Een nieuw elektrisch conceptvoertuig kan tijdens het rijden fijnstof rond de wielen opvangen. Het kan zo de uitstoot van fijnstof door banden- en remslijtage beperken.
Het gaat om VENTRA, ontwikkeld door het studententeam TU/ecomotive van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). VENTRA combineert een lager voertuiggewicht, een rijassistentiesysteem en een elektrostatisch opvangsysteem om de uitstoot van fijnstof door banden- en remslijtage te beperken.
Met het voertuig wil het studententeam de aandacht leggen op een andere bron van uitstoot. Want hoewel een elektrisch voertuig (EV) geen uitlaatgassen uitstoot, ontstaat nog altijd fijnstof door slijtage aan zowel de banden en remmen als het wegdek. Uit cijfers van het Europees Milieuagentschap blijkt zelfs dat niet-uitlaatemissies in 2023 verantwoordelijk waren voor ruim driekwart (77 procent) van de PM10- en 60 procent van de PM2,5-emissies van het wegverkeer. Volgens onderzoek van Emissions Analytics kan de massa aan deeltjes uit bandenslijtage aanzienlijk groter zijn dan de hoeveelheid deeltjes die onder gereguleerde uitlaatemissienormen valt.
Hoog gewicht en veel koppel
Ook het gewicht van EV’s speelt hierbij een rol. Zo maken accupakketten EV’s gemiddeld zwaarder dan vergelijkbare auto’s met een verbrandingsmotor. Daarnaast leveren elektromotoren relatief veel koppel, waardoor EV’s snel kunnen accelereren. Beide factoren veroorzaken extra bandenslijtage.
Tegelijkertijd zijn veel EV’s voorzien van een regeneratief remsysteem, wat de slijtage van remcomponenten kan beperken. Volgens cijfers van EIT Urban Mobility kan regeneratief remmen de remslijtage van EV’s met ongeveer 83 procent terugdringen. Het hogere voertuiggewicht zorgt op zijn beurt juist voor meer bandenslijtage, blijkt uit de cijfers.
Fijnstof afvangen
Kenmerkend voor VENTRA is het T.R.A.C.E.-systeem, dat fijnstof rond de wielen opvangt. Dit systeem is geïntegreerd in de sideskirts van de auto, met als doel fijnstof zo dicht mogelijk bij de bron af te vangen.
VENTRA van TU/ecomotive (beeld: Sarp Gürel)
Het T.R.A.C.E.-systeem maakt gebruik van een elektrostatische werking in plaats van een conventioneel luchtfilter. Het systeem geeft fijnstofdeeltjes een elektrische lading en leidt deze vervolgens naar een geaard opvangoppervlak. Daar hechten de deeltjes aan het oppervlak en worden zij zo vastgehouden.
Uit simulaties blijkt dat bij snelheden van 50 tot 80 kilometer per uur bijna een kwart (24 procent) van de fijnstofdeeltjes die afkomstig zijn van de banden richting het opvangsysteem wordt geleid. Bij lagere snelheden kunnen de ventilatoren extra lucht naar het systeem trekken, waardoor dit percentage volgens het team kan oplopen tot 42 procent.
Het opvangsysteem kan worden gereinigd met behulp van een stofzuiger of water. Indien de deeltjes droog worden verzameld, kan het materiaal worden hergebruikt. Deze vorm van recycling past het team toe in het interieur van VENTRA. Zo zijn de verzamelde fijnstofdeeltjes verwerkt in een emaillaag waarmee onderdelen van het interieur zijn afgewerkt.
Laag gewicht
Met VENTRA wil TU/ecomotive ook de uitstoot van fijnstof tegengaan, onder meer door het gewicht van VENTRA zoveel mogelijk te beperken. Het chassis van VENTRA weegt ongeveer 135 kilogram. De monocoque, die bestaat uit koolstofvezelversterkte thermoplastische sandwichpanelen, weegt zo’n 45,5 kilogram.
Ter vergelijking: volgens het team zou een vergelijkbaar chassis dat met traditionele productiemethoden wordt gebouwd ongeveer 230 kilogram wegen. De toegepaste constructietechniek levert daarmee een gewichtsbesparing van bijna 100 kilogram op.
Het totale gewicht van VENTRA bedraagt ongeveer 790 kilogram. Door dit relatief lage gewicht komen er minder krachten vrij op de banden, waardoor ook de slijtage en daarmee de uitstoot van fijnstof afneemt ten opzichte van reguliere voertuigen.
VENTRA van TU/ecomotive (beeld: Sarp Gürel)
Rijgedrag aanpassen
Naast gewicht speelt ook het rijgedrag van de bestuurder een belangrijke rol in de uitstoot van fijnstof. VENTRA is daarom voorzien van het zogeheten Clean Drive-systeem, dat tijdens de rit het rijgedrag analyseert en aanwijzingen geeft om gelijkmatiger te rijden. Het systeem helpt de bestuurder soepeler te accelereren, minder hard te remmen en minder onnodige stuurbewegingen te maken. Dit vermindert de slijtage van de banden en remmen.
De auto heeft een maximale continue snelheid van 89 kilometer per uur. De geschatte actieradius bedraagt volgens de WLTP-testcyclus ongeveer 290 kilometer.
Beeld: Sarp Gürel
