Il problema dei pneumatici tradizionali
La sostituzione dei pneumatici è parte della manutenzione ordinaria di un’automobile, ma raramente si riflette su cosa si elimina realmente. Di solito è la banda di rotolamento, la parte di gomma che contatta la strada, a determinare la sostituzione, mentre sotto di essa si nasconde una struttura più robusta che può ancora avere vita utile.
Questa struttura, la carcassa, è spesso recuperabile attraverso il ricostruzione, ma la pratica comune è quella di gettare l’intero pneumatico anche quando solo una piccola porzione è consumata.
ECOTIRE: un pneumatico modulare
Il progetto ECOTIRE, sviluppato dall'Università Carlos III di Madrid (UC3M), risponde a questa inefficienza proponendo un pneumatico progettato fin dall'inizio per rendere la parte più soggetta a usura, la banda di rotolamento, smontabile e sostituibile senza dover eliminare la carcassa.
Secondo il team di ricerca, la componente intercambiabile rappresenta meno del 20 % del peso totale del pneumatico. Conservare il resto consentirebbe di riutilizzare una parte considerevole dei materiali, riducendo così l'impatto ambientale.
Il concetto è già stato tradotto in un prototipo fisico, sebbene i risultati siano ancora a livello sperimentale e non siano ancora disponibili per i consumatori.
Meccanismo di aggancio meccanico
Nel pneumatico tradizionale la banda di rotolamento è integrata nella struttura tramite vulcanizzazione. ECOTIRE, invece, utilizza forme complementari che si incastrano tra loro, mantenendo l'unione tramite contatto meccanico. In questo modo non è necessario ricorrere a una nuova vulcanizzazione per sostituire la banda, a differenza del ricostruito classico.
Gli studiosi hanno prodotto le parti con stampi progettati per replicare questi incastri, affrontando la sfida di garantire che rimangano fissate durante le sollecitazioni tipiche di una ruota in movimento.
Test in laboratorio
Per verificare la tenuta dell'aggancio, il team ha pubblicato uno studio su Measurement. Un prototipo a scala 1 : 3 è stato montato su un banco prova dotato di disco rotante, variando carico, pressione di gonfiaggio e angolo di deriva (la differenza tra l’orientamento della ruota e la sua direzione reale).
Con una pressione di 1 bar, le parti sono rimaste unite in tutte le condizioni testate. Con 0,5 bar, sono state osservate separazioni parziali in determinate combinazioni di carico, raggio di rotolamento e angolo di deriva. I risultati sono promettenti, ma il sistema non è ancora stato testato su strada né confrontato direttamente con un pneumatico convenzionale.
Materiali innovativi
Un altro studio, pubblicato su Applied Sciences, ha confrontato una miscela di gomma naturale e sintetica con una gomma al silicone sotto condizioni di abrasione controllata.
- Il silicone ha mostrato un usura circa dieci volte inferiore rispetto alla miscela tradizionale.
- Ha presentato solchi di profondità minore.
- Tuttavia, ha registrato coefficiente di attrito più basso, un aspetto che necessita ulteriori ricerche.
Questi dati non implicano automaticamente una durata di vita dieci volte più lunga né garantiscono un’aderenza ottimale su strada; sono solo un primo passo verso materiali più resistenti e meno inquinanti.
Impatto ambientale dei pneumatici
Il problema dei rifiuti non si ferma al pneumatico usato: durante la guida si generano micro‑particelle dovute all’abrasione con la calzata. Secondo le stime dell'Agenzia Europea dell'Ambiente, nel 2019 il consumo di pneumatici ha rilasciato circa 450 000 tonnellate di microplastiche nell’Unione Europea.
La normativa sta reagendo: la normativa Euro 7, in vigore a partire da luglio 2028, introdurrà limiti di abrasione per i nuovi pneumatici per autovetture, spingendo l’industria verso soluzioni più sostenibili.
ECOTIRE intende ridurre sia i rifiuti solidi sia le micro‑particelle generate dal consumo, anche se i benefici ambientali concreti dovranno ancora essere quantificati.
Sensori e pneumatici intelligenti
Il progetto non si limita al design modulare, ma esplora anche la possibilità di trasformare il pneumatico in una fonte di dati per il veicolo. Il team ha sperimentato diversi sensori, tra cui:
- Galgas extensométriche per rilevare deformazioni molto piccole.
- Accelerometri per monitorare vibrazioni.
- Materiali piezoelettrici capaci di generare segnali elettrici sotto sforzo meccanico.
In futuro, queste informazioni potrebbero alimentare i sistemi di assistenza alla guida o contribuire alla rilevazione precoce di situazioni di rischio, anche se al momento non esistono implementazioni commerciali.
Prospettive industriali e prossimi passi
Il ricercatore Daniel García‑Pozuelo, della UC3M, ha dichiarato che una azienda interessata alla produzione industriale ha già avviato una collaborazione, ma il percorso è ancora lungo.
Gli obiettivi a breve termine includono:
- Realizzare test su scala reale su veicoli in condizioni di guida reale.
- Confrontare le prestazioni con pneumatici tradizionali in termini di aderenza, consumo energetico e durata.
- Valutare la fattibilità economica della produzione modulare su larga scala.
Al momento non è prevista una data di commercializzazione, ma il progetto dimostra che la sostituzione di un pneumatico non deve necessariamente comportare lo smaltimento dell’intera struttura.
Conclusioni
ECOTIRE rappresenta una risposta innovativa a tre sfide interconnesse: riduzione dell’impatto ambientale, prolungamento dell’uso dei materiali e sviluppo di pneumatici intelligenti. Se i test su strada confermeranno i risultati preliminari, il modello modulare potrebbe trasformare radicalmente