A közlekedési ágazat a bolygó CO2-kibocsátásának 20%-át teszi ki, ezáltal a világ második legnagyobb szén-dioxid-kibocsátója. A légi közlekedés, mint a közlekedés egyik alágazata, lemaradt az éghajlatváltozás ellen küzdő fenntartható megoldásokat illetően. Ennek fő oka az, hogy az elmúlt néhány évben a légi közlekedés által kibocsátott szén-dioxid csökkentése a legegyszerűbben úgy oldható meg, ha kevesebb repülőútra ösztönözzük az embereket, ami a légitársaságok számára nem különösebben előnyös.
Egyre több megoldás körvonalazódik azonban annak érdekében, hogy a légi közlekedést fenntarthatóbb iparággá tegyék, és hogy megfeleljenek a Fly Net Zero ambiciózus éghajlati céljainak. A kezdeményezés 2050-ig nettó nulla szén-dioxid-kibocsátás elérésére törekszik. A fenntartható üzemanyagoktól és az elektromos repülőgépektől a szén-dioxid-kompenzációig és a következő generációs aerodinamikáig az iparágnak rengeteg ötlete van a bolygóra gyakorolt hatás csökkentésére.
Mi a környezetbarát légi közlekedés?
A „zöld repülés” a légiközlekedési ágazat környezeti fenntarthatóságának javítását és a környezetre gyakorolt káros hatások csökkentését célzó összehangolt tevékenységekre és programokra utal. Számos olyan taktikát, eszközt, technológiát és eljárást foglal magában, amelyek célja az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentése, kevesebb üzemanyag-felhasználás biztosítása, valamint a légiközlekedési ágazat környezetbarátabbá formálása. A „zöld repülés” egyensúlyra törekszik az iparág folyamatos terjeszkedése és fejlődése, valamint az éghajlatváltozás mérséklése és a bolygó ökoszisztémáinak védelme iránti elkötelezettsége között.
Miért fontos a környezetbarát légi közlekedés?
Annak ellenére, hogy a légiközlekedési ipar a globális CO2-kibocsátásnak csak körülbelül 2%-ához járul hozzá, ennél sokkal nagyobb hatással van az éghajlatváltozásra. A repülőjáratok más üvegházhatású gázokat is kibocsátanak, például nitrogén-oxidot, vízgőzt és aeroszolokat, de nem csak az üvegházhatású gázok kibocsátása melegíti fel a bolygót. Számos tényező játszik szerepet ebben – ezek közül néhányat az alábbiakban sorolunk fel:
- Magaslati hatások – A légi járművek nagy magasságban szennyező anyagokat és üvegházhatású gázokat bocsátanak ki, ahol hatásuk jobban megfigyelhető. Például az utazómagasságban kibocsátott nitrogén-oxidok „légi közlekedés által okozott” ózon képződését eredményezhetik, és ez az üvegházhatású gáz felelős a globális felmelegedésért. Azt mondják, hogy a légi közlekedésből nagy magasságban felszabaduló kibocsátás kétszer-négyszer akkora hatású, mint a hasonló földi kibocsátások.
- Kondenzcsíkok kialakulása – A kondenzcsíkok, az időnként a repülőgépek mögött képződő fehér csíkok jégkristályokból állnak, amelyek a repülőgép kipufogógáz-részecskéi körül kondenzálódnak. A kondenzcsíkok vissza tudják verni a napfényt az űrbe, és hozzájárulnak a hűsítő hatáshoz a Föld felszínén. Ugyanakkor a hőt is felfoghatják a légkörben, vékony pehelyfelhőkként viselkednek, így melegítő hatást váltanak ki.
- Pehelyfelhők képződése – A kondenzcsíkok által előidézett pehelyfelhők jelentősen befolyásolhatják az éghajlatot. Ezek a felhők „takaróként” működhetnek a kimenő hosszúhullámú sugárzás begyűjtésére, megakadályozva a hő kijutását az űrbe és felmelegedést okozva. A repülőgép kipufogógázából származó korom körüli vízgőz kondenzációjának eredményeként keletkeznek.
- Közvetett hatások – Közvetlen hatásaik mellett a repülőjáratok közvetetten más éghajlati hatásokhoz is vezethetnek. Például nagy magasságban a légi közlekedés vízgőz- és felhőképződésre gyakorolt hatása nettó felmelegedést eredményezhet. A repülőgépek hajtóműveiből kibocsátott fekete szénrészecskék lerakódhatnak a havon és a jégen, csökkentve azok visszaverő képességét és felgyorsítva az olvadást.
Hogyan érhetjük el a „zöld repülést”?
A környezetbarát repülésre irányuló kezdeményezések olyan stratégiákat és technológiákat foglalnak magukban, amelyek célja a légiközlekedési műveletek környezeti hatásainak minimalizálása. Ezen erőfeszítések közé tartozik:
Hatékony üzemanyag-fogyasztás
A légitársaságok és a repülőgépgyártók elkötelezetten fektetnek be a kutatásba és fejlesztésbe, hogy megnövelt üzemanyag-hatékonyságú repülőgépeket tervezzenek. Ennek a törekvésnek a középpontjában az anyagtudomány, az aerodinamika és a meghajtórendszerek fejlődése áll.
A modern repülőgép-hajtóművek precízebben készülnek, és olyan élvonalbeli technológiákat alkalmaznak, mint a nagy bypass arányú turbóventilátorok, hogy a repülőgépet kevés üzemanyag felhasználása mellett mozdítsák előre. Ezek a motorok kiküszöbölik az energiaveszteséget és maximalizálják az égési hatékonyságot, ami csökkenti a repülésenkénti károsanyag-kibocsátást. Az aerodinamikai újítások emellett karcsúbb, csökkentett légellenállású repülőgépformák kifejlesztéséhez vezettek a kényelmesebb repülés és az alacsonyabb üzemanyag-felhasználás érdekében.
Ezenkívül a könnyű kompozit anyagok, például a szénszál-erősített műanyagok használata segít csökkenteni a repülőgép teljes tömegét, ami viszonzásképpen csökkenti a felszálláshoz és a repüléshez szükséges energia mennyiségét.
Fenntartható repülőgép-üzemanyag (SAF)
A hagyományos fosszilis alapú repülőgép-üzemanyagoktól eltérően az alternatív üzemanyagok célja a szén-dioxid-kibocsátás és a nem megújuló erőforrásokra való támaszkodás csökkentése.
Az egyik leginkább kutatott lehetőség a bioüzemanyagok használata, amelyeket olyan szerves anyagokból állítanak elő, mint a növényi olajok, algák vagy a használt étolaj. A hagyományos repülőgép-üzemanyagokhoz képest ezeknek az üzemanyagok azzal az előnnyel bírnak, hogy megújuló forrásból származnak, és kevesebb üvegházhatású gázt termelnek az égés során. Könnyen elérhető infrastruktúrával és csak kisebb hajtómű- és légijármű-módosításokkal alkalmazhatók.
Egy további lehetőség a szintetikus üzemanyagok használata, amelyeket e-üzemanyagoknak vagy power-to-liquids (PtL) üzemanyagoknak is neveznek, és úgy hoznak létre, hogy hidrogént és szén-dioxidot kombinálnak megújuló energiaforrásokkal, így folyékony üzemanyagot állítanak elő. Mivel a gyártás során felhasznált szén-dioxidot kiegyenlíti a légkörből való elnyelése, ez az új technológia szinte teljesen szén-dioxid-semleges repülőgép-üzemanyagok előállítására kínál lehetőséget.
2023 folyamán korábban a Honeywell egy új technológiát jelentett be, amely képes az iparból begyűjtött hidrogént és szén-dioxidot alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátású repülőgép-üzemanyaggá alakítani.
Hibrid és elektromos repülőgépek
Hibrid üzemmódban a repülőgép több energiaforrást használ egyszerre vagy váltakozva repülés közben. Maximalizálhatjuk a teljes energiahatékonyságot és csökkenthetjük az üzemanyag-fogyasztást az energiaforrások, például a repülőgép-üzemanyag vagy a fenntartható repülőgép-üzemanyagok elektromos árammal való kombinálásával. Az Airbus az égbolt elektromosításának módjait kutatja.
A teljes mértékben elektromos motorral hajtott elektromos repülőgépek segítségével a közvetlen károsanyag-kibocsátás a használat helyén megszűnik. Ezek a repülőgépek repülés közben nulla károsanyag-kibocsátást érhetnek el, ha megújuló erőforrásokból származó villamos energiát használnak. Különösen alkalmasak rövid távú regionális útvonalakra és városi légi közlekedésre, mivel csendesebb és tisztább repülési élményt nyújtanak.
Az elektromos és hibrid repülőgépek fejlesztése előtt azonban akadályok állnak, ideértve az energiatárolásra, a tömegre és az infrastrukturális igényekre vonatkozó korlátozásokat. Az akkumulátortechnológiának mindenképpen fejlődnie kell, hogy lehetővé váljon a hosszabb távolságokat lefedő elektromos repülés.
Ezek a repülőgépek azonban elengedhetetlenek lehetnek ahhoz, hogy a légiközlekedési ágazat elérje a kibocsátás csökkentésére és a környezetbarátabb gyakorlatok alkalmazására vonatkozó célkitűzéseit, ami a légi közlekedés fenntarthatóbb jövőjét eredményezheti, miközben a technológiai képességek fejlődnek és a fenntartható légi közlekedésbe történő befektetések növekednek.
Működési hatékonyság
A működési hatékonyság magában foglalja a hatékony repüléstervezést az optimalizált repülési útvonalak azonosítása érdekében, a jobb gurulási technikákat és a földi üresjárati idő csökkentését. A fejlett légiforgalmi irányítási rendszerek a repülőgépek és a légiforgalmi irányítók közötti kommunikációt is javítják, így minimalizálva a késéseket és a pazarlással járó üzemanyag-fogyasztást. Amellett, hogy csökkentik a járatok környezeti hatását, ezek a kezdeményezések pénzt takarítanak meg a légitársaságok számára, így a működési hatékonyság a légiközlekedési ágazat fenntarthatósága és pénzügyi életképessége szempontjából nyereséges stratégiává válik.
Szén-dioxid-kibocsátás kompenzálása
A szén-dioxid-kibocsátás kompenzálása egy olyan taktika, amelyet a „zöld repülésben” a repülőjáratok szén-dioxid-kibocsátásának ellensúlyozására alkalmaznak azáltal, hogy olyan kezdeményezésekbe fektetnek be, amelyek eltávolítják a szén-dioxidot a légkörből. Ez a stratégia elismeri, hogy a légiközlekedési ágazatnak a kibocsátás csökkentésére irányuló erőfeszítései ellenére bizonyos mértékű szén-dioxid-kibocsátás valószínűleg a közeljövőben is fennmarad. A szén-dioxid kompenzáló projektek általában két kategóriába sorolhatók: kibocsátáscsökkentés vagy szén-dioxid-eltávolítás.
- Szén-dioxid eltávolítás – Ezeknek a kezdeményezéseknek a középpontjában a szén-dioxid légkörből való aktív eltávolítása áll. A szén-dioxid elnyelésére természetes mechanizmusokat alkalmazó projektek közé tartozik az erdősítés (fák ültetése), az újraerdősítés (erdők helyreállítása) és a talaj szénmegkötése. Ezen túlmenően az olyan technológiák, mint a közvetlen légtisztítás és a szén mineralizációja a szén légkörből való megkötésére törekednek, hogy azután mineralizált formákká vagy geológiai képződményekké alakítsák át.
- Kibocsátáscsökkentés – Ezek a kezdeményezések megpróbálják csökkenteni vagy megállítani a kibocsátást a jövőben. A megújuló energiát (nap-, szél- és vízenergia) előállító létesítmények a fosszilis tüzelésű energiatermelés helyébe lépnek, csökkentve a kibocsátást. Nem szabadulnak fel erős üvegházhatású gázok, amikor a metánt hulladéklerakókból, farmokról és szennyvíztisztító telepekről gyűjtik be.
Összefoglalás
A repülés dinamikus világában a környezetbarát légi közlekedés reményként ragyog. A transzformatív bioüzemanyagoktól az elektromos repülőgépekig az ipar a törekvéseket környezettudatossággal ötvözi. A hatékonyság és a kompenzálás a zöldebb lábnyom iránti elkötelezettséget mutatják. Ahogy a repülőgépek megragadják az innovációt és a fenntarthatóságot, az égbolt szebb jövőt ígér a világnak, amelyben élünk.
