- Sistem yang dikembangkan KIMM dapat membersihkan udara saat berkendara dan menangkap debu rem.
- Sistem kisi efektif menghilangkan partikel PM2.5 tanpa memerlukan kipas berdaya tinggi.
- Pengumpul debu rem dapat secara otomatis menangkap partikel tanpa peralatan tambahan.
- Teknologi ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas udara di kota dan telah mengajukan paten di berbagai negara.
Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) telah mengembangkan sistem kendaraan yang dapat membersihkan udara di tepi jalan saat berkendara, sekaligus menangkap debu rem untuk mencegah penyebarannya. Teknologi ini memanfaatkan struktur kendaraan yang ada untuk mengubah mobil biasa menjadi pembersih udara bergerak di jalanan kota. Tim yang dipimpin oleh Dr. Han Bang-woo dari Departemen Penelitian Lingkungan Kota KIMM telah membangun tiga sistem, termasuk pengumpul debu elektrostatik berbentuk kisi, pengumpul debu rem berbentuk kaliper, dan sistem penyedia daya nirkabel untuk membersihkan udara saat kendaraan diparkir. Para insinyur telah memasang sistem ini pada kendaraan termasuk Kia Carnival dan Hyundai Sonata untuk menguji kinerjanya.
Sistem kisi dapat memproses muatan partikel halus yang masuk dan mengikatnya pada pelat pengumpul. Diameter serat karbon jauh lebih kecil daripada rambut manusia, sehingga dapat mengumpulkan partikel secara efektif dengan arus rendah, sambil mengurangi pembentukan ozon. Selama berkendara, sistem ini bergantung pada aliran udara yang dihasilkan oleh gerakan kendaraan, tanpa memerlukan kipas berdaya tinggi tambahan. Ketika kendaraan diparkir di area dengan penyedia daya nirkabel, kipas pendingin yang ada dapat digunakan untuk membersihkan udara di sekitarnya. Pada kecepatan 18,6 mph (30 km/jam), sistem kisi ini dapat menghilangkan setidaknya 95% partikel PM2.5 dan setidaknya 99% partikel PM2.5–10 yang lebih besar.
Prinsip Kerja Sistem Kisi
Sistem ini mempertahankan kinerja yang sama pada kecepatan 31 mph (50 km/jam), dengan setiap kendaraan dapat membersihkan sekitar 63.600 kaki kubik (1.800 meter kubik) udara per jam. Setelah dipasang, efisiensi bahan bakar Carnival dan Sonata tidak berubah lebih dari 1%.
Debu rem ditangkap melalui pengumpul yang dipasang di belakang kaliper rem. Gesekan antara bantalan rem dan cakram rem secara alami memberikan muatan pada partikel, sehingga sistem ini tidak memerlukan pengisi muatan partikel atau kipas penyedot tambahan. Dalam siklus pengujian kendaraan ringan global yang disatukan (WLTC), pengumpul ini menangkap 22,2 mg partikel aus rem per kilometer untuk setiap kendaraan, setara dengan 35,7 mg per mil. Ini setara dengan sekitar 0,35 ons (10 gram) dalam jarak 280 mil (450 km).
Teknologi Penangkapan Debu Rem
Pengendalian polusi pada mobil tradisional sebagian besar berfokus pada emisi gas buang mesin. Partikel non-emisi yang berasal dari rem dan ban juga berasal dari kendaraan listrik dan hidrogen, dan emisi partikel rem saat ini telah diatur berdasarkan standar Euro 7. Para peneliti mencatat bahwa pengumpul elektrostatik memberikan hambatan aliran udara yang rendah dan dapat disesuaikan dengan ruang dan komponen yang ada pada kendaraan, sehingga meminimalkan kebutuhan daya tambahan dan perubahan struktur.
Aplikasi Masa Depan Teknologi
Dr. Han Bang-woo menyatakan bahwa salah satu fitur kunci dari sistem ini adalah kendaraan dapat membersihkan udara di tepi jalan saat berkendara, sekaligus mengurangi partikel aus rem langsung dari sumbernya. Peneliti senior Lee Geun-hee menambahkan bahwa memanfaatkan struktur kendaraan dan aliran udara saat berkendara "meminimalkan kebutuhan akan daya tambahan." KIMM berencana untuk lebih lanjut memverifikasi kinerja dan daya tahan sistem dalam kondisi berkendara nyata. Ini merupakan pencapaian penting dari AirFive, salah satu dari lima merek unggulan KIMM, yang berencana untuk memperluas aplikasi teknologi ini untuk meningkatkan kualitas udara di kota. Proyek ini bernama "Mobil Pembersih Udara Kolaboratif untuk Partikel Halus Atmosfer," didukung oleh program pengembangan teknologi inti industri otomotif.
Hasil penelitian terkait telah dipublikasikan di "International Journal of Friction" dan "Atmosphere," dan telah mengajukan paten di Korea, Amerika Serikat, dan Jerman. Judul penelitian tentang rem ini adalah "Pengumpul Debu Elektrostatik Tanpa Pengisian untuk Mengumpulkan Partikel Aus Rem dengan Muatan Gesekan."
Item Spesifikasi Jumlah Partikel Aus Rem yang Ditangkap 22,2 mg/km Rasio Penghilangan PM2.5 95% Rasio Penghilangan PM2.5–10 yang Lebih Besar 99%
Dampak Teknologi Ini Terhadap Kualitas Udara Kota
Seiring dengan percepatan proses urbanisasi, masalah polusi udara yang dihasilkan oleh kendaraan semakin serius. Sistem kendaraan yang dikembangkan KIMM tidak hanya dapat membersihkan udara di tepi jalan saat berkendara, tetapi juga secara efektif menangkap debu rem, yang memiliki arti penting dalam meningkatkan kualitas udara di kota. Pengendalian polusi tradisional sebagian besar berfokus pada emisi gas buang mesin, sementara teknologi ini memperluas cakupan pengendalian dengan menargetkan partikel non-emisi. Dengan penyebaran teknologi ini, di masa depan mungkin akan diterapkan pada lebih banyak model kendaraan, lebih lanjut mengurangi partikel berbahaya di kota dan meningkatkan kesehatan publik.