Hvorfor luftfartsindustrien skal se ud over kulstof for at blive seriøs omkring klimaændringer

Kommerciel luftfart er blevet en hjørnesten i vores økonomi og samfund. Det giver os mulighed for hurtigt at transportere varer og mennesker over hele kloden, letter over en tredjedel af al global handel efter værdi og understøtter 87,7 millioner job på verdensplan. Men de 80-tons flyvemaskiner, vi ser suse gennem vores himmel med næsten supersoniske hastigheder, bærer også noget alvorlig miljøbagage.

Mit teams seneste anmeldelsespapir fremhæver nogle lovende løsninger, som luftfartsindustrien kunne indføre nu for at reducere den skade, flyvning gør på vores planet. Blot at ændre de ruter, vi flyver, kan være nøglen til drastiske reduktioner i klimapåvirkningen.

Moderne fly brænder petroleum for at generere den fremdrift, der er nødvendig for at overvinde modstand og producere løft. Petroleum er et fossilt brændstof med fremragende energitæthed, der giver masser af energi pr. kilogram forbrændt. Men når det brændes, frigives der skadelige kemikalier:hovedsageligt kuldioxid (CO₂), nitrogenoxider (NOₓ), vanddamp og partikler (små partikler af sod, snavs og væsker).

Luftfart er kendt for sit CO2-fodaftryk, hvor industrien bidrager med 2,5 % til den globale CO₂-byrde. Mens nogle måske vil hævde, at dette blegner i sammenligning med andre sektorer, er kulstof kun ansvarlig for en tredjedel af luftfartens fulde klimapåvirkning. Ikke-CO₂-emissioner (hovedsageligt NOₓ og isstier lavet af flyvanddamp) udgør de resterende to tredjedele.

Tager man alle flyemissioner i betragtning, er flyvning ansvarlig for omkring 5 % af de menneskeskabte klimaændringer. I betragtning af at 89 % af befolkningen aldrig har fløjet, efterspørgslen efter passagerer fordobles hvert 20. år, og andre sektorer dekarboniserer meget hurtigere, forudsiges dette antal at stige i vejret.

Det er ikke kun kulstof

Fly bruger det meste af deres tid på at flyve i krydstogthøjde (33.000 til 42.000 ft), hvor luften er tynd, for at minimere luftmodstand.

I disse højder reagerer fly NOₓ med kemikalier i atmosfæren for at producere ozon og ødelægge metan, to meget potente drivhusgasser. Denne luftfartsinducerede ozon skal ikke forveksles med det naturlige ozonlag, som forekommer meget højere oppe og beskytter Jorden mod skadelige UV-stråler. Desværre forårsager NOₓ-emissioner fra fly mere opvarmning på grund af ozonproduktion, end de gør afkøling på grund af metanreduktion. Dette fører til en netto opvarmningseffekt, der udgør 16 % af luftfartens samlede klimapåvirkning.

Når temperaturen falder til under -40 ℃, og luften er fugtig, kondenserer flyets vanddamp på partikler i udstødningen og fryser. Dette danner en issky kendt som en kontrail. Kontrails kan være lavet af is, men de opvarmer klimaet, da de fanger varme, der udsendes fra jordens overflade. På trods af, at de kun varer et par timer, er kontrailerne ansvarlige for 51 % af luftfartsindustriens klimaopvarmning. Det betyder, at de opvarmer planeten mere end alle flyets kulstofemissioner, der er akkumuleret siden begyndelsen af ​​den motordrevne flyvning.

I modsætning til kulstof forårsager ikke-CO₂-emissioner opvarmning gennem interaktion med den omgivende luft. Deres klimapåvirkning ændrer sig afhængigt af atmosfæriske forhold på tidspunktet og stedet for udslip.

Reduktion af ikke-CO₂ klimapåvirkning

To af de mest lovende kortsigtede muligheder er klimaoptimal rute og formationsflyvning.

Klimaoptimal ruteføring indebærer omdirigering af fly for at undgå områder af atmosfæren, der er særligt klimafølsomme - for eksempel, hvor særligt fugtig luft forårsager langlivede og skadelige kontrailer. Forskning viser, at for en lille stigning i flyafstand (normalt ikke mere end 1-2 % af rejsen), kan nettoklimabelastningen af ​​en flyvning reduceres med omkring 20 %.

Flyoperatører kan også reducere påvirkningen af ​​deres fly ved at flyve i formation, hvor det ene fly flyver 1-2 km efter det andet. Følgerflyet "surferer" det førende flys kølvand, hvilket fører til en reduktion på 5 % i både CO₂ og andre skadelige emissioner.

Men at flyve i formation kan også reducere ikke-CO₂-opvarmning. Når flyets udstødningsrør overlapper hinanden, akkumuleres emissionerne i dem. Når NOₓ når en vis koncentration, falder hastigheden af ​​ozonproduktionen, og opvarmningseffekten aftager.

Og når der dannes kontrailer, vokser de ved at absorbere den omgivende vanddamp. I formationsflyvning konkurrerer flyets kontrailer om vanddamp, hvilket gør dem mindre. Sammenfattende alle tre reduktioner kan formationsflyvning reducere klimapåvirkningen med op til 24 %.

Dekarbonisering af luftfart vil tage tid

Luftfartsindustrien har fokuseret på at tackle kulstofemissioner. De nuværende planer for industrien for at nå netto-nul i 2050 er imidlertid afhængige af en ambitiøs 3.000-4.000 gange stigning i produktionen af ​​bæredygtigt flybrændstof (SAF), problematiske kulstofkompensationsordninger og introduktionen af ​​brint- og elektriske fly. Alle disse kan tage flere årtier at gøre en forskel, så det er afgørende, at industrien skærer sit miljømæssige fodaftryk i mellemtiden.

Klimaoptimal rute og formationsflyvning er to nøgleeksempler på, hvordan vi kan få forandring til at ske hurtigere sammenlignet med en rent kulstoffokuseret tilgang. Men der er i øjeblikket ikke noget politisk eller økonomisk incitament til at ændre takt. Det er på tide, at regeringer og luftfartsindustrien begynder at lytte til videnskaben og tager fly ikke-CO₂-emissioner alvorligt. + Udforsk yderligere

Netto-nul CO2-emissioner for fly overser ikke-CO2 klimapåvirkning

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.