Luftfartsemissioner påvirker luftkvaliteten større end klimaet, undersøgelse finder

Ny forskning fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) har kvantificeret luftfartens påvirkninger af klima og luftkvalitet, opdelt efter emissionstype højde og placering.

MIT -teamet fandt ud af, at vækst i luftfarten forårsager dobbelt så stor skade på luftkvaliteten som på klimaet.

Skriver i dag i IOP Publishing's Miljøforskningsbreve , de undersøger, hvordan denne skade kan afhjælpes, og levere konsekvente sammenlignende vurderinger af afvejninger mellem luftfartsemissioner, overvejer både klima- og luftkvalitetspåvirkninger.

Den ledende forsker på undersøgelsen, Dr. Sebastian Eastham, fra laboratoriet for luftfart og miljø i MIT's afdeling for luftfart og astronautik, sagde:"Luftfartsemissioner bidrager i stigende grad til menneskeskabte klimaændringer. De forårsager fem procent af de globale klimatvingninger.

"Når du tænker på hele flyvningen, som inkluderer emissioner fra start, krydstogt og landing, flyudledninger er også ansvarlige for omkring 16, 000 for tidlige dødsfald om året som følge af svækket luftkvalitet. Dette er lille i forhold til andre sektorer, kun omkring 0,4% af de samlede dødsfald, der årligt tilskrives global luftkvalitetsforringelse, men overses ofte i politisk analyse. "

"Udfordringerne for luftfartssektorens beslutningstagere, der ønsker at reducere disse virkninger, er afvejninger mellem forskellige emissionstyper, og deres indvirkning forskellige steder. "

Historisk set forsøg på at imødegå klima- og luftkvalitetspåvirkninger fra luftfarten har været gennem ændringer i politikken, teknologi, og/eller operationer - forbedringer af brændstofeffektiviteten; strengere emissionsstandarder; markedsbaserede foranstaltninger til reduktion af CO2-emissioner eller introduktion af bæredygtige luftfartsbrændstoffer.

Men undersøgelsen bemærker, at reduktion af en emissionstype kan koste en stigning i en anden, enten i absolutte tal eller ved at begrænse potentielle reduktioner, der tilbydes af ny teknologi.

Dr. Eastham forklarede:"Vi kunne reducere NOx -emissioner ved at designe motorer med lavere brændtemperaturer. Dog kan det resulterende tab i termodynamisk effektivitet ville betyde, at vi er nødt til at forbrænde mere brændstof, hvilket betyder mere CO2. Disse er de afvejninger, der skal kvantificeres, og vores undersøgelse giver beslutningstagere en hurtig måde at gøre dette på.

"Vi udviklede et sæt metrik til at sammenligne klima- og luftkvalitetspåvirkninger af luftfartsemissioner på alle flyvningsstadier, ved at estimere de sociale omkostninger pr. enhed udledt forurenende stof. Omkostningsmålingerne er opdelt efter flyvefase - krydstogt, landing og start-og efter den geografiske emissionsområde både pr. kg emission og pr. kg brændstofforbrænding. "

Forskergruppen anvendte metrikene til at evaluere virkningerne af en global ekspansion inden for luftfart, i overensstemmelse med dens nuværende årlige vækst. De brugte derefter dette som et benchmark for tre scenarier.

Først, de overvejede et vækstscenarie med stigninger i brændstofeffektivitet og reduktioner i NOx-emissionsfaktorer i overensstemmelse med 10-årige mål. Sekund, de vurderede afvejningerne mellem klima- og luftkvalitetspåvirkninger af motorbaserede NOx-emissionsreduktioner. Endelig, de revurderede klima- og luftkvalitetsafvejninger ved afsvovling af jetbrændstof.

Dr. Eastham sagde:"Vores resultater viser, at tre komponenter er ansvarlige for 97 procent af klima- og luftkvalitetsskaderne pr. Luftfartsbrændstofforbrænding:luftkvalitetspåvirkninger af NOx ved 58 procent, klimapåvirkninger af CO2 med 25 procent og klima påvirkninger af contrails på 14 pct. Det er vigtigt at bemærke, at langt de fleste, omkring 86 procent faktisk, af NOx -påvirkningen af ​​luftkvaliteten skyldes emissionerne fra krydstogt i modsætning til landings- og startcyklussen. Disse komponenter - krydstogt -NOx -emissioner, CO2-udledning, og contrails - er derfor primære mål for fremtidige strategier for at reducere atmosfæriske påvirkninger af luftfartsemissioner.

"For at reducere luftfartens klimapåvirkninger, foranstaltninger, der tager sigte på at reducere CO2 -emissioner og contrails, vil sandsynligvis have den største nettoklimafordel. I modsætning, vi fandt ud af, at 94 procent af luftkvalitetspåvirkningen er drevet af NOx. Dette tyder på, at foranstaltninger med det formål at reducere NOx -emissioner under krydstogt kan føre til de største nettofordele, selvom de forårsager et lille, men usikkert klima -NOx -ufordel og et lille fald i brændstofeffektiviteten.

"Endelig, vi fandt, at luftkvalitetspåvirkningen af ​​luftfartsemissioner overstiger klimainspektiverne betydeligt, med påvirkning af luftkvaliteten 1,7 til 4,4 gange højere end klimapåvirkningen pr. brændstofforbrændingsenhed. Dette skal stå i kontrast til jordbaserede industrier, hvor emissionskontrol efter forbrænding og adgang til renere brændstoffer er udbredt. For eksempel, klimaeffekterne i den amerikanske elsektor er af samme størrelse som luftkvaliteten påvirker efter betydelige fald i emissioner af forurenende stoffer i løbet af de sidste 15 år. Dette peger mod potentielle politiske og teknologiske muligheder for at reducere luftfartssektorens atmosfæriske påvirkninger. "