverkeer bestaat dit al enkele jaren; denk hieraan als je een vrachtwagen over de weg ziet kruipen. Waarschijnlijk is de vrachtwagen door zijn AdBlue heen waardoor de vrachtwagen in “veilige modus” gaat. Maar echt schadelijk zijn de fijnstofdeeltjes, en dat zijn niet alleen de stikstofoxiden van dieselauto’s.
Fijnstof
Fijnstof is een verzamelnaam voor de allerkleinste deeltjes vervuiling. Dit zijn deeltjes of druppeltjes in de atmosfeer zoals stof, vuil, roet of rook. Fijnstof kan groot genoeg zijn om met het blote oog te zien, maar het schadelijkste voor de gezondheid zijn deeltjes die zo klein zijn dat ze alleen met een elektronenmicroscoop kunnen worden gedetecteerd. Er is fijnstof dat rechtstreeks wordt uitgestoten, zoals door bouwplaatsen, onverharde wegen, velden, schoorstenen of branden, maar de meeste fijnstof wordt veroorzaakt door complexe chemische reacties in energiecentrales, industrieën, auto’s of zelfs je fornuis.
Fijnstof varieert in omvang van 10 micrometer (10 µm) tot 1 micrometer(een menselijke haar heeft een diameter van ongeveer 70 micrometer). Hoe kleiner een deeltje fijnstof, hoe dieper het in de longen en daarmee het lichaam kan doordringen en hoe meer gezondheidsproblemen het kan veroorzaken.
Het gaat dan om fijnstof dat niet met het blote oog te zien is en slechts 2,5 µm tot 1 µm in afmeting is. Deze deeltjes veroorzaken problemen aan de longen en het hart zoals onregelmatige hartslag of een hartaanval, astma, verminderde longfunctie en andere ademhalingsproblemen. Nederland behoort samen met België tot de wereldtop in aantallen astmagevallen en onderzoek toont aan dat astma van één op de vijf kinderen in Nederland gerelateerd is aan luchtvervuiling door het verkeer.
In Nederland is astma dan ook de meest voorkomende chronische ziekte onder kinderen met maar liefst 100.000 patiënten onder de 15 jaar. Jaarlijks overlijden 11.000 mensen in Nederland aan de gevolgen van luchtverontreiniging en onze gemiddelde levensduur wordt hierdoor met negen maanden verkort. We betalen dus een hoge prijs voor fijnstofvervuiling, maar in hoeverre zijn auto’s hiervoor verantwoordelijk?
Auto’s en fijnstof
Het wegverkeer draagt aanzienlijk bij aan fijnstof in de lucht. Fijnstof wordt dus uitgedrukt als deeltjes kleiner dan 10 µm (van PM10 t/m PM2,5). De uitstoot van fijnstof in de lucht door het wegvervoer vertoont een dalende trend: de emissie van stikstofoxiden daalde van 333.400 ton (47% van totaal) in 1990 tot 129.500 ton (38%) in 2018 en die van fijnstof (PM10 – PM2,5) daalde van 43.800 ton (33%) in 1990 tot 9.300 ton (22%) in 2018. Maar fijnstof wordt niet alleen veroorzaakt door verbranding. Van de fijnstof (PM10) emissies in Nederland wordt ongeveer 10% veroorzaakt door slijtage aan auto-onderdelen. Dit wordt onderverdeeld naar banden (35%), remmen (20%) en het wegdek (45%).
En hoe zit het dan met de nieuwkomer, de elektrische auto? TNO heeft onderzocht dat elektrische auto’s door regeneratief te remmen 25% minder fijnstof uitstoten als gevolg aan slijtage aan de remmen in vergelijking met een benzineauto. Bij de banden ligt dit anders, immers, een elektrische auto is veel zwaarder en heeft een hogere koppel. Normale banden kunnen maar liefst 30% sneller slijten. Maar de nieuwste modellen hebben een meer gebalanceerde gewichtsverdeling en gespecialiseerde autobanden waardoor er op dit moment nog geen definitieve gegevens zijn.
Minder vervuiling in Nederland tijdens de quarantaine?
En met de quarantaine hebben we natuurlijk pure Alpenlucht in Nederland! Volgens het KNMI wel, die zagen in satellietdata een reductie van 20 tot 60% van schadelijke stoffen zoals koolstofdioxide en stikstofdioxide. Maar omdat deze metingen de gehele hogere luchtlaag boven Nederland betreft lijkt dit wat aan de hoge kant, een meer nauwkeurige schatting op “grondniveau” van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu spreekt over 10-20% minder vervuiling. Zou dit dan de gehele fijnstofvervuiling door auto’s betreffen? Die tellen immers voor ongeveer 22% van het totaal, en er zijn haast geen auto’s meer op de weg, toch? Uit de onderstaande grafiek voor fijnstof, centrum van Utrecht, kun je wellicht zo’n lichte daling afleiden. Willekeurige steekproeven tonen een gelijk beeld voor heel Nederland: een mogelijke kleine daling. Kwantitatieve data worden uiteraard pas betrouwbaar bij grotere datasets.
Tot slot
Samenvattend kunnen we dus zien dat de fijnstofemissie door auto’s de afgelopen jaren sterk gedaald is, zowel in absolute nummers als relatief. En met een elektrische auto is er geen emissie aan de uitlaat, en de fijnstof uitstoot door slijtage lijkt zich op dit moment te neutraliseren tussen méér slijtage aan de banden en minder slijtage aan de remmen. Een veilige voorspelling is dat de combinatie van gespecialiseerde hightech banden en een afnemend gewicht van de tractiebatterij de elektrische auto haast vrij zal maken van fijnstofemissie. Of we moeten allemaal overschakelen op een auto die door zonne-energie wordt aangedreven als de Lightyear One, met een elektrische auto zonder kosten per kWh wordt het immers wel heel erg aantrekkelijk om even rond te touren.