Skutki środowiskowe lotnictwa - Environmental effects of aviation
.png)
| Część serii na |
| Skażenie |
|---|
 |
Podobnie jak inne emisje wynikające ze spalania paliw kopalnych , silniki lotnicze wytwarzają gazy, hałas i cząstki stałe, co budzi obawy środowiskowe dotyczące ich globalnych skutków i wpływu na lokalną jakość powietrza.
Samoloty odrzutowe przyczyniają się do zmian klimatycznych poprzez emisję dwutlenku węgla ( CO
2), najlepiej poznany gaz cieplarniany oraz, przy mniejszym zrozumieniu naukowym , tlenki azotu , smugi kondensacyjne i cząstki stałe . Ich wymuszanie radiacyjne szacuje się na 1,3-1,4 CO
2sam, wyłączając indukowaną chmurę cirrus o bardzo niskim poziomie wiedzy naukowej. W 2018 roku globalna działalność handlowa wygenerowała 2,4% wszystkich CO
2 emisje.
Samoloty odrzutowe stały się o 70% bardziej wydajne paliwowo w latach 1967-2007, a CO
2emisje na Revenue Tonokilometr (RTK) w 2018 r. wyniosły 47% emisji z 1990 r. W 2018 r. CO
2średnia emisja 88 gramów CO
2na pasażera przychodu na km. Chociaż przemysł lotniczy jest bardziej oszczędny pod względem zużycia paliwa , ogólne emisje wzrosły wraz ze wzrostem liczby podróży lotniczych . Do 2020 r. emisje lotnicze były o 70% wyższe niż w 2005 r. i mogą wzrosnąć o 300% do 2050 r.
Zanieczyszczenie hałasem samolotów zakłóca sen , edukację dzieci i może zwiększać ryzyko sercowo-naczyniowe . Lotniska mogą generować zanieczyszczenie wody z powodu intensywnego obchodzenia się z paliwem do silników odrzutowych i środkami chemicznymi do odladzania, jeśli nie są one zawarte , zanieczyszczając pobliskie zbiorniki wodne. Działalność lotnicza emituje ozon i najdrobniejsze cząstki , które stanowią zagrożenie dla zdrowia . Silniki tłokowe stosowane w lotnictwie ogólnym spalają Avgas , uwalniając toksyczny ołów .
Ślad środowiskowy lotnictwa można zmniejszyć dzięki lepszemu zużyciu paliwa w samolotach lub kontroli ruchu lotniczego, a trasy lotów można zoptymalizować w celu obniżenia emisji CO2
2wpływ NO . na klimat
x, cząstki lub smugi kondensacyjne.
Biopaliwa lotnicze , handel emisjami i kompensacja emisji dwutlenku węgla , część CORSIA ICAO , mogą obniżyć CO
2emisje. Wykorzystanie lotnictwa można obniżyć poprzez zakazy lotów krótkodystansowych , połączenia kolejowe , osobiste wybory oraz opodatkowanie i dotacje lotnicze . Samoloty napędzane paliwem można zastąpić samolotami hybrydowymi i elektrycznymi lub samolotami napędzanymi wodorem .
Zmiana klimatu
Czynniki
.svg)
Samoloty emitują gazy ( dwutlenek węgla , para wodna , tlenki azotu lub tlenek węgla – wiążąc się z tlenem w CO
2po uwolnieniu) oraz pyły atmosferyczne (niecałkowicie spalone węglowodory , tlenki siarki , sadzy ), oddziałujące między sobą iz atmosferą. Podczas gdy główną emisją gazów cieplarnianych z napędzanych statków powietrznych jest CO
2, Samoloty odrzutowe przyczyniają się do zmian klimatycznych w czterech sposobów jak lecą w tropopauzy :
- Dwutlenek węgla ( CO
2) -
WSPÓŁ
2emisje są najbardziej znaczącym i najlepiej poznanym wkładem w zmiany klimatu. Skutki CO
2emisje są podobne niezależnie od wysokości. Pojazdy naziemne lotnisk , używane przez pasażerów i personel w celu uzyskania dostępu do lotnisk, emisje generowane podczas budowy lotnisk i produkcji samolotów również przyczyniają się do emisji gazów cieplarnianych z przemysłu lotniczego.
-
Tlenki azotu ( NO
x, tlenek azotu i dwutlenek azotu ) - W tropopauzie emisje NO
xfaworyzować ozon ( O
3) formacja w górnej troposferze . Na wysokościach od 8 do 13 km (26 000 do 43 000 stóp), NO
xemisje powodują większe stężenia O
3niż powierzchnia NO
xemisje, a te z kolei mają większy wpływ na globalne ocieplenie. Niedźwiedź O
3Stężenia powierzchniowe mają charakter regionalny i lokalny, ale na środkowym i górnym poziomie troposferycznym są dobrze wymieszane na całym świecie. NIE
xemisje zmniejszają również poziomy metanu , innego gazu cieplarnianego, co powoduje efekt chłodzenia klimatu, choć nie równoważy O
3efekt formowania. Emisje siarki i wody z samolotów w stratosferze mają tendencję do zmniejszania O
3, częściowo kompensując NO
x-indukowany O
3wzrasta, chociaż skutki te nie zostały określone ilościowo. Lekkie samoloty i małe samoloty podmiejskie lecą niżej w troposferze, a nie w tropopauzie.
- Smugi i chmury cirrus
- Spalanie paliwa wytwarza parę wodną, która kondensuje się na dużych wysokościach, w zimnych i wilgotnych warunkach, w widoczne chmury liniowe: smugi kondensacji (smugi). Uważa się, że mają one wpływ na globalne ocieplenie, choć mniej znaczący niż CO
2emisje. Smugi są rzadkością w samolotach na niższych wysokościach. Chmury Cirrus mogą rozwinąć się po utworzeniu trwałych smug kondensacyjnych i mogą mieć dodatkowy efekt globalnego ocieplenia. Ich wkład w globalne ocieplenie jest niepewny, a szacowanie ogólnego wkładu lotnictwa często wyklucza wzmocnienie chmur cirrus.
- Cząstki stałe
- W porównaniu z innymi emisjami, cząstki siarczanu i sadzy mają mniejszy bezpośredni wpływ: cząstki siarczanu mają działanie chłodzące i odbijają promieniowanie, podczas gdy sadza ma działanie ogrzewające i pochłania ciepło, podczas gdy cząstki mają wpływ na właściwości i formowanie się chmur. Smugi smugowe i chmury cirrus powstające z cząstek mogą mieć większy efekt wymuszania radiacyjnego niż CO
2emisje. Ponieważ cząstki sadzy są wystarczająco duże, aby służyć jako jądra kondensacji, uważa się, że powodują powstawanie najbardziej smug kondensacyjnych. Produkcja sadzy może zostać zmniejszona poprzez redukcję związku aromatycznego paliwa do silników odrzutowych.
W 1999 r. IPCC oszacował, że wymuszanie radiacyjne lotnictwa w 1992 r. było 2,7 (2 do 4) razy większe niż CO
2samodzielnie – wykluczając potencjalny efekt wzmocnienia chmur cirrus. Zostało to zaktualizowane na rok 2000, z wymuszeniem radiacyjnym lotnictwa oszacowanym na 47,8 mW/m 2 , 1,9 razy większy od wpływu CO
2same emisje, 25,3 mW/m 2 .
W 2005 roku badania przeprowadzone przez Davida S. Lee i innych, opublikowane w czasopiśmie naukowym Atmospheric Environment oszacowały skumulowany efekt wymuszania radiacyjnego lotnictwa na 55 mW/m 2 , co stanowi dwukrotność efektu wymuszania radiacyjnego jego CO 28 mW/m 2 .
2same emisje, z wyłączeniem indukowanej chmury cirrus, o bardzo niskim poziomie wiedzy naukowej. W 2012 roku badania z uniwersytetu Chalmers oszacowały ten czynnik ważenia na 1,3-1,4 jeśli nie uwzględniono cirrusów wywołanych przez lotnictwo, a 1,7-1,8 jeśli są uwzględnione (w zakresie 1,3-2,9).
Niepewne pozostają interakcje NOx–O3–CH4, tworzenie się smug kondensacyjnych wytwarzanych przez lotnictwo, wpływ aerozoli sadzy na chmury cirrus oraz pomiar wymuszania radiacyjnego innego niż CO2.
W 2018 r. CO
2odpowiadało 34,3 mW/m 2 efektywnego wymuszania radiacyjnego lotnictwa (ERF, na powierzchni), z wysokim poziomem ufności (± 6 mW/m 2 ), NIE
x 17,5 mW / m 2 o niskim poziomie ufności (± 14) i smug cirrus 57,4 mW / m 2 , a także z niskim poziomem ufności (± 40). Wszystkie czynniki połączone reprezentowane 43,5 mW / m 2 (1,27 że z CO
2sam) bez smug cirrus do 101 mW / m 2 (± 45), w tym ich 3,5% antropogenicznych ERF 2290 mW / m 2 (± 1100).
Tom
2018, linia lotnicza ruch osiągnął 4,3 mld pasażerów o 37,8 mln wyjazdów, średnio 114 pasażerów na lot i 8,26 biliona RPKs , średniej podróż 1920 km (1040 NMI), zgodnie z ICAO . Ruch doświadczał ciągłego wzrostu, podwajając się co 15 lat, pomimo wstrząsów zewnętrznych – średni roczny wzrost o 4,3%, a prognozy Airbusa przewidują kontynuację tego wzrostu. Podczas gdy przemysł lotniczy jest bardziej oszczędny , zmniejszając o połowę ilość paliwa spalonego na lot w porównaniu z 1990 r. dzięki postępowi technologicznemu i ulepszeniom operacyjnym, ogólne emisje wzrosły wraz ze wzrostem liczby podróży lotniczych . W latach 1960-2018 RPK wzrosły ze 109 do 8 269 miliardów.
W 1992 r. emisje z samolotów stanowiły 2% wszystkich CO . wytworzonych przez człowieka
2emisje, które zgromadziły nieco ponad 1% całkowitego CO . wytworzonego przez człowieka
2wzrost w ciągu 50 lat. Do 2015 r. lotnictwo odpowiadało za 2,5% światowego CO
2emisje. W 2018 roku globalna działalność handlowa wyemitowała 918 milionów ton (Mt) CO
2, 2,4% wszystkich CO
2emisje: 747 Mt dla transportu pasażerskiego i 171 Mt dla operacji towarowych. W latach 1960-2018 CO
2 emisje wzrosły 6,8 razy ze 152 do 1034 mln ton rocznie.
W latach 1990-2006 emisje gazów cieplarnianych z lotnictwa wzrosły w Unii Europejskiej o 87% . W 2010 r. około 60% emisji lotniczych pochodziło z lotów międzynarodowych, które wykraczają poza cele redukcji emisji określone w protokole z Kioto . Loty międzynarodowe nie są również objęte Porozumieniem Paryskim , aby uniknąć mozaiki przepisów poszczególnych krajów. Umowa ta została jednak przyjęta przez Organizację Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego , ograniczając emisje dwutlenku węgla przez linie lotnicze do poziomu z 2020 r., jednocześnie umożliwiając liniom lotniczym kupowanie kredytów węglowych od innych branż i projektów.
W 1992 roku IPCC oszacowało wymuszanie radiacyjne samolotu na 3,5% całkowitego wymuszania radiacyjnego spowodowanego przez człowieka.
na pasażera
.svg)
Ponieważ stanowi to dużą część ich kosztów - 28% do 2007 r., linie lotnicze mają silną motywację do obniżenia zużycia paliwa, zmniejszając swój ślad środowiskowy. Samoloty odrzutowe stały się o 70% bardziej wydajne paliwowo w latach 1967-2007. Wydajność paliwowa odrzutowca stale się poprawia, 40% poprawy pochodzi z silników, a 30% z płatowców. Przyrosty wydajności były większe na początku ery odrzutowców niż później, przy wzroście o 55-67% w latach 1960-1980 i 20-26% w latach 1980-2000.
Średnie spalanie paliwa przez nowe samoloty spadło o 45% od 1968 do 2014 roku, co stanowi skumulowaną roczną redukcję o 1,3% ze zmienną stopą redukcji. Do 2018 roku, CO
2emisje na Revenue Tonokilometr (RTK) były o ponad połowę mniejsze w porównaniu z 1990 r. i wynosiły 47%. Intensywność energii lotniczej wzrosła z 21,2 do 12,3 MJ/RTK w latach 2000-2019, co oznacza spadek o 42%.
W 2018 r. CO
2emisje wyniosły 747 milionów ton w transporcie pasażerskim , co daje 8,5 biliona przychodu pasażerokilometrów (RPK), co daje średnio 88 gramów CO
2za RPK. ICAO stawia sobie za cel poprawę wydajności o 2% rocznie w latach 2013-2050, podczas gdy IATA stawia sobie za cel 1,5% na lata 2009-2020 i redukcję CO netto
2 emisje o połowę do 2050 r. w stosunku do 2005 r.
Ewolucja
1999, IPCC oszacowano promieniowania lotnictwa zmuszając może stanowić 190 mW / m 2 , lub 5% całkowitej człowieka radiacyjnej w 2050 roku, z niepewnością w zakresie od 100 do 500 MW / m 2 . Jeżeli inne gałęzie przemysłu z czasem osiągną znaczne redukcje emisji gazów cieplarnianych, udział lotnictwa w pozostałych emisjach może wzrosnąć.
Alice Bows-Larkin oszacowała, że roczny globalny CO
2budżet emisji zostałby całkowicie pochłonięty przez emisje lotnicze, aby do połowy stulecia utrzymać wzrost temperatury związany ze zmianą klimatu poniżej 2°C. Biorąc pod uwagę, że prognozy wzrostu wskazują, że lotnictwo będzie generować 15% globalnego CO
2 emisje, nawet przy najbardziej zaawansowanych prognozach technologicznych, oszacowała, że utrzymanie ryzyka niebezpiecznej zmiany klimatu na poziomie poniżej 50% do 2050 r. przekroczyłoby cały budżet węglowy w konwencjonalnych scenariuszach.
W 2013 r. Narodowe Centrum Nauki o Atmosferze na Uniwersytecie w Reading prognozowało, że wzrost CO
2 Poziomy te spowodują znaczny wzrost turbulencji podczas lotu, których doświadczają transatlantyckie loty lotnicze do połowy XXI wieku.
Lotnictwo CO
2emisje rosną pomimo innowacji w zakresie wydajności samolotów, elektrowni i operacji lotniczych. Podróże lotnicze nadal się rozwijają.
W 2015 roku Centrum Różnorodności Biologicznej oszacowało, że samoloty mogą generować43 Gt emisji dwutlenku węgla do 2050 r., pochłaniając prawie 5% pozostałego światowego budżetu węglowego. Bez regulacji globalne emisje lotnicze mogą się potroić do połowy stulecia i mogą emitować ponad3 Gt węgla rocznie w scenariuszu wysokiego wzrostu i dotychczasowej działalności . Wiele krajów zobowiązało się do redukcji emisji w ramach Porozumienia Paryskiego, ale suma tych wysiłków i zobowiązań pozostaje niewystarczająca, a brak rozwiązania problemu zanieczyszczenia samolotów byłby porażką pomimo postępu technologicznego i operacyjnego.
Międzynarodowa Agencja Energii przewiduje udział lotnictwa światowego CO
2 emisje mogą wzrosnąć z 2,5% w 2019 r. do 3,5% do 2030 r.
Do 2020 r. globalne emisje z międzynarodowego lotnictwa były o około 70% wyższe niż w 2005 r., a prognozy ICAO mogą wzrosnąć o ponad 300% do 2050 r. przy braku dodatkowych środków.
Do roku 2050 negatywny wpływ lotnictwa na klimat może zostać zmniejszony o 2% wzrost efektywności paliwowej i spadek NO
x emisji, dzięki zaawansowanym technologiom lotniczym, procedurom operacyjnym i odnawialnym paliwom alternatywnym zmniejszającym wymuszanie radiacyjne z powodu aerozolu siarczanowego i sadzy.
Hałas
Ruch lotniczy powoduje hałas samolotów , który zakłóca sen, niekorzystnie wpływa na wyniki szkolne dzieci i może zwiększać ryzyko sercowo-naczyniowe u sąsiadów lotniska. Zakłócenia snu można ograniczyć poprzez zakaz lub ograniczenie latania w nocy , ale zakłócenia stopniowo się zmniejszają, a ustawodawstwo różni się w zależności od kraju.
ICAO Rozdział standardowy 14 hałasu dotyczy samolotów zgłoszonych do certyfikacji po 31 grudnia 2017 r, a po 31 grudnia 2020 roku dla statków powietrznych poniżej 55 t (121.000 funtów) 7 EPNdB (narastająco) ciszej niż Rozdział4. W FAA normy Stage 5 hałasu są równoważne. Silniki o wyższym współczynniku obejścia wytwarzają mniej hałasu. PW1000G jest przedstawiona jako 75% cichszy niż poprzednich silników. Ząbkowane krawędzie lub „jodełka” z tyłu gondoli zmniejszają hałas.
Podejście do ciągłego zniżania (CDA) jest cichsze, ponieważ wytwarzany jest mniej hałasu, gdy silniki są prawie na biegu jałowym. CDA może zmniejszyć hałas na ziemi o ~1-5 dB na lot.
Zanieczyszczenie wody
Lotniska mogą generować znaczne zanieczyszczenie wody ze względu na ich intensywne użytkowanie i przenoszenie paliwa do silników odrzutowych, smarów i innych chemikaliów. Wycieki chemiczne można łagodzić lub zapobiegać za pomocą konstrukcji ograniczających wycieki i sprzętu do sprzątania, takiego jak wózki próżniowe, przenośne nasypy i absorbenty.
Płyny do odladzania stosowane w chłodne dni mogą zanieczyszczać wodę, ponieważ większość z nich spada na ziemię, a spływy powierzchniowe mogą przenosić je do pobliskich strumieni, rzek lub wód przybrzeżnych. Płyny do odladzania oparte są na glikolu etylenowym lub propylenowym . Na utwardzonych nawierzchniach, w tym na drogach startowych i drogach kołowania, na lotniskach stosuje się odladzacze, które mogą zawierać octan potasu , związki glikolu, octan sodu , mocznik lub inne chemikalia.
Podczas degradacji w wodach powierzchniowych glikol etylenowy i propylenowy wywierają wysoki poziom biochemicznego zapotrzebowania na tlen , zużywając tlen potrzebny organizmom wodnym. Populacje drobnoustrojów rozkładające glikol propylenowy zużywają duże ilości rozpuszczonego tlenu (DO) w słupie wody . Ryby, makrobezkręgowce i inne organizmy wodne potrzebują wystarczającej ilości rozpuszczonego tlenu w wodach powierzchniowych. Niskie stężenie tlenu zmniejsza użyteczne siedliska wodne, ponieważ organizmy giną, jeśli nie mogą przenieść się na obszary o wystarczającym poziomie tlenu. Populacje przydenne mogą zostać zredukowane lub wyeliminowane przez niski poziom DO, zmieniając profil gatunkowy społeczności lub zmieniając krytyczne interakcje z siecią pokarmową .
Zanieczyszczenie powietrza
Lotnictwo jest głównym źródłem ludzkiego ozonu, który stanowi zagrożenie dla zdrowia układu oddechowego , powodując około 6800 przedwczesnych zgonów rocznie.
Silniki lotnicze emitują ultradrobne cząstki (UFP) na lotniskach i w ich pobliżu, podobnie jak sprzęt wsparcia naziemnego . Podczas startu zmierzono od 3 do 50 × 10 15 cząstek na kg spalonego paliwa, przy czym obserwuje się znaczne różnice w zależności od silnika. Inne szacunki obejmują 4 do 200 × 10 15 cząstek dla 0,1–0,7 grama lub 14 do 710 × 10 15 cząstek lub 0,1–10 × 10 15 cząstek czarnego węgla dla 0,046–0,941 g.
W Stanach Zjednoczonych 167 000 tłokowych silników lotniczych , stanowiących trzy czwarte samolotów prywatnych , spala Avgas , uwalniając ołów do powietrza. Agencja Ochrony Środowiska szacuje to wydane 34.000 ton ołowiu do atmosfery w latach 1970 i 2007. Federal Aviation Administration rozpoznaje wdychania lub połykania przewagi prowadzi do negatywnego wpływu na układ nerwowy, czerwonych krwinek i układu sercowo-naczyniowego i odpornościowego. Narażenie na ołów u niemowląt i małych dzieci może przyczynić się do problemów behawioralnych i uczenia się, obniżenia IQ i autyzmu.
Łagodzenie
W lutym 2021 r. europejski sektor lotniczy zaprezentował inicjatywę zrównoważonego rozwoju Destination 2050 na rzecz zerowej emisji CO
2 emisje do 2050 r.:
- Udoskonalenia technologii lotniczej w celu zmniejszenia emisji o 37%;
- zrównoważone paliwa lotnicze (SAF) za 34%;
- środki ekonomiczne na 8%;
- zarządzanie ruchem lotniczym (ATM) i usprawnienia operacyjne o 6%;
podczas ruchu lotniczego powinna wzrastać o 1,4% rocznie w latach 2018 i 2050. Inicjatywa jest prowadzona przez ACI Europe , ASD Europie , A4e , canso i ERA .
Ograniczenie podróży lotniczych
Ślad środowiskowy lotnictwa zostałby złagodzony dzięki ograniczeniu podróży lotniczych, optymalizacji tras, limitom emisji, ograniczeniom na krótkich dystansach, zwiększeniu podatków i zmniejszeniu dotacji.
- Optymalizacja trasy
Ulepszony system zarządzania ruchem lotniczym , z bardziej bezpośrednimi trasami niż nieoptymalne korytarze powietrzne i zoptymalizowanymi wysokościami przelotowymi, umożliwiłby liniom lotniczym zmniejszenie emisji nawet o 18%. W Unii Europejskiej od 1999 r. proponowano jednolitą europejską przestrzeń powietrzną, aby uniknąć nakładania się ograniczeń przestrzeni powietrznej między krajami UE i zmniejszyć emisje. Do 2007 roku 12 milionów ton CO
2roczne emisje zostały spowodowane brakiem jednolitej europejskiej przestrzeni powietrznej. Według stanu na wrzesień 2020 r., jednolita europejska przestrzeń powietrzna wciąż nie została w pełni osiągnięta, co kosztuje 6 miliardów euro w opóźnieniach i powoduje 11,6 miliona ton nadwyżki CO
2 emisje.
- Handel emisjami
ICAO zatwierdziła handel emisjami w celu zmniejszenia emisji CO . w lotnictwie
2emisji, wytyczne miały zostać przedstawione na Zgromadzeniu ICAO w 2007 roku. W Unii Europejskiej Komisja Europejska włączyła lotnictwo do unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji, działającego od 2012 r., ograniczającego emisje przez linie lotnicze, zachęcającego do obniżania emisji dzięki wydajniejszej technologii lub kupowania kredytów węglowych od innych firm. Centrum Lotnictwa, Transportu i Środowiska w Manchester Metropolitan University szacuje, że jedynym sposobem na obniżenie emisji jest umieszczenie cenę na węglu i używać środków rynkowych , takich jak EU ETS.
- Zakaz lotów krótkodystansowych
Zakaz lotów bliskiego zasięgu jest zakaz nałożony przez rządy na linie do ustanowienia i utrzymania połączenia lotniczego nad pewnym dystansem , albo przez organizacje lub przedsiębiorstwa na swoich pracowników do podróży służbowych z wykorzystaniem istniejących połączeń lotniczych na pewną odległość w celu złagodzenia wpływ lotnictwa na środowisko . W XXI wieku kilka rządów, organizacji i firm wprowadziło ograniczenia, a nawet zakazy lotów krótkodystansowych, stymulując lub wywierając presję na podróżnych, aby wybierali bardziej przyjazne dla środowiska środki transportu , zwłaszcza pociągi .
- Połączenia kolejowe
Połączenia kolejowe zmniejszają liczbę lotów dowozowych . Do marca 2019 roku Lufthansa oferowała połączenia przez Frankfurt z Deutsche Bahn ( AIRail Service ), a Air France oferowała połączenia TGV przez Paryż. W październiku 2018 roku Austrian Airlines oraz Austriackie Koleje Federalne wprowadziły połączenia kolejowe przez lotnisko w Wiedniu . W marcu 2019 r. holenderski rząd pracował nad połączeniem do Amsterdamu przez NS International lub Thalys . Do lipca 2020 r. Lufthansa i Deutsche Bahn rozszerzyły swoją ofertę przez lotnisko we Frankfurcie do 17 dużych miast.
- Konferencje międzynarodowe
Większość międzynarodowych profesjonalnych lub akademickich uczestników konferencji podróżuje samolotem, podróże konferencyjne są często uważane za świadczenia pracownicze, ponieważ koszty są pokrywane przez pracodawców. Do 2003 roku technologia Access Grid była gospodarzem kilku międzynarodowych konferencji. Centrum Tyndalla zgłosiło sposoby zmiany powszechnych praktyk instytucjonalnych i zawodowych.
- Wstyd lotu
W Szwecji pojęcie „ wstydu lotu ” lub „flygskam” jest wymieniane jako przyczyna upadków podróży lotniczych. Szwedzka firma kolejowa SJ AB informuje, że latem 2019 r. dwa razy więcej Szwedów wybrało podróż pociągiem zamiast samolotem w porównaniu z rokiem poprzednim. Szwedzki operator portów lotniczych Swedavia zgłosił o 4% mniej pasażerów na swoich 10 lotniskach w 2019 r. w porównaniu z rokiem poprzednim: spadek o 9% dla pasażerów krajowych i 2% dla pasażerów międzynarodowych.
- Regulacja ICAO i CORSIA
W 2016 r. Organizacja Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego zobowiązała się do poprawy wydajności paliw lotniczych o 2% rocznie oraz do stabilizacji emisji dwutlenku węgla od 2020 r. Aby osiągnąć te cele, zaplanowano wiele środków: bardziej oszczędna technologia samolotów; rozwój i wdrażanie zrównoważonych paliw lotniczych; Ulepszone zarządzanie ruchem lotniczym; Środki oparte na rynku, takie jak handlu emisji , opłaty , i węgla kompensujące The węgla odsadzaniem Schemat Redukcja Międzynarodowego Lotnictwa (Corsia).
Opracowany przez Organizację Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego (ICAO) i przyjęty w październiku 2016 r. Jego celem jest osiągnięcie wzrostu neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla od 2020 r. CORSIA wykorzystuje rynkowe instrumenty polityki środowiskowej w celu zrównoważenia emisji CO 2 : operatorzy statków powietrznych muszą kupować kredyty węglowe od rynku emisji dwutlenku węgla. Od 2021 r. system jest dobrowolny dla wszystkich krajów do 2027 r.
Podatki i dotacje
Środki finansowe mogą zniechęcić pasażerów linii lotniczych i promować inne środki transportu oraz motywować linie lotnicze do poprawy efektywności paliwowej. Opodatkowanie lotnictwa obejmuje:
- Podatki pasażerskie płacone przez pasażerów ze względów środowiskowych mogą różnić się w zależności od odległości i obejmować loty krajowe;
- Podatki odlotowe , płacone przez pasażerów opuszczających kraj, czasami obowiązują również poza lotnictwem;
- Podatki od paliwa do silników odrzutowych , płacone przez linie lotnicze za zużyte paliwo do silników odrzutowych, takie jak podatek naftowy w Unii Europejskiej lub podatek paliwowy w Stanach Zjednoczonych .
Na zachowanie konsumentów można wpłynąć poprzez zmniejszenie dotacji dla niezrównoważonego lotnictwa i dotowanie rozwoju zrównoważonych alternatyw. Według sondażu przeprowadzonego dla Europejskiego Banku Inwestycyjnego, do września-października 2019 r. podatek węglowy od lotów poparłoby 72% obywateli UE .
Opodatkowanie lotnictwa mogłoby odzwierciedlać wszystkie jego koszty zewnętrzne i mogłoby zostać włączone do systemu handlu uprawnieniami do emisji. Emisje z międzynarodowego lotnictwa wymykały się międzynarodowym regulacjom do czasu, gdy na odbywającej się co trzy lata konferencji ICAO w 2016 r. uzgodniono program offsetowy CORSIA . Ze względu na niskie lub nieistniejące podatki na paliwo lotnicze podróże lotnicze mają przewagę konkurencyjną nad innymi środkami transportu.
Paliwa alternatywne
.jpg)
Biopaliw w lotnictwie lub paliwo bio-jet-paliwo lub bio-lotnictwo (BAF) jest biopaliwa stosowane do zasilania samolotów i mówi się, że zrównoważone paliwa lotniczego (SAF). Zrzeszenie Międzynarodowego Transportu Lotniczego (IATA) uważa, że jest to jeden z kluczowych elementów w celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w ramach oddziaływania lotnictwa na środowisko . Biopaliwa lotnicze mogą pomóc w dekarbonizacji średnio- i długodystansowych podróży lotniczych generujących większość emisji, a także przedłużyć żywotność starszych typów samolotów poprzez zmniejszenie ich śladu węglowego.
Biopaliwa to paliwa pochodzące z biomasy, pochodzące z roślin lub odpadów; w zależności od rodzaju wykorzystywanej biomasy mogą obniżyć emisję CO₂ o 20–98% w porównaniu z konwencjonalnym paliwem do silników odrzutowych . Pierwszy lot testowy z użyciem biopaliwa mieszanego odbył się w 2008 r., a w 2011 r. do lotów komercyjnych dopuszczono paliwa mieszane zawierające 50% biopaliw. W 2019 r. IATA dążyła do 2% penetracji do 2025 r.
Lotnictwo biopaliwa mogą być produkowane ze źródeł roślinnych, takich jak jatrofy , alg , Tallows , olejów odpadowych, olej palmowy , babassu i lnianki (Bio-SPK); z biomasy stałej metodą pirolizy przetworzoną w procesie Fischera-Tropscha (FT-SPK); z procesem alkoholu do strumienia (ATJ) z fermentacji odpadów; lub z biologii syntetycznej poprzez reaktor słoneczny . Małe silniki tłokowe można przystosować do spalania etanolu .
Zrównoważone biopaliwa nie konkurują z uprawami roślin spożywczych , pierwszorzędnymi gruntami rolnymi , naturalnym lasem czy słodką wodą. Stanowią alternatywę dla elektropaliw . Zrównoważone paliwo lotnicze jest certyfikowane jako zrównoważone przez organizację zewnętrzną.
Wodór i e-paliwo
W 2020 roku Airbus zaprezentował koncepcje samolotów napędzanych ciekłym wodorem jako bezemisyjnych samolotów pasażerskich, które są gotowe na rok 2035. Lotnictwo, podobnie jak procesy przemysłowe, których nie można zelektryfikować, powinno wykorzystywać głównie paliwo na bazie wodoru.
Potsdam Instytut Badań nad Wpływem Klimatu odnotowano € 800-1,200 ograniczanie kosztów na tonę CO
2dla e-paliw na bazie wodoru . Można by je obniżyć do 20–270 euro za tonę CO
2w 2050 r., ale może nie na tyle wcześnie, by zastąpić paliwa kopalne.
Polityka klimatyczna może ponosić ryzyko niepewnej dostępności e-paliw , a wodór i e-paliwa mogą być traktowane priorytetowo, gdy bezpośrednia elektryfikacja jest niedostępna.
Bez CO
2 emisje
Oprócz dwutlenku węgla lotnictwo wytwarza tlenki azotu ( NO
x), cząstki stałe , niespalone węglowodory (UHC) i smugi kondensacyjne .
Trasy lotów można zoptymalizować : modelowanie CO
2, H
2O i NIE
xskutki lotów transatlantyckich zimą pokazują, że w przypadku lotów w kierunku zachodnim wymuszanie klimatu może zostać obniżone nawet o 60% i ~25% w przypadku lotów strumieniowych – po lotach w kierunku wschodnim, które kosztują o 10–15% więcej ze względu na większe odległości i niższe wysokości, zużywając więcej paliwa, ale 0,5 Procentowy wzrost kosztów może zmniejszyć wymuszanie klimatu nawet o 25%. 2000 stóp (~600 m) niższa wysokość przelotowa niż wysokość optymalna ma o 21% mniejsze wymuszanie radiacyjne, podczas gdy 2000 stóp wyższa wysokość przelotowa jest o 9% wyższa.
- Tlenki azotu ( NO
x) - Ponieważ projektanci pracują nad zmniejszeniem NO
xemisje z silników odrzutowych spadły o ponad 40% w latach 1997-2003. Pływanie na wysokości 2000 stóp (610 m) niższej może zmniejszyć NO
x- powodował wymuszanie radiacyjne od 5 mW/m 2 do ~3 mW/m 2 .
- Cząstki stałe
- Nowoczesne silniki są zaprojektowane tak, aby w żadnym momencie lotu nie wytwarzał się dym, podczas gdy cząstki stałe i dym były problemem we wczesnych silnikach odrzutowych przy wysokich ustawieniach mocy.
- Niespalone węglowodory (UHC)
- Wytwarzane przez niepełne spalanie , więcej niespalonych węglowodorów jest wytwarzanych przy niskich ciśnieniach sprężarek i/lub stosunkowo niskich temperaturach komory spalania, zostały one wyeliminowane w nowoczesnych silnikach odrzutowych dzięki ulepszonej konstrukcji i technologii, takie jak cząstki stałe.
- Smugi
-
Tworzenie smug kondensacyjnych zostałoby zredukowane poprzez obniżenie wysokości przelotu przy nieco dłuższym czasie lotu, ale byłoby to ograniczone przez pojemność przestrzeni powietrznej , szczególnie w Europie i Ameryce Północnej, oraz zwiększone spalanie paliwa z powodu niższej wydajności na niższych wysokościach, zwiększając CO
2emisji o 4%. Wymuszanie radiacyjne Contrail może być zminimalizowane przez rozkłady : loty nocne powodują 60-80% wymuszania tylko w 25% ruchu lotniczego, podczas gdy loty zimowe stanowią połowę wymuszenia dla jedynie 22% ruchu lotniczego. Ponieważ 2% lotów odpowiada za 80% wymuszania promieniowania kondensacyjnego, zmiana wysokości lotu o 610 m w celu uniknięcia wysokiej wilgotności przez 1,7% lotów zmniejszyłaby powstawanie smug kondensacyjnych o 59%.
Krajowe budżety węglowe
W Wielkiej Brytanii transport zastąpił wytwarzanie energii jako największe źródło emisji. Obejmuje to 4% udział lotnictwa. Oczekuje się, że liczba ta wzrośnie do 2050 r., a zapotrzebowanie na pasażerów może wymagać ograniczenia. Dla brytyjskiego Komitetu ds. Zmian Klimatu (CCC) brytyjski cel redukcji o 80% od 1990 do 2050 r. był nadal możliwy do osiągnięcia od 2019 r., ale komisja sugeruje, że porozumienie paryskie powinno zaostrzyć cele emisyjne. Ich stanowisko jest takie, że emisje w problematycznych sektorach, takich jak lotnictwo, powinny być kompensowane przez usuwanie gazów cieplarnianych , wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla oraz ponowne zalesianie.
W grudniu 2020 r. brytyjski Komitet ds. Zmian Klimatu powiedział, że: „Rozważane opcje łagodzenia obejmują zarządzanie popytem, poprawę wydajności samolotów (w tym wykorzystanie hybrydowych samolotów elektrycznych) oraz wykorzystanie zrównoważonych paliw lotniczych (biopaliwa, bioodpady do silników odrzutowych i syntetyczne paliwa do silników odrzutowych) w celu wyprzeć paliwo kopalne do silników odrzutowych”. Wielka Brytania włączy międzynarodowe lotnictwo i żeglugę do swoich budżetów węglowych i ma nadzieję, że inne kraje również to zrobią.
Kompensacja węgla
.jpg)
Kompensacja emisji dwutlenku węgla to sposób na zrekompensowanie emisji lotniczych poprzez zaoszczędzenie wystarczającej ilości węgla lub jego absorpcję z powrotem do roślin poprzez fotosyntezę (na przykład przez sadzenie drzew poprzez ponowne zalesianie lub zalesianie ), aby zrównoważyć węgiel emitowany przez określone działanie.
- Opcja konsumencka
- Niektóre linie lotnicze oferują pasażerom kompensację emisji dwutlenku węgla, aby pokryć emisje powstałe w wyniku ich lotu, zainwestowane w ekologiczne technologie, takie jak energia odnawialna i badania nad technologią przyszłości. Linie lotnicze oferujące kompensację emisji dwutlenku węgla to British Airways , Continental Airlines , easyJet ; a także Air Canada , Air New Zealand , Delta Air Lines , Emirates Airlines , Gulf Air , Jetstar , Lufthansa, Qantas , United Airlines i Virgin Australia . Konsumenci mogą również kupować offsety na rynku indywidualnym. Istnieją dla nich standardy certyfikacji, w tym Gold Standard i Green-e.
Przesunięcia linii lotniczych
Niektóre linie lotnicze są neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla, jak Costa Rican Nature Air , lub twierdzą, że są, jak Canadian Harbour Air Hydroplanes . Długodystansowe, niskobudżetowe przedsięwzięcie Fly POP ma być neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla.
W 2019 roku Air France ogłosiła, że zrekompensuje CO
2emisji podczas 450 lotów krajowych dziennie, które przewożą 57 000 pasażerów, od stycznia 2020 r., w ramach certyfikowanych projektów. Firma zaoferuje również swoim klientom opcję dobrowolnej rekompensaty za wszystkie loty i zamierza zmniejszyć emisje o 50% na pasażera/km do 2030 r. w porównaniu z 2005 r.
Od listopada 2019 r. brytyjski przewoźnik budżetowy EasyJet postanowił zrównoważyć emisje dwutlenku węgla dla wszystkich swoich lotów, poprzez inwestycje w projekty redukcji emisji dwutlenku węgla do atmosfery . Twierdzi, że jest pierwszym dużym operatorem, który jest neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla, co kosztuje 25 milionów funtów w roku finansowym 2019-20. Jego CO
2 emisje wyniosły 77g na pasażera w roku finansowym 2018-19, w porównaniu z 78,4g w roku poprzednim.
Od stycznia 2020 r. British Airways rozpoczęły kompensowanie swoich 75 dziennych emisji z lotów krajowych poprzez inwestycje w projekt redukcji emisji dwutlenku węgla. Linia lotnicza dąży do osiągnięcia neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r. dzięki oszczędnym samolotom, zrównoważonym paliwom i zmianom operacyjnym. Pasażerowie podróżujący za granicę mogą zrekompensować swoje loty za 1 funta do Madrytu w klasie ekonomicznej lub 15 funtów do Nowego Jorku w klasie biznes.
Amerykański tani przewoźnik JetBlue planował wykorzystać kompensację swoich emisji z lotów krajowych od lipca 2020 r., jako pierwsza duża amerykańska linia lotnicza, która to zrobiła. Planuje również wykorzystanie zrównoważonego paliwa lotniczego wytwarzanego z odpadów przez fińską rafinerię Neste od połowy 2020 roku. W sierpniu 2020 r. JetBlue stał się całkowicie neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla dla swoich lotów krajowych w USA, wykorzystując poprawę wydajności i kompensację emisji dwutlenku węgla. Delta Air Lines zobowiązała się zrobić to samo w ciągu dziesięciu lat.
Aby do 2050 r. stać się neutralną pod względem emisji dwutlenku węgla, United Airlines inwestuje w budowę w Stanach Zjednoczonych największego obiektu wychwytywania i składowania dwutlenku węgla za pośrednictwem firmy 1PointFive, będącej współwłasnością Occidental Petroleum i Rusheen Capital Management , z technologią Carbon Engineering , której celem jest prawie 10% offsetu.
Samoloty elektryczne
Eksploatacja samolotów elektrycznych nie generuje żadnych emisji, a energię elektryczną można wytwarzać z energii odnawialnej . Akumulatory litowo-jonowe wraz z opakowaniem i akcesoriami zapewniają gęstość energii 160 Wh/kg, podczas gdy paliwo lotnicze daje 12500 Wh/kg. Ponieważ maszyny elektryczne i konwertery są bardziej wydajne, ich moc na wale jest bliższa 145 Wh/kg akumulatora, podczas gdy turbina gazowa daje 6545 Wh/kg paliwa: stosunek 45:1. W przypadku Collins Aerospace ten stosunek 1:50 zabrania napędu elektrycznego w samolotach dalekiego zasięgu. Do listopada 2019 r. Niemieckie Centrum Kosmiczne szacuje, że duże samoloty elektryczne mogą być dostępne do 2040 r. Duże samoloty dalekiego zasięgu prawdopodobnie nie staną się elektryczne przed 2070 r. lub w XXI wieku, podczas gdy mniejsze samoloty mogą być zelektryfikowane. Od maja 2020 roku największym samolotem elektrycznym była zmodyfikowana Cessna 208B Caravan .
Według brytyjskiego Komitetu ds. Zmian Klimatu (CCC) ogromne zmiany technologiczne są niepewne, ale firma konsultingowa Roland Berger wskazuje na 80 nowych programów samolotów elektrycznych w latach 2016–2018, całkowicie elektrycznych dla mniejszych dwóch trzecich i hybrydowych dla większych samolotów, z prognozą usługi komercyjne rozpoczynają się na początku lat 30. XX wieku na trasach krótkodystansowych, takich jak Londyn do Paryża, z całkowicie elektrycznymi samolotami nie spodziewanymi przed 2045 r. Berger przewiduje 24% CO
2udział lotnictwa do 2050 r., jeśli efektywność paliwowa poprawi się o 1% rocznie i jeśli nie będzie samolotów elektrycznych lub hybrydowych, spadnie do 3–6%, jeśli 10-letnie samoloty zostaną zastąpione samolotami elektrycznymi lub hybrydowymi ze względu na ograniczenia regulacyjne, przy rozruchu w 2030 r., aby osiągnąć 70% floty 2050 r. To jednak znacznie zmniejszyłoby wartość istniejącej floty samolotów. Ograniczenia dostaw ogniw baterii mogą utrudnić ich przyjęcie w lotnictwie, ponieważ konkurują one z innymi branżami, takimi jak pojazdy elektryczne .
Akumulatory litowo-jonowe okazały się kruche i podatne na ogień, a ich pojemność pogarsza się z wiekiem. Poszukiwane są jednak alternatywy, takie jak akumulatory sodowo-jonowe .
Zobacz też
- Federacja Środowiska Lotniczego , organizacja zainteresowana w Wielkiej Brytanii
- Budowa paneli fotowoltaicznych na dachach lotnisk w celu zrównoważenia ich zużycia energii elektrycznej
- Efektywność energetyczna w transporcie
- Europejski Zielony Ład
- Skutki środowiskowe lotnictwa w Wielkiej Brytanii
- Skutki środowiskowe transportu
- Flying Matters , była koalicja prolotnicza w Wielkiej Brytanii
- Zagrożenia zdrowotne podróży lotniczych
- Indywidualne działania na rzecz zmian klimatu
- Plane Mad , irlandzka zainteresowana grupa działania
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Instytucjonalne
- „Emisje lotnicze, oddziaływania i łagodzenie: elementarz” (PDF) . Urząd Środowiska i Energii FAA . Styczeń 2015.
- „Strategiczny plan badań i innowacji” (PDF) . Rada Doradcza ds. Badań i Innowacji w Lotnictwie w Europie . 2017.
- „Raport środowiskowy dla lotnictwa europejskiego” (PDF) . EASA . 2019.
- „Raport środowiskowy” . ICAO . 2019.
- Obawy
-
"airportwatch.org.uk" . Lotnisko Watch .
sprzeciwiać się jakiejkolwiek ekspansji lotnictwa i lotnisk, która może zaszkodzić środowisku ludzkiemu lub naturalnemu, oraz promować politykę lotniczą dla Wielkiej Brytanii, która jest w pełni zgodna z zasadami zrównoważonego rozwoju
- Przemysł
-
„Lotnictwo: korzyści ponad granicami” . Grupa Działania ds . Transportu Lotniczego .
informacje o wielu podejmowanych w branży środkach mających na celu ograniczenie wpływu lotnictwa na środowisko;
-
"sustainableaviation.co.uk" . Zrównoważone lotnictwo.
zbiorowe podejście brytyjskiego lotnictwa do sprostania wyzwaniu zapewnienia zrównoważonej przyszłości
- „Ramy działań na rzecz klimatu w sektorze lotnictwa” (PDF) . Grupa Działania ds . Transportu Lotniczego . Listopad 2015.
- Badania
- „Centrum Zrównoważonego Rozwoju Lotnictwa” . Washington State University i Massachusetts Institute of Technology .
- „Laboratorium Lotnictwa i Środowiska” . Massachusetts Institute of Technology .
- „Partnerstwo na rzecz redukcji hałasu i emisji w transporcie lotniczym” . Massachusetts Institute of Technology .
- "Instytut Zrównoważonego Nieba" . Instytut Zrównoważonego Nieba.
- Stefan Gössling (5 lutego 2015). „publikacje” . Uniwersytet w Lund — Wydział Zarządzania Usługami i Studiów nad Usługami.
- Studia
- Fundacja Heinricha Bölla i Grupa Airbus (maj 2016). "Aloft - przegląd lotu" (PDF) .
- Antoine Gelain (10 sierpnia 2016). „Opinia: niewygodna prawda o emisjach lotniczych” . Tydzień lotniczy i technologia kosmiczna .
- „Raport śledzenia: Lotnictwo” . Międzynarodowa Agencja Energetyczna . Czerwiec 2020.
- Hannah Ritchie (22 października 2020). „Zmiany klimatu i latanie: jaka część globalnej emisji CO2 pochodzi z lotnictwa?” . Nasz świat w danych .