Estimación de emisiones de MP2,5 y carbono negro por desgaste abrasivo en vehículos de carretera en Chile y Colombia

Abstract

Las emisiones de material particulado (MP) adquieren relevancia significativa debido a su asociación con el aumento del riesgo de enfermedades respiratorias y cardiovasculares, afectando de manera particular a mujeres embarazadas y a la población infantil. Si bien la mayor parte de los estudios se han centrado en las emisiones generadas por los sistemas de escape de los vehículos, las provenientes del desgaste abrasivo constituyen una fuente muy importante de material particulado, cuyo aporte a las emisiones totales a nivel nacional requiere que sea cuantificado. Estas emisiones por desgaste se clasifican en tres categorías principales: frenos, neumáticos y carretera. Dentro de la fracción fina de material particulado (PM2,5) se encuentra el carbono negro, un componente que destaca por sus propiedades de absorción de radiación, con impactos considerables sobre el cambio climático. Se ha estudiado que su inhalación en concentraciones elevadas se ha vinculado a efectos adversos en la salud respiratoria y cardiovascular, lo que ha generado inquietud por parte de la comunidad científica a nivel global. En este trabajo se busca calcular las emisiones de PM2,5 y carbono negro generadas por el desgaste abrasivo de las tres fuentes mencionadas. Primeramente, se realiza un estudio bibliográfico inicial con el fin de conocer las metodologías empleadas para la obtención de los datos utilizados en una estimación de emisiones. Luego, a través de la metodología PRISMA, se realizan búsquedas bibliográficas estandarizadas, obteniendo los factores de emisión para cinco categorías vehiculares definidas: vehículos de carga pesada, comerciales livianos, motocicletas, vehículos pasajeros convencionales y vehículos pasajeros eléctricos. Mediante bases de datos de kilometrajes vehiculares, se calcula la actividad vehicular de cada categoría, permitiendo realizar el cálculo de las emisiones totales, tanto para Chile como Colombia. Para Chile se obtiene que las emisiones(...).

Particulate matter emissions (PM) have gained significant relevance due to their association with increased risks of respiratory and cardiovascular diseases, particularly affecting pregnant women and children. While most studies have focused on emissions generated by vehicle exhaust systems, those originating from abrasive wear constitute a substantial source of particulate matter, whose contribution to total national emissions requires comprehensive quantification and analysis. These wear-related emissions are classified into three main categories: brakes, tires, and road surface. Within the fine fraction of particulate matter (PM2,5) lies black carbon, a component notable for its high radiation absorption properties and its considerable impacts on climate change. Moreover, exposure to elevated concentrations of black carbon has been linked to adverse respiratory and cardiovascular health effects, prompting growing attention from the global scientific community. This study aims to estimate PM2,5 and black carbon emissions generated by abrasive wear from the three sources mentioned. An initial literature review was conducted to identify the methodologies employed in emission estimation. Subsequently, through the PRISMA methodology, which enables standardized bibliographic research, emission factors were obtained for five defined vehicle categories: heavy-duty trucks, light commercial vehicles, motorcycles, conventional passenger vehicles, and electric passenger vehicles. Using vehicular mileage databases, the activity of each vehicle category was determined, allowing for the calculation of total emissions for both Chile and Colombia. For Chile(...).