信号待ちでブレーキを踏むたびに、タイヤから微細な破片が空気中に放出され、雨水とともに排水溝へと流れ込んでいます。こうした目に見えない汚染は、世界全体で年間約610万トンにも達し、その量はエッフェル塔約550基分の重量に相当します。
これまで環境問題の中心は自動車の排気ガスでしたが、実は「路面と接するゴム」そのものが、同等、あるいはそれ以上に深刻な脅威となっているのです。
タイヤは摩耗とともに消えていくわけではありません。微細な粒子へと変化し、空気や水、さらには私たちの体内へと入り込んでいきます。特に懸念すべきなのは、タイヤの寿命全体で均等に影響が出るわけではないという点です。本記事では、新品タイヤと摩耗したタイヤとで排出される粒子量の大きな違いを明らかにし、摩耗したタイヤが安全面だけでなく、環境面でも“時限爆弾”である理由を解説します。
タイヤ摩耗粒子とは何か
タイヤ摩耗粒子（Tire Wear Particles：TWP）とは、通常の走行中にタイヤから剥離する微細な粒子のことを指します。肉眼で確認できるゴム片から、直径100ナノメートル未満の超微粒子（PM0.1）まで、そのサイズはさまざまです。一般的な乗用車用タイヤは、使用期間中に約1〜1.5kgの質量を失い、その大半がこれらの粒子として環境中に放出されます。
TWPは単なるゴムではなく、非常に複雑な物質の集合体です。天然ゴムや合成ゴムをベースに、カーボンブラックやシリカで補強され、さらに硫黄や酸化亜鉛などの加硫剤、オイルや酸化防止剤といった添加物が含まれています。走行中には路面の汚染物質も取り込み、その組成はさらに複雑になります。
タイヤ摩耗のメカニズム
タイヤ摩耗は、機械的要因と化学的要因が複雑に絡み合って進行します。路面との摩擦による摩耗、走行時の屈曲や変形による疲労摩耗、鋭利な物体や荒れた路面による裂け摩耗が発生します。さらに、酸素への曝露、紫外線、温度変化といった環境要因がゴムの分子構造を劣化させ、摩耗しやすい状態へと変化させていきます。
新品タイヤと摩耗タイヤの排出量の違い
研究によると、摩耗したタイヤは新品タイヤに比べ、はるかに多くの摩耗粒子を放出することが確認されています。新品タイヤは初期の「慣らし期間」に一時的に粒子排出量が増加しますが、その後は安定します。中期（摩耗率40〜60％）では、比較的一定の排出率を保ちます。
最も深刻なのは、使用可能トレッドの70％以上が摩耗した段階です。この段階では、粒子排出量が新品タイヤの200〜300％に達することもあり、劣化したゴム構造が急速に崩壊します。
特に問題なのは、健康リスクの高い超微粒子（PM0.1）の排出割合が大幅に増加する点です。
環境および健康への影響
タイヤ摩耗粒子は、複数の経路を通じて環境中へと拡散します。空気中に浮遊した微細な粒子は、発生源から数キロメートル先まで運ばれた後、地表に沈着します。また、降雨による雨水流出によって、道路上に蓄積した粒子が河川や湖、最終的には海へと流れ込むケースも少なくありません。さらに、道路沿いの土壌や植生へ直接沈着することで、交通インフラ周辺にタイヤ粒子汚染が集中するエリアが形成されます。
環境中に放出されたこれらの粒子は、水生生態系におけるマイクロプラスチック汚染の大きな要因となります。最小のプランクトンから魚類、さらには哺乳類に至るまで、多様な生物が摂取する可能性があり、特に懸念されるのは、食物連鎖を通じて生体内に蓄積され、その影響が上位の生物へと増幅される点です。
健康への懸念
タイヤ摩耗粒子が人体に及ぼす健康影響は、現在も研究が進められている分野ですが、特に空気中粒子の吸入による呼吸器系への影響が懸念されています。これまでの研究では、タイヤ粒子に含まれる亜鉛、PAHs（多環芳香族炭化水素）、各種添加剤などが潜在的な毒性を持つ可能性が示されています。実験室レベルの研究では、タイヤ摩耗粒子に曝露された肺組織において、酸化ストレスや炎症反応が確認されており、心血管系や発達への影響についても現在調査が進められています。
また、摩耗が進んだタイヤから主に放出される微細粒子は、呼吸器のより深部まで到達しやすいことから、健康リスクが高まると考えられています。粒子の表面積が体積に対して大きいほど生体組織との反応性が高まり、さらに、劣化したゴム成分により有害化学物質の生体利用性が高まる点も懸念されています。
米国道路交通安全局（NHTSA）が実施した複数年にわたる調査によると、米国の道路を走行する車両の約11.7％が、法定安全基準であるトレッド深さ2/32インチ（1.6mm）を下回るタイヤを少なくとも1本装着しています。これは約2,900万台に相当し、深刻な安全リスクを抱えると同時に、過剰なタイヤ摩耗粒子を放出している可能性があります。
この問題は、特定の地域や属性において、より顕著に現れています。
貧困率の高い地域では、深刻に摩耗したタイヤを装着している車両の割合が最大19％に達する場合があります。
車齢10年以上の車両は、新しい車両と比べて、摩耗したタイヤを装着している可能性が約3倍高いとされています。
景気後退期には、タイヤ交換が後回しにされやすく、道路上の摩耗タイヤ車両が急増する傾向があります。
北部地域の冬季には、春まで購入を先延ばしにするドライバーが増えるため、摩耗タイヤの割合が最大15％増加することが、季節調査で示されています。
環境への影響も極めて深刻です。過度に摩耗したタイヤを装着したこれら数百万台の車両は、適切に管理されたタイヤを装着した車両と比べて、200〜300％ものタイヤ摩耗粒子を排出しています。
つまり、全体のごく一部の車両が、タイヤ摩耗による環境汚染負荷の大部分を占めているのです。
認知ギャップ
消費者意識調査により、深刻な実態が明らかになっています。調査対象となったドライバーの**94％**は、摩耗したタイヤが制動距離や安全性に影響することを理解している一方で、**環境への影響を認識しているのはわずか26％**にとどまっています。
さらに懸念すべき点として、**38％**のドライバーが「タイヤを交換すべきタイミング」を正しく判断できておらず、**71％**が「過去1年間に、明らかに摩耗したタイヤで走行した経験がある」と回答しています。
この認知ギャップは、問題を深刻化させる大きな要因となっています。多くの地域で規制や検査の対象となっている排気ガスとは異なり、**タイヤ摩耗は一般のドライバーにとって“見えにくい排出源”**です。
タイヤが完全に破損するまで、目に見える即時的な影響が現れにくいため、多くのドライバーは他のメンテナンス項目を優先してしまいます。その結果、摩耗したタイヤが走行のたびに、より多くの有害粒子を放出していることに気づかないまま使用され続けているのです。
NIRA DynamicsのTread Wear Indicatorは、タイヤ監視技術における画期的なソリューションです。追加の専用ハードウェアを必要とせず、車両にすでに搭載されているセンサーを活用する純粋なソフトウェアアプローチにより、タイヤ摩耗の検知と予測を実現します。
本システムは、標準的なホイールスピードセンサーおよび既存の車両安定制御システム（ESC）からの信号を処理します。
高度な信号処理アルゴリズムにより、タイヤ特性のわずかな変化を検出し、摩耗の兆候を捉えます。
さらに、機械学習モデルがこれらの信号を解析し、多様な走行条件下において高精度な摩耗予測を可能にします。
ソフトウェアは車両の既存電子アーキテクチャに直接統合されるため、タイヤやホイールへの物理的な改造は一切必要ありません。
この革新的なソフトウェア専用アプローチにより、新たなコンポーネントの物理的な取り付けを行うことなく、フリート全体への導入が可能となり、高いスケーラビリティとコスト効率を実現します。
摩耗したタイヤが新品タイヤに比べて、はるかに多くの有害粒子を放出することは、数多くの研究によって明確に示されています。これは、環境および人の健康の双方に深刻な影響を及ぼす可能性があります。
この問題は、認知不足が広く存在していること、そして過度に摩耗したタイヤで走行している車両の割合が高いことによって、さらに悪化しています。影響の全容については引き続き研究が進められていますが、NIRA DynamicsのTread Wear Indicatorのような革新的な技術は、この課題に対する現実的かつスケーラブルな解決策として、タイヤ由来粒子への意識向上に貢献しています。
NIRAのソフトウェアベースのソリューションは、追加のハードウェアを必要とせず、正確で継続的な監視を提供する点で、従来手法とは一線を画しています。既存の車両センサーと高度なアルゴリズムを活用することで、車両クラスや価格帯を問わず、タイヤ摩耗監視を可能にします。
このタイヤ健全性情報の民主化は、古い車両を多く抱えるコミュニティに不均衡に影響を及ぼす、タイヤ摩耗由来の環境問題に対処するうえで不可欠です。
NIRAのリアルタイム監視システムは、粒子排出量が急増する**摩耗率70％**という臨界点に到達する前の介入を可能にします。早期警告と明確な交換タイミングの指針を提供することで、全体の汚染負荷の大部分を占める「ごく一部の深刻に摩耗したタイヤ」を的確に対象としています。
自動車技術が電動化へと進む中で、タイヤ摩耗粒子のような非排気由来排出物の重要性は、今後さらに高まっていきます。NIRA DynamicsのTread Wear Indicatorは、こうした新たな環境課題に対応するために必要とされる、革新的な発想を体現しています。
目に見えないタイヤ摩耗粒子の問題を「可視化」し、「行動可能な情報」へと変えることで、本技術は環境意識と実用的な解決策との間にあるギャップを埋め、日常のドライバーやフリート運用者を支援します。
NIRAのTread Wear Indicatorの継続的な進化と普及が進めば、道路安全性や車両効率を向上させながら、タイヤ摩耗粒子による環境負荷を大幅に低減することが可能になります。これは、モビリティの持続可能性において、非常に稀有な真のウィンウィンと言えるでしょう。