De commerciële luchtvaart is een hoeksteen van onze economie en samenleving geworden. Het stelt ons in staat om snel goederen en mensen over de hele wereld te vervoeren, faciliteert meer dan een derde van alle wereldwijde handel in waarde en ondersteunt wereldwijd 87,7 miljoen banen. De 80-tons vliegmachines die we met bijna supersonische snelheden door onze lucht zien razen, dragen echter ook een aantal serieuze milieubagage.

Het recente overzichtsdocument van mijn team belicht enkele veelbelovende oplossingen die de luchtvaartindustrie nu zou kunnen invoeren om de schade die vliegen aan onze planeet toebrengt te verminderen. Het simpelweg veranderen van de routes die we vliegen, zou de sleutel kunnen zijn tot drastische vermindering van de klimaatimpact.

Moderne vliegtuigen verbranden kerosine om de voorwaartse voortstuwing te genereren die nodig is om weerstand te overwinnen en lift te produceren. Kerosine is een fossiele brandstof met een uitstekende energiedichtheid en levert veel energie per verbrande kilogram. Maar bij verbranding komen schadelijke chemicaliën vrij:voornamelijk kooldioxide (CO₂), stikstofoxiden (NOₓ), waterdamp en fijnstof (kleine deeltjes roet, vuil en vloeistoffen).

De luchtvaart staat algemeen bekend om zijn ecologische voetafdruk, waarbij de industrie 2,5% bijdraagt ​​aan de wereldwijde CO₂-last. Hoewel sommigen beweren dat dit verbleekt in vergelijking met andere sectoren, is koolstof slechts verantwoordelijk voor een derde van de volledige klimaatimpact van de luchtvaart. Niet-CO₂-emissies (voornamelijk NOₓ en ijssporen gemaakt van waterdamp van vliegtuigen) vormen de resterende tweederde.

Als we alle vliegtuigemissies in aanmerking nemen, is vliegen verantwoordelijk voor ongeveer 5% van de door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Aangezien 89% van de bevolking nog nooit heeft gevlogen, de vraag naar passagiers elke 20 jaar verdubbelt en andere sectoren veel sneller koolstofarmer worden, wordt voorspeld dat dit aantal omhoog zal schieten.

Het is niet alleen koolstof

Vliegtuigen brengen het grootste deel van hun tijd door met vliegen op kruishoogte (33.000 tot 42.000 ft) waar de lucht ijl is, om de luchtweerstand te minimaliseren.

Op deze hoogten reageert NOₓ van vliegtuigen met chemicaliën in de atmosfeer om ozon te produceren en methaan te vernietigen, twee zeer krachtige broeikasgassen. Deze door de luchtvaart veroorzaakte ozon moet niet worden verward met de natuurlijke ozonlaag, die veel hoger ligt en de aarde beschermt tegen schadelijke UV-stralen. Helaas veroorzaken NOₓ-emissies van vliegtuigen meer opwarming door ozonproductie dan afkoeling door methaanreductie. Dit leidt tot een netto opwarmingseffect dat 16% uitmaakt van de totale klimaatimpact van de luchtvaart.

Wanneer de temperatuur onder de -40 daalt en de lucht vochtig is, condenseert de waterdamp van vliegtuigen op deeltjes in de uitlaat en bevriest. Dit vormt een ijswolk die bekend staat als een contrail. Contrails kunnen van ijs zijn gemaakt, maar ze verwarmen het klimaat omdat ze de warmte vasthouden die van het aardoppervlak wordt uitgestoten. Hoewel ze maar een paar uur duren, zijn contrails verantwoordelijk voor 51% van de klimaatopwarming van de luchtvaartindustrie. Dit betekent dat ze de planeet meer opwarmen dan alle koolstofemissies van vliegtuigen die zich hebben opgehoopt sinds het begin van de gemotoriseerde vlucht.

In tegenstelling tot koolstof veroorzaken niet-CO₂-emissies opwarming door interactie met de omringende lucht. Hun klimaatimpact verandert afhankelijk van de atmosferische omstandigheden op het moment en de plaats van introductie.

Het verminderen van niet-CO₂-impact op het klimaat

Twee van de meest veelbelovende kortetermijnopties zijn klimaatoptimale routes en formatievluchten.

Klimaatoptimale routering omvat het omleiden van vliegtuigen om gebieden in de atmosfeer te vermijden die bijzonder klimaatgevoelig zijn, bijvoorbeeld waar bijzonder vochtige lucht langdurige en schadelijke contrails veroorzaakt. Onderzoek toont aan dat voor een kleine toename van de vliegafstand (meestal niet meer dan 1-2% van de reis), de netto klimaatimpact van een vlucht met ongeveer 20% kan worden verminderd.

Vluchtoperators kunnen de impact van hun vliegtuig ook verminderen door in formatie te vliegen, waarbij het ene vliegtuig 1-2 km achter het andere vliegt. Het volgvliegtuig "surft" in het kielzog van het leidende vliegtuig, wat leidt tot een vermindering van zowel de CO₂- als andere schadelijke uitstoot met 5%.

Maar vliegen in formatie kan ook niet-CO₂-opwarming verminderen. Wanneer uitlaatpluimen van vliegtuigen elkaar overlappen, stapelen de emissies zich op. Wanneer NOₓ een bepaalde concentratie bereikt, neemt de snelheid van de ozonproductie af en vertraagt ​​het opwarmingseffect.

En wanneer contrails zich vormen, groeien ze door de omringende waterdamp te absorberen. Tijdens formatievluchten strijden de contrails van het vliegtuig om waterdamp, waardoor ze kleiner worden. Door alle drie de reducties bij elkaar op te tellen, zou de formatievlucht de klimaatimpact met wel 24% kunnen verminderen.

Het koolstofarm maken van de luchtvaart kost tijd

De luchtvaartindustrie heeft zich gefixeerd op het aanpakken van de CO2-uitstoot. De huidige plannen voor de industrie om tegen 2050 netto nul te bereiken, zijn echter gebaseerd op een ambitieuze 3000-4.000 keer hogere productie van duurzame vliegtuigbrandstof (SAF), problematische koolstofcompensatieregelingen en de introductie van waterstof- en elektrisch aangedreven vliegtuigen. Het kan allemaal tientallen jaren duren om een ​​verschil te maken, dus het is van cruciaal belang dat de industrie in de tussentijd haar ecologische voetafdruk verkleint.

Klimaatoptimale routering en formatievlucht zijn twee belangrijke voorbeelden van hoe we veranderingen sneller kunnen laten plaatsvinden, vergeleken met een puur koolstofgerichte aanpak. Maar er is momenteel geen politieke of financiële prikkel om het roer om te gooien. Het wordt tijd dat regeringen en de luchtvaartindustrie naar de wetenschap gaan luisteren en de niet-CO₂-uitstoot van vliegtuigen serieus nemen. + Verder verkennen

Netto-nul koolstofemissies voor vliegtuigen overzien niet-CO2 klimaatimpact

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.