Реакція на публікацію нещодавно прийнятої транспортної стратегії-2030 була досить бурхливою. Газети, зокрема, писали: “вона передбачає” безальтернативне”обмеження використання росіянами особистих автомобілів на користь громадського транспорту”. Прес-служба мінтрансу заперечила:»транспортна стратегія до 2035 року не вводить ніяких обмежень”. Хто правий-зрозуміти нескладно, досить заглянути в сам текст стратегії:
“розвиток громадського транспорту у великих містах (в першу чергу для обслуговування маршрутів “периферія-центр”) з одночасними обмеженнями на використання особистих автомобілів для скорочення негативного впливу на навколишнє середовище є безальтернативним”. У тому ж тексті є і:
«підвищення екологічного класу рухомого складу, що передбачає: поетапне встановлення обмежень на використання транспортних засобів низьких екологічних класів… Нормативно-правову диференціацію умов використання особистого автомобільного транспорту в центральних частинах великих міст при одночасному розвитку пасажирського транспорту загального користування».
Отже, є і слово «обмеження», і «диференціація», яка по суті зводиться до тих же обмежень на перебування особистих машин в центрах міст — з плановою пересадкою на громадський транспорт.
У теорії, це справа добра: в москві в центрі використовувати автомобіль хоча і простіше, ніж 15 років тому, але, наприклад, не так просто, як в мадриді. Здається, що якщо особистий автотранспорт притиснути, а громадський — поліпшити, то ситуація з викидами радикально зміниться. Так і хочеться сказати: розумна стратегія, розумні обмеження.
Але ні.
Чому “транспортна стратегія — 2030” спрямована проти особистих автомобілів?
Здається дивним, що стратегія одночасно передбачає і «електромобілізацію» транспорту, і скорочення використання особистих машин в містах. Навіщо це, адже електромобілі не забруднюють повітря в тих містах, де використовуються?
У більшості випадків ідеї про розвиток чого-небудь в росії після 1991 року беруться не з повітря або голів працівників держапарату, а із зарубіжної практики, звідки наші чиновники намагаються їх імпортувати. На заході сьогодні у великій моді ідеї, що перехід до електромобілів сам по собі буде недостатній, щоб загальмувати глобальне потепління. Адже на їх виробництво йде багато матеріалів і енергії, і все це залишає «вуглецевий слід», підвищує концентрацію со2 в атмосфері. З тим, щоб зробити тези такого роду переконливішими, багато західних організацій, що позиціонують себе борцями за екологію, намагаються обґрунтувати тупиковість автомобілів і з точки зору забруднення повітря.
один із запропонованих засобів боротьби із забрудненням від мікрочастинок, що з’являються при зносі шин. Біла пластинка з зображення повинна вловлювати мікрокрошки гуми за допомогою статичної електрики. На даний момент винахід досить далеко від практичності: щоб збирати мікрочастинки ефективно, воно повинно бути близько до шини, а це означає, що на платівку може налипати бруд / © wikimedia commons
Ось один характерний приклад: британська компанія emissions analytics в 2020 році вирішила порівняти обсяг забруднення повітря від зносу шин із забрудненням повітря від викидів того ж самого автомобіля. В якості критерію забруднення були обрані мікрочастинки. Це дійсно найнебезпечніша річ: вони вбивають кілька мільйонів людей на рік по всьому світу. Причому навколишні сприймають ці смерті як “природні”: мікрочастинки потрапляють в кров, де дають тромби, зростання її в’язкості, в результаті — інфаркти та інсульти. Вчені згодні між собою в тому, що безпечного рівня мікрочастинок менше 2,5 мікрометра взагалі не існує: будь-яка їх кількість, навіть нижче так званих норм вооз, веде до зростання смертності.
Щоб з’ясувати, яка кількість мікрочастинок дає знос автошин і автовихлопи, представники компанії зважили нові шини на новому автомобілі, проїхалися на них — і зважили їх знову. Вийшло, що ті «худнуть» на 5,8 грама на кілометр. Нинішні європейські нормативи з викиду мікрочастинок з вихлопної труби автомобіля – 4,5 міліграма на кілометр. Emissions analytics так прямо і написали:»забруднення від шин в тисячу разів більше, ніж від вихлопних газів”.
Точно така ж думка, тільки не з такими радикальними цифрами, зустрічається і в «транспортній стратегії-2030: «повністю проблему забруднення шляхом оновлення автопарку вирішити неможливо, в тому числі тому, що до 82 відсотків викидів зважених частинок відбувається не з вихлопних газів, а за рахунок стирання дорожнього покриття і складових частин автомобіля».
Якщо вона вірна, то логіка з затискачем особистих машин зрозуміла. Хоч переходь на електромобілі, хоч ні, а основну частину забруднення повітря дають шини, ну і частково стираються гальмівні колодки. Електромобілі теж будуть зношувати шини, так що, навіть після переходу на них, пускати в центр міста автолюбителів особливого сенсу немає. Навпаки, треба їх звідти витісняти.
Однак будь-хто, хто знайомий з історією імпорту ідей в нашу країну за останні 30 років, добре пам’ятає: у нас люблять ввозити і помилкові ідеї (і це ми ще навіть не згадали про імпорт ідей марксизму). Чи точно цього разу не відбувається щось подібне?
Чи далеко поїде колесо з негативною масою?
І це дуже правильне питання. Emissions analytics-компанія, звичайно, велика, і навіть глобальний лідер у своїй галузі, але наведений вище підрахунок викликає питання. Комплект шин на випробуваній ними машині важив 50 кілограмів. Якби вони втрачали 5,8 грама на кілометр, то через 30 тисяч кілометрів пробігу їх маса досягла б мінус 124 кілограми. В реальності за 50 тисяч кілометрів шина втрачає лише меншу частину своєї маси. Причина помилки британських фахівців ясна: будь-яка нова шина в період обкатки в першу тисячу кілометрів втрачає помітну масу, а потім у «обтесаного» колеса втрати гуми на стирання різко знижуються.
Крім того, що в описі випробувань зазначено: «ми взяли найдешевші шини, важко навантажили машину, вибрали трек з не кращим дорожнім покриттям і застосували тестовий цикл з високими швидкостями і різкими поворотами». Можливо, працівники британської компанії просто хотіли отримати результат голосніше-піар адже сам себе не зробить. Ось вони і “забули”, що знос нових шин багато вище, ніж середній знос тих же шин за їх життя.
Реалістичні середні втрати маси чотирьох шин середнього автомобіля-0,08 грама на кілометр, в десятки разів менше, ніж при «випробуваннях» emissions analytics. При типовому для, наприклад, сша ресурсі шин в сто тисяч кілометрів, це означає втрату приблизно восьми кілограмів маси за життєвий цикл.
Можна заперечити: 0,08 грама — це все одно 80 міліграмів, а норми викиду мікрочастинок з вихлопної труби в європі — всього 4,5 міліграма. Виходить, транспортна стратегія – 2030 права, коли пише ” до 82 відсотків викидів зважених частинок відбувається не з вихлопних газів, а за рахунок стирання дорожнього покриття і складових частин автомобіля»?
маса частинок від 10 мікрометрів і менше (але до 2,5 мікрометра) в сахарі і деяких інших пустелях — півграма на кубометр / © ventusky
І тут доведеться згадати, що частинки, що вилітають з вихлопної труби авто «в основному менше 0,1 мікрометра». А те, що виходить при зносі шин, — в основному «у верхньому діапазоні вимірювання», тобто діаметром близько 10 мікрометрів і більше. Знос “дробить «вуглеводневі матеріали, з яких складається шина, слабкіше, ніж двигун внутрішнього згоряння» дробить” вуглеводні з паливного бака.
Дихальна система людей більш-менш вміє фільтрувати тільки частинки близько 10 мікрометрів (вони ще не дуже дрібні), — тим більше що всього 20 тисяч років тому пилу в повітрі практично по всьому світу було порівнянно з тим, що зараз в цукрі (на карті вище). Справа в тому, що тоді на планеті був льодовиковий період, а холодна земля — неминуче більш пильна земля. Чим вище середні температури на планеті, тим більше водяної пари в атмосфері( і опадів), а чим більше опадів, тим швидше вимивається з повітря пил. Саме тому на картах поширення мікрочастинок (вище) цукру виглядає настільки вбивчою: при сьогоднішньому кліматі на планеті недостатньо тепло, щоб ця частина африки залишалася зеленою.
Чому це важливо? люди як вид з’явилися в африці, причому жили там і в льодовиковий період, коли пилу в повітрі по всьому світу було кратно або навіть в десятки разів (для високих широт) більше, ніж зараз. Тобто їх організми непогано адаптовані до відсікання доступу великих частинок в легені — а значить, і в кров. Дрібні частинки нами майже не фільтруються, тому що в природі просто не було такої довгострокової загрози — і природний відбір не міг нас до неї підготувати.
маса частинок від 2,5 мікрометра іМенше на кубометр повітря навіть в цукрі менше, ніж десятимикрометрових частинок. Люди в меншій мірі стикалися з цією загрозою історично, боротися з нею наші дихальні шляхи вміють куди гірше / © ventusky
Тому слова «до 82 відсотків викидів зважених частинок відбувається не з вихлопних газів» самі по собі позбавлені конкретного сенсу. Важливим є інше питання: скільки ці самі шини дають мікрочастинок діаметром в 2,5 мікрометра і менше?
Скільки мікрочастинок в нашому повітрі насправді з’являються з шин?
У реальному житті з усіх мікрочастинок 2,5 мікрометра і менше (маючи на увазі частинки будь-якого походження) в приземному шарі тільки 3-7% — від шин. Решта багато крупніше, осідають на землю за хвилини або години, і навіть якби не осіли там — не подолали б наші верхні дихальні шляхи, оснащені, повторимося, досить ефективними системам фільтрації, що дозволяє в більшості випадків виживати навіть в піщаній бурі на відкритій місцевості.
На жаль, це не означає, що ми можемо точно оцінити кількість жертв мікрочастинок від шин. Так, відомо, що в світі приблизно три мільйони людей помирають від частинок в 2,5 мікрометра і менше, і в теорії 3-7% від цього числа — приблизно сотня тисяч на рік. Це досить чіткий верхній поріг збитку від автомобілів в сенсі мікрочастинок.
Але насправді середній розмір мікрочастинок навіть в діапазоні “від 2,5 мікрометра і менше «у частинок шин і дорожнього покриття помітно відрізняється від діапазону мікрочастинок»від вихлопної труби”. Вище ми вже відзначали: останні, як правило, на порядок з гаком менше 2,5 мікрометра. Вважається, що чим менше частинки, тим вище їх здатність завдавати шкоди здоров’ю. Іншими словами, частка смертності, що викликається зносом шин та інших частин автомобіля, на ділі може бути істотно нижче, ніж 3-7% від загальної смертності такого роду — на рівні десятків тисяч осіб на рік.
А ще шини є на вантажівках і автобусах
У 2016 році група американських дослідників оцінила, скільки смертей в нью-йорку викликано мікрочастинками 2,5 мікрометра і менше — і яка частка вантажівок і автобусів серед цих смертей. Виявилося, що мікрочастинки від автотранспорту дають 320 смертей на рік, причому вантажівки і автобуси відповідають за 170 з них — тобто, як не дивно, більшість. Причина очевидна « ” більшість первинних викидів мікрочастинок від транспортних засобів припадає на вантажівки і автобуси».
Особливо цікаво те, що найбідніші райони виявилися ще й найбільш схильним до таких смертей-хоча там в перевезеннях вище частка громадського транспорту, і нижче-частка особистого.
Підкреслимо: цей висновок не залежить від того, яку частку мікрочастинок в міському повітрі дають шини, а яку — вихлопні гази. Вантажівки та автобуси видають частинки шин так само, як і легковики. Звичайно, у громадського транспорту менше маса на одного пасажира, але у нього є і мінус: йому треба зупинятися на зупинках, а потім розганятися під більш істотним навантаженням на одне колесо. Саме тому тиск повітря в колесах вантажівок і автобусів вище, ніж у типового легкового автомобіля.
тиск в шині вантажівки може бути в пару разів вище, ніж в колесі легкового автомобіля. Кількість мікрочастинок від зносу колеса зростає лінійно, і прямо пропорційно зростанню навантаження. Від переміщення громадян в автобуси їх вага не стане магічним чином менше. А те, що автобуси рідко їздять з повним салоном, означає, що і питомі показники зносу шин від переходу на автобуси навряд чи зможуть знизитися скільки-небудь значно / © wikimedia commons
Все це означає, що надія знайти в громадському транспорті якийсь магічний «чарівний ключик», який автоматично прибере проблему забруднення повітря, кілька наївна. Зовсім не особисті автомобілі-основне джерело небезпечних мікрочастинок в нью-йорку, і у нас поки немає підстав вважати, що в росії ситуація чимось відрізняється. Оскільки вітчизняні вчені не досліджують такі теми, немає і причин очікувати, що у нас коли-небудь з’явиться інформація, що дозволяє вважати, що наша ситуація — не як у нью-йорку. Візуально вантажівки і двс-автобуси в російській столиці виглядають трохи сильніше, ніж в американському «великому яблуці».
Якщо і у нас в країні основна частина мікрочастинок — від автобусів і вантажівок, то «диференціювати колір штанів», не дозволяючи легковикам вільно їздити в центри великих міст, — заняття в екологічному сенсі марне.
Тим часом в російській столиці йде перехід від двс-автобусів до електробусів. При всіх плюсах електробусів у них є один мінус: маса батарей там багато більше, ніж маса двигуна і трансмісії в звичайному автобусі. Отже, знос шин там буде помітно зростати.
Підведемо попередні підсумки. З існуючих наукових робіт не можна зробити висновок, що» 82% зважених частинок ” в повітрі біля доріг породжені зносом шин об дорожнє полотно. Навпаки, більшість існуючих робіт вказують на те, що частка небезпечних мікрочастинок такого роду лише 3-7% від загального їх числа.
Крім того, наукові роботи показують, що значна частина — а то і більшість — мікрочастинок від транспорту взагалі-то дають вантажівки і автобуси. Ті самі автобуси, на які» транспортна стратегія — 2030 ” пропонує пересаджувати жителів росії, обмежуючи використання їх особистих автомобілів.
Іншими словами, мінтранс не дуже добре уявляє собі реальну ситуацію з транспортними забрудненнями міського повітря, і ставить цілі, досягнення яких не зможе помітно поліпшити повітря великих міст.
Чи є шляхи виходу з мікрометрової кризи?
Від викладеного вище віє безвихідністю. Виходить, хоч переходь на електромобілі, хоч не переходь, хоч лишай громадян права їздити в місті на авто, хоч не лишай-ситуація не покращиться. Чи так це? а ось і ні.
По-перше, існують способи пов’язувати значну частину — від половини і більше — мікрочастинок від дорожнього руху. Йдеться про застосовуваний в нідерландах великопористий асфальтобетон. Завдяки наповнювачу великого розміру і підвищеної пористості, він порожній на 15-25%. В результаті він стає пасткою для мікрочастинок, затримуючи, в залежності від умов, до 95% продуктів стирання.
дуже відкритий асфальтобетон (zeer open asfaltbeton, скорочено zoab), типове дорожнє покриття в нідерландах. Щоб воно зберігало здатність вловлювати і утримувати в порах забруднення, його двічі на рік промивають водою, яка забирає забруднення (включаючи спіймані мікрочастинки) в зливову каналізацію. Додатковий плюс: пористий асфальтобетон краще поглинає шум від дорожнього руху / © wikimedia commons
По-друге, існують відомі з дуже давніх часів (і активно застосовувалися в окремих містах ще при срср) методи іммобілізації пилу від доріг. Банальні дерева з чагарниками біля автодоріг, особливо поливаються, дуже ефективно перехоплюють значну частину навіть мікрометрового пилу. Допомагає і часте миття доріг-там, звичайно, де є зливова каналізація, куди забирає змитий пил.
Але, можливо, до співробітників мінтрансу поки не дійшла інформація про голландський пористий асфальтобетон. А мерія москви вважає за краще неакуратно виглядають заростей необрізаних чагарників красиво пострижені газони з відносно рідкісними деревами. Часто поливати їх там теж, мабуть, вважають зайвим-можливо, тому що від цього їх доведеться частіше стригти.
звичайно, ідеальна схема захисту від мікрочастинок вимагає дуже широких зелених бар’єрів, мало не 20 метрів шириною. Але і на більш вузьких газонах можна зробити чимало. Якщо, звичайно, не перетворювати їх на начебто акуратні газони з короткою травою / © j. Mori et al.
Тому на практиці кількість мікрометрового пилу в наших великих містах буде істотно знижуватися тільки за рахунок поступового – дуже плавного-переходу до електромобілів. У світі більшість нових авто будуть “електричними” тільки після 2030 року. Російські автовиробники (включаючи підконтрольних іноземній renault-nissan) поки не надто поспішають, і наша країна тут припізнає років, принаймні, на п’ять. Відповідно, раніше другої половини 2030-х відповідного зниження чекати не варто.
Але і після його реалізації мова буде йти тільки про падіння концентрації мікрочастинок від вихлопних газів. Просто вигнання особистого транспорту з міст нам нічим не допоможе: мабуть, про шкоду шин наш мінтранс судить за матеріалами популярної преси, а не по наукових роботах.
