Одним из основных вызовов в борьбе с изменением климата является авиационная отрасль. Компании, связанные с этим сектором, взяли на себя обязательство сделать полеты более экологичными, но действительно ли возможно достичь нейтрального уровня выбросов углерода к 2050 году? Исследователи из Института Пауля Шеррера PSI и ETH Zurich в Швейцарии провели расчеты, чтобы ответить на этот вопрос.
читать далее
Надо больше делать и меньше летать
- Исследователи пришли к выводу, что простой замены ископаемого топлива для реактивных двигателей устойчивым синтетическим топливом будет недостаточно.
- Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, воздушное движение также придется сократить.
- На авиационный сектор приходится 3,5% выбросов, вызывающих глобальное потепление.
- В настоящее время выбросы парниковых газов самолетами в два-три раза выше в расчете на одного пассажира или груз, чем в других транспортных секторах.
- Международная организация гражданской авиации и несколько авиакомпаний объявили о своем намерении сократить выбросы до нуля к 2050 году.
- Однако, по мнению исследователей, предполагая, что воздушное движение будет продолжать расти, как и в прошлом, расчеты показывают, что к 2050 году выбросы от самолетов будут составлять лишь около 20% от их общего воздействия на климат.
- Поэтому, чтобы сделать авиацию действительно климатически нейтральной, необходимо сделать так, чтобы производство топлива и вся авиационная инфраструктура не оказывали большего влияния на климат, кроме того, что летали меньше.
- «Новые двигатели, безвредное для климата топливо и фильтрация CO2 из атмосферы для его хранения под землей (улавливание и хранение углерода, или CCS) не помогут нам в одиночку. Кроме того, нам необходимо сократить воздушное движение», — говорит Марко Маззотти, профессор технологического проектирования ETH.
На авиационный сектор приходится 3,5% выбросов, вызывающих глобальное потепление (Изображение: Peter Gudella/Shutterstock)
Как самолеты загрязняют окружающую среду?
- В исследовании указывается, что большая часть парникового эффекта, вызванного авиацией, связана не с углеродом, выбрасываемым в атмосферу при сжигании авиационного топлива, а с твердыми частицами, сажей и оксидами азота, которые также высвобождаются и реагируют в воздухе на образуют метан и озон, водяной пар и следы конденсации, которые приводят к образованию перистых облаков в верхних слоях атмосферы.
- Проблема в том, что цели нейтралитета этого не учитывают, говорят исследователи.
- В то время как около половины выделяемого углекислого газа поглощается лесами и океанами, другая половина остается в воздухе тысячи лет, рассеиваясь и действуя как парниковый газ.
- Метан, с другой стороны, оказывает гораздо большее влияние на климат, но он разрушается в течение нескольких лет.
- Образовавшиеся облака рассеиваются в течение нескольких часов.
- «Проблема в том, что мы производим все больше и больше SLCF по мере увеличения воздушного движения, поэтому они накапливаются, а не быстро исчезают. В результате они оказывают огромное воздействие на парниковый эффект в течение более длительных периодов времени», — говорит Виола Бекаттини из ETH Zurich.
- Но, летая меньше, можно на самом деле охладить атмосферу и свести парниковый эффект, вызываемый авиацией, к нулю.
- Исследователи отмечают, что нет необходимости полностью прекращать полеты.
- Расчеты, проведенные в исследовании, показывают, что для того, чтобы авиация достигла климатической нейтральности к 2050 году, необходимо ежегодно сокращать воздушные перевозки на 0,8%, если продолжится использование ископаемого топлива.
- В случае разработки топлив на основе возобновляемых источников снижение должно составлять 0,4% в год.
«Зеленое» топливо“
- Технологии двигателей для авиационной промышленности, основанные на электричестве или водороде, еще далеки от готовности к широкому внедрению.
- Самая большая надежда на так называемое устойчивое авиационное топливо (SAF).
- Это искусственное авиационное топливо, которое могло бы заменить авиационное топливо на нефтяной основе без необходимости, например, переделывать турбины и самолеты.
- «Если необходимые процессы выполняются исключительно с использованием возобновляемых источников энергии, SAF практически не влияет на климат», — говорит Кристиан Бауэр из Лаборатории анализа энергетических систем PSI.
- Еще одним преимуществом SAF является то, что он производит меньше SLCF.
Устойчивое авиационное топливо может значительно снизить воздействие авиации на окружающую среду (Изображение: Scharfsinn/Shutterstock)
самые дорогие билеты
- Но не все так положительно, когда мы говорим об устойчивом авиационном топливе.
- Использование техники требует гораздо больше энергии.
- В основном это связано с тем, что для производства водорода с помощью электролиза требуется много электроэнергии.
- Кроме того, энергия теряется на всех этапах производственного процесса: улавливание воздуха, электролиз и синтез.
- SAF также дороже не только с точки зрения необходимой электроэнергии, но и с точки зрения стоимости установок по улавливанию углерода и электролиза, что делает его в четыре-семь раз дороже, чем обычное реактивное топливо.
- То есть широкое использование SAF делает возможной углеродно-нейтральную авиацию, но это также означает, что авиабилеты будут стоить дороже.
- Но это заставило бы нас меньше летать. По мнению Виолы Бекаттини, «такое сильное повышение цен должно значительно снизить спрос на рейсы и приблизить нас к цели климатической нейтральности».
- И этот сценарий не будет продолжаться долго, так как ожидается, что производство SAF с годами станет дешевле и эффективнее.
С информацией от Tech Xplore.
Смотрели новые видео на YouTube от Olhar Digital? Подписывайтесь на канал!