Verspreiding en gedrag van banden- en wegenslijpsel in beeld
Het is nu mogelijk overal ter wereld een model te gebruiken om de verspreiding en concentraties van deeltjes afkomstig van banden en wegdekslijtage in beeld te brengen. Dit is belangrijk om voorzorgsmaatregelen te nemen en op den duur wet en regelgeving te maken. Het model is toepasbaar voor water en bodem.
Deltares werkte hiervoor nauw samen met The Tire Industry Project (TIP) onderdeel van de World Business Council for Sustainable Development. Zij proberen productie en gebruik van autobanden te verduurzamen.
TRWP (Tire-and Road Wear Particles) zijn deeltjes die ontstaan door de wrijving tussen band en wegdek tijdens het rijden. Hierna komen de deeltjes in atmosfeer, water en bodem terecht. Het is belangrijk om de paden en lotgevallenvan deze deeltjes door het milieu heen te volgen en in kaart te brengen. Dat geeft antwoord op de vraag of er een probleem is en hoe erg het is. Uiteindelijk laat dit ook zien welke maatregelen je kunt nemen. Maar tot nog toe was er geen betrouwbare methode voor handen om dit in kaart te brengen. Vooral de verspreiding en concentratie in afstromend regenwater dat uiteindelijk in waterwegen belandde was onduidelijk. Het verbeterde TRWP model genereert nu essentiële informatie om ook deze routes in kaart te brengen.
Met massabalansmodel wereldwijd volgen en voorspellen
Met het zogenaamde massabalansmodel is het mogelijk om de deeltjes op een behoorlijk schaalniveau te volgen en zo te voorspellen hoe ze zich verplaatsen door stroomgebieden. Het model is zo ontworpen dat het gebruik kan maken van mondiale en lokale datasets en open-source modelsystemen, bijvoorbeeld de ERA5 klimaat dataset van Copernicus en het Wflow en Delft3D model van Deltares voor hydrologie in stroomgebieden. Deze modelaanpak is gevalideerd met veldmetingen uit stroomgebieden op drie verschillende continenten. De Seine in Frankrijk (Europa), Chesapeake Bay in de Verenigde Staten (Amerika) en de Yodo-rivier in Japan (Azië).
De resultaten van de toepassing van het model op de drie bovengenoemde stroomgebieden laten aanzienlijke verschillen zien in de hoeveelheid TRWP die uiteindelijk het oppervlaktewater bereikt. De hoeveelheden die uiteindelijk estuaria bereiken variëren van 2% tot 18%, afhankelijk van factoren zoals de omvang van het stroomgebied, de mate van verstedelijking, het klimaat en de infrastructuur voor hemelwaterafvoer. De studie geeft verder aan dat factoren zoals verbeteringen in de behandeling van hemelwater dat afspoelt van het wegdek het transport van TRWP naar oppervlaktewateren met wel de helft kunnen verminderen, wat de waarde van op infrastructuur gebaseerde mitigatiemaatregelen onderstreept.
Dat we nu beschikken over een dergelijk model voor route en bestemming van TRWP dat wereldwijd kan worden toegepast is belangrijk voor zowel wetenschappelijk inzicht als praktische oplossingen.
Nicolas Tissier, onderzoeksdirecteur bij TIP.
"Het helpt de industrie, beleidsmakers en wetenschap om op feiten gebaseerde beslissingen te nemen. Door dit model open access te maken, willen we bredere samenwerking binnen de wetenschappelijke gemeenschap rond TRWP in het milieu verder helpen om zo de ontwikkeling van effectievere mitigatiestrategieën mogelijk maken.”
Verbeteren nog mogelijk
De studie wijst ook op de beperkingen, zoals het ontbreken van zeer gedetailleerde lokale gegevens en onzekerheden rondom de precieze aard van TRWP. Er zouden meer monitoringscampagnes moeten komen naar TRWP in bodem, water en sediment. Maar ook naar banden en wegenmateriaal. Ook standaardisatie van meetmethoden wordt genoemd, Hiermee kan de onzekerheid verminderen en nauwkeurigheid van de modellen worden verbeterd.
“Ondanks alle open einden en en onzekerheden, laat dit model zien dat open data en open source modelsystemen heel veel nieuwe inzichten opleveren wat betreft TRWP in ons leefmilieu en de mogelijkheden om in te gerijpen als dat nodig is”, aldus Jos van Gils, die het onderzoek leidde namens Deltares.
Het model is een verfijning van eerder werk van Deltares en TIP en breidt de modelleringsaanpak uit naar een mondiale schaal. De volgende ontwikkelingsfase is al in gang gezet, met als doel het opstellen van een verbeterde globale balans en het model toegankelijk te maken voor gebruikers buiten de wetenschap.
