El desgaste de los neumáticos es una de las mayores fuentes de generación de microplásticos

Parque automovilístico mundial

Entre 1.500 y 2.000 millones de vehículos circulan diariamente por nuestras calles, carreteras y autopistas de todo el mundo. El 49% de los coches de todo el mundo circulan por Asia (13% en China), el 27% lo hacen en Europa y en torno al 21% en EEUU.

Del total de vehículos se estima que más de dos tercios de ellos son vehículos utilitarios y vehículos comerciales ligeros, un 25% motocicletas y un 3% vehículos comerciales medianos y pesados.

De estos datos se desprende que la mayoría de partículas producidas por el desgaste de neumáticos se produce en América, Europa y Asia Central ya que, en estas regiones, las distancias recorridas son mucho mayores que en el resto del mundo. En otras regiones como la India, China o el Oriente Medio, la principal fuente de microplásticos proviene de las fibras textiles.

Los neumáticos son un producto complejo

El neumático está compuesto principalmente por caucho (40-50%), un elastómero polimérico de origen natural o sintético que se caracteriza por su gran elasticidad, y que puede considerarse un plástico. Los neumáticos también contienen otros materiales que se usan como refuerzo, incluyendo el negro de carbón (black carbon), el sílice, el zinc y materiales textiles de origen plástico.

Estructura típica de un neumático.

Además, los neumáticos contienen muchos otros componentes, como rellenos. Suavizantes (aceites minerales), agentes vulcanizantes y reticulantes, así como varios aditivos (5-10% de la masa de origen desconocida) que les confieren propiedades antioxidantes, como el compuesto químico N-(1,3-dimetilbutil)-N′-fenil-p-fenilendiamina (6PPD). Este compuesto se utiliza casi universalmente en la fabricación de neumáticos, principalmente para evitar la degradación y el agrietamiento de los neumáticos. En contacto con el ozono, este compuesto se degrada y genera la 6PPD-quinona, un compuesto de transformación cuya toxicidad ha sido recientemente demostrada.

El peso de un neumático de un vehículo utilitario puede rondar desde 13” (con un peso cercano a los 6,5 kg) hasta las 20’’ (con un peso de unos 15 kg) en el caso de vehículos deportivos o SUV.

Se estima que durante la vida útil de un neumático, éstos pueden llegar a perder en torno al 10% de su masa inicial, lo que implica perder alrededor de 1 kg (peso medio), que se liberaría al medio ambiente en forma de microplásticos.

El área metropolitana de Zaragoza

En Zaragoza el 85% de los desplazamientos a los centros de trabajo del anillo industrial de la capital se realiza en vehículo particular. 450.000 desplazamientos diarios podrían llegar a generar 1.800 toneladas de microplásticos durante la vida útil de los neumáticos.

Además de las propias partículas que se desprenden de la oxidación del neumático hay que añadir otras que se producen por la abrasión, al circular sobre el asfalto, incluyendo materiales propios de las carreteras o de la pintura vial que hay sobre ellas.
De hecho, el 7% de las partículas de microplásticos detectadas en los mares y océanos provienen de estas pinturas.

Emisiones globales de microplásticos primarios a los océanos, según el informe Primary Microplastics. in the Oceans: a Global Evaluation of Sources, de la IUCN SIVStockStudio/Shutterstock

El IDAEA-CSIC rastrea las sustancias químicas relacionadas con los neumáticos

En el último certamen PLASTIC´2024, el Dr. Nicola Montemurro (IDAEA-CSIC), presentó su investigación preliminar titulada “Seguimiento de sustancias químicas relacionadas con los neumáticos en la zona del Delta del Llobregat, Barcelona (España)”.

El estudio se centró en uno de los aditivos más famosos, el 6PPD, una sustancia que se añade al neumático para evitar su oxidación, así como la 6PPD-quinona, su producto de degradación principal que resulta letal para el salmón coho, un fenómeno que se ha denominado “Síndrome de mortalidad por escorrentía urbana” (Tian et al., 2022).

Contenido medio de 6PPD en los principales productores de neumáticos. Los neumáticos son una de las mayores fuentes de generación de microplásticos.

“El principal problema es que la 6PPD-quinona es muy tóxica para algunas especies de peces, como los salmones coho. Y, por supuesto, las partículas de desgaste de los neumáticos y los aditivos podrían representar un riesgo para la salud humana.” Dr. Nicola Montemurro.

Implicaciones para el medio ambiente, la vida silvestre y  la salud humana

El objetivo del proyecto TRANSIT (“Aditivos de caucho para neumáticos en el medio ambiente y la vida silvestre y sus implicaciones para la salud humana” – Proyectos de generación de conocimiento 2022 financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y coordinado por el Dr. N. Montemurro y la Dra. Mercè Garí del IDAEA-CSIC) es identificar y priorizar los aditivos relacionados con los neumáticos y sus productos de transformación en los espacios naturales protegidos del Delta del Llobregat, cercanos al aeropuerto de Barcelona, evaluar el potencial impacto en el medioambiente y la vida silvestre, incluyendo especies acuáticas.

“Los contaminantes más clásicos podrían ser los hidrocarburos aromáticos policíclicos, los benzotiazoles, el isopreno o, por supuesto, los metales pesados. Todos estos contaminantes, junto con las partículas de desgaste de los neumáticos, pueden acumularse en el medio ambiente y magnificarse a lo largo de la cadena alimentaria. También podemos respirar estas partículas de desgaste de los neumáticos.
Un estudio reciente acaba de confirmar la presencia de 6PPD y 6PPD-quinona en la orina de mujeres embarazadas, niños y adultos” aclaró el Dr. Nicola Montemurro durante su exposición.

Afecciones para la salud humana y el Medio Ambiente de algunos de los materiales usados para la fabricación de neumáticos. Los neumáticos son una de las mayores fuentes de generación de microplásticos.

TWPs = Tire Wear Particles = Partículas de desgaste de los neumáticos
TRAs = Tire Rubber Additives = Aditivos del caucho de los neumáticos

Conclusiones del estudio preliminar

En el estudio preliminar en colaboración con el grupo TrAMS del Prof. N. THOMAIDIS de la National and Kapodistrian University of Athens, se detectaron restos de productos farmacéuticos, de cuidado personal, muchos pesticidas y productos industriales.

Entre los compuestos industriales detectados (82) se localizaron 54 aditivos de neumáticos, diez de ellos agentes usados en la vulcanización, antioxidantes o inhibidores de UV y anticorrosivos.

Los compuestos que se identificaron a concentraciones más elevadas fueron la 1,3-difenilguanidina, un acelerante secundario de la vulcanización, seguido del 5-methyl-1H-benzotriazole, un agente anticorrosivo y la hexamethoxymethyl melamine (HMMM).

La 6PPD-quinona se detectó a bajas concentraciones, y especialmente en puntos de muestreo cercanos a los puentes de las autopistas que conectan Barcelona con el aeropuerto.

Concentraciones de diferentes compuestos químicos detectadas en el estudio preliminar (ng/l). Los neumáticos son una de las mayores fuentes de generación de microplásticos.

La exposición del Dr. Nicola Montemurro concluyó en la necesidad de finalizar este estudio preliminar y comentó que serán necesarias más investigaciones para confirmar el origen de todas estas sustancias y determinar su impacto en el medio ambiente.