του David Simon Lee*
Ενώ οι αερομεταφορές αντιπροσωπεύουν το 2,4% όλων των εκπομπών από τη χρήση ορυκτών καυσίμων παγκοσμίως, τα δύο τρίτα των εκπομπών από τον κλάδο δεν οφείλονται αποκλειστικά στο διοξείδιο του άνθρακα. Και ένας από τους πιο σημαντικούς τρόπους που ο κλάδος των αερομεταφορών συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη είναι μέσω των σύννεφων που δημιουργούν τα αεροπλάνα στην ανώτερη ατμόσφαιρα.
Ωστόσο, σύμφωνα με μια νέα μελέτη, μελετητές αποδεικνύουν ότι εναλλακτικά καύσιμα, σε αντίθεση με την κηροζίνη που χρησιμοποιούν τα αεροπλάνα, μπορεί να βοηθήσουν.
Σε υψόμετρα πλεύσης, όπου η ατμόσφαιρα είναι αρκετά κρύα και υγρή, σχηματίζονται ίχνη συμπύκνωσης από τα αεροσκάφη. Αυτά είναι σύννεφα φτιαγμένα από κρύσταλλα πάγου που αρχικά παράγονται από εκπομπές αιθάλης και νερού από το αεροπλάνο, και μοιάζουν σαν λευκές, παχιές ραβδώσεις στον ουρανό. Όταν η ατμόσφαιρα είναι ιδιαίτερα κρύα και υγρή σε μεγάλα υψόμετρα, αυτά τα ίχνη συμπύκνωσης ίσως να μένουν για πολλές ώρες στην ατμόσφαιρα και ενώ εξαπλώνονται σχηματίζουν μεγάλους ιστούς από σύννεφα παγοκρυστάλλων.
Αυτά τα σύννεφα αντανακλούν την ακτινοβολία του ήλιου πίσω στο διάστημα, δροσίζοντας την ατμόσφαιρα, αλλά μπορούν επίσης να παγιδεύσουν την υπέρυθρη ακτινοβολία που αντανακλάται από τη Γη. Αυτή η διαδικασία θερμαίνει τελικά την ατμόσφαιρα, καθώς επικρατεί το φαινόμενο της θέρμανσης έναντι της ψύξης της ατμόσφαιρας. Θεωρείται ότι αποτελεί το σημαντικότερο παράγοντα για τον οποίο ο κλάδος των αερομεταφορών συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου- σχεδόν σε διπλάσια ποσοστά από αυτά των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
Η μείωση των κλιματικών επιπτώσεων των αερομεταφορών από τα σύννεφα παγοκρυστάλλων θα εξαρτηθεί από την ελαχιστοποίηση των σωματιδίων αιθάλης από την εξάτμιση των αεροπλάνων. Τα καυσαέρια των αεροσκαφών συνήθιζαν να είναι γκρίζα, καθώς περιείχαν πολλή αιθάλη. Οι σύγχρονοι κινητήρες έχουν σχεδιαστεί ώστε να περιορίζεται η βλαβερότητα των εκπομπών αιθάλης, αλλά το μέγεθος και ο αριθμός των κρυστάλλων πάγου που σχηματίζονται εξαρτάται από τον αριθμό των σωματιδίων αιθάλης. Υπάρχουν τόσα πολλά θετικά από το φιλτράρισμα των καυσαερίων των αεροπλάνων, ωστόσο οι μελλοντικές προσπάθειες πρέπει να επικεντρωθούν στο ίδιο το καύσιμο.
Ρυπογόνες ουσίες όπως το ναφθαλίνιο, που υπάρχουν φυσικά στα ορυκτά καύσιμα αεροσκαφών όπως η κηροζίνη, ονομάζονται αρωματικές ενώσεις. Αυτές είναι χημικές δομές σε σχήμα δακτυλίου άνθρακα που αποτελούν τα δομικά στοιχεία των σωματιδίων αιθάλης. Τα βιοκαύσιμα που παράγονται από καλλιέργειες και απόβλητα φυτικά έλαια, καθώς και τα συνθετικά καύσιμα που παράγονται με ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια, υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα, έχουν σχεδιαστεί για να μειωθεί το αποτύπωμα άνθρακα από τις πτήσεις.
Δεν υπάρχουν αρωματικές ρυπογόνες ουσίες σε αυτά τα καύσιμα, που σημαίνει ότι λιγότερα σωματίδια αιθάλης παράγονται κατά την καύση. Σε νέα μελέτη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι παράγονται επίσης λιγότεροι (αλλά μεγαλύτεροι) κρύσταλλοι πάγου στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια των πτήσεων. Με αυτόν τον τρόπο, τα σύννεφα παγοκρυστάλλων που σχηματίζονται θερμαίνουν λιγότερο τη Γη.
Οι πτήσεις του μέλλοντος
Μέχρι και σήμερα, τα αεροπλάνα μπορούν να χρησιμοποιούν μόνο κηροζίνη ή μίγματα κηροζίνης και βιοκαυσίμων. Οι μελετητές της νέας έρευνας διαπίστωσαν ότι τα μίγματα καυσίμων με περιορισμένες αρωματικές ρυπογόνες ουσίες μείωσαν τον σχηματισμό κρυστάλλων κατά 50%- 70%. Σε μια άλλη μελέτη, οι ερευνητές προέβλεψαν ότι θα ισοδυναμούσε με τη μείωση της συνολικής θερμαντικής δράσης των σύννεφων παγοκρυστάλλων κατά περίπου 20%- 50%. Οι πτήσεις είναι πιθανό να γίνονται μελλοντικά μόνο με τη χρήση καθαρών βιοκαυσίμων, οπότε και το φαινόμενο της υπερθέρμανσης από τις αερομεταφορές θα μπορούσε να περιοριστεί.
Σύμφωνα με συμπεράσματα της νέας μελέτης, τα μίγματα βιώσιμων καυσίμων ευνοούν τη μείωση της παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα και της παραγωγής σύννεφων παγοκρυστάλλων από τις αερομεταφορές.
Άλλες λύσεις- όπως πτήσεις με ηλεκτρικά αεροσκάφη, θα μπορούσαν να είναι δυνατές αλλά για πολύ μικρές μόνο διαδρομές. Ακόμη και αεροσκάφη που κινούνται με υδρογόνο μπορούν να αναπτυχθούν μόνο για μεσαίες αποστάσεις. Και οι δύο τεχνολογίες θα χρειαστούν περισσότερο από μια δεκαετία μέχρι να ωριμάσουν προτού εισαχθούν στον παγκόσμιο στόλο αεροσκαφών. Οι αερομεταφορές μεγάλων αποστάσεων ενδέχεται να εξαρτώνται από καύσιμα τύπου κηροζίνης, τουλάχιστον για το άμεσο μέλλον.
Μια ακόμη λύση είναι οι πιλότοι να αποφεύγουν τμήματα της ατμόσφαιρας όπου είναι πιο πιθανό να δημιουργηθούν σύννεφα παγοκρυστάλλων. Ωστόσο, καθημερινές πτήσεις για την αποφυγή αυτών των τμημάτων της ατμόσφαιρας, θα αύξαναν -σχεδόν σίγουρα- τις εκπομπές διοξειδίων του άνθρακα. Τα μετεωρολογικά συστήματα επίσης δεν μπορούν να προβλέψουν με μεγάλη ακρίβεια τις περιοχές όπου θα σχηματιστούν σύννεφα παγοκρυστάλλων.
Φυσικά, το οικονομικό κόστος για την ανάπτυξη και διανομή βιοκαυσίμων και συνθετικών καυσίμων θα είναι πιθανότατα μεγάλο, και ενδέχεται να αυξήσει τα κόστη των πτήσεων. Κατά πάσα πιθανότητα, οι κυβερνήσεις θα πρέπει να επιβάλλουν τη σταδιακή κατάργηση της κηροζίνης και να παρέχουν κίνητρα στις αεροπορικές εταιρίες ώστε να κάνουν τις απαραίτητες αλλαγές. Ωστόσο, ο χρόνος μετρά αντίστροφα για την απαλλαγή των πτήσεων από εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, και αυτή είναι μια αποτελεσματική λύση ώστε οι αεροπορικές εταιρίες να μειώσουν συνολικά τις επιπτώσεις του κλάδου στο κλίμα.
*Καθηγητής της επιστήμης της ατμόσφαιρας, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας για θέματα αεροπορίας και κλίματος, Manchester Metropolitan University
