Nieuw onderzoek van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) heeft de gevolgen van de luchtvaart voor het klimaat en de luchtkwaliteit gekwantificeerd. uitgesplitst naar emissietype, hoogte en ligging.

Het MIT-team ontdekte dat groei in de luchtvaart twee keer zoveel schade aanricht aan de luchtkwaliteit als aan het klimaat.

Vandaag schrijven in IOP Publishing's Brieven voor milieuonderzoek , zij onderzoeken hoe deze schade kan worden beperkt, en consistente vergelijkende beoordelingen van luchtvaartemissietrade-offs te bieden, rekening houdend met zowel klimaat- als luchtkwaliteitseffecten.

De hoofdonderzoeker van het onderzoek, Dr. Sebastian Eastham, van het Laboratorium voor Luchtvaart en Milieu van de afdeling Lucht- en Ruimtevaart van het MIT, zei:"Luchtvaartemissies leveren een steeds grotere bijdrage aan antropogene klimaatverandering. Ze veroorzaken vijf procent van de wereldwijde klimaatforcering.

"Als je kijkt naar de volledige vlucht, waaronder emissies van het opstijgen, cruise en landing, vliegtuigemissies zijn ook verantwoordelijk voor ongeveer 16, 000 vroegtijdige sterfgevallen per jaar door verminderde luchtkwaliteit. Dit is klein in vergelijking met andere sectoren, zijnde slechts ongeveer 0,4% van de totale sterfgevallen die jaarlijks worden toegeschreven aan de verslechtering van de luchtkwaliteit wereldwijd, maar wordt vaak over het hoofd gezien in de beleidsanalyse."

"De uitdagingen voor besluitvormers in de luchtvaartsector die deze effecten willen verminderen, zijn de afwegingen tussen verschillende emissietypes, en hun impact op verschillende locaties."

historisch, pogingen om de gevolgen van de luchtvaart voor het klimaat en de luchtkwaliteit aan te pakken, hebben geleid tot beleidswijzigingen, technologie, en/of operaties—verbeteringen van de brandstofefficiëntie; strengere emissienormen; marktgerichte maatregelen om de CO2-uitstoot te verminderen; of de introductie van duurzame vliegtuigbrandstoffen.

Maar de studie merkt op dat het verminderen van één type uitstoot ten koste kan gaan van het verhogen van een ander, hetzij in absolute termen, hetzij door de potentiële reducties die door nieuwe technologie worden geboden, te beperken.

Dr. Eastham legde uit:"We zouden de NOx-emissies kunnen verminderen door motoren te ontwerpen met lagere verbrandingstemperaturen. het resulterende verlies aan thermodynamische efficiëntie zou betekenen dat we meer brandstof moeten verbranden, dus meer CO2. Dit zijn de soorten afwegingen die moeten worden gekwantificeerd, en ons onderzoek biedt besluitvormers een snelle manier om dit te doen.

"We hebben een reeks statistieken ontwikkeld om de klimaat- en luchtkwaliteitseffecten van luchtvaartemissies in alle vluchtfasen te vergelijken, door een schatting te maken van de maatschappelijke kosten per eenheid uitgestoten vervuilende stof. De kostenstatistieken zijn uitgesplitst naar vluchtfase:cruise, landen en opstijgen - en door de geografische regio van emissie, zowel per kg uitstoot als per kg brandstofverbruik."

Het onderzoeksteam paste de statistieken toe om de effecten van een wereldwijde expansie in de luchtvaart te evalueren, in omvang overeenkomt met de huidige jaarlijkse groei. Dit hebben ze vervolgens gebruikt als benchmark voor drie scenario's.

Eerst, zij beschouwden een groeiscenario met verhogingen van de brandstofefficiëntie en verlagingen van de NOx-emissiefactoren in overeenstemming met de doelstellingen voor 10 jaar. Tweede, ze evalueerden de afwegingen tussen de klimaat- en luchtkwaliteitseffecten van op motoren gebaseerde NOx-emissiereducties. Eindelijk, ze hebben de afwegingen tussen klimaat en luchtkwaliteit van ontzwaveling van vliegtuigbrandstof opnieuw beoordeeld.

Dr. Eastham zei:"Onze resultaten laten zien dat drie componenten verantwoordelijk zijn voor 97 procent van de schade aan het klimaat en de luchtkwaliteit per eenheid vliegtuigbrandstof:luchtkwaliteitseffecten van NOx met 58 procent; klimaateffecten van CO2 met 25 procent; en klimaat effecten van contrails met 14 procent. Het is belangrijk op te merken dat de overgrote meerderheid, ongeveer 86 procent in feite, van de NOx-effecten op de luchtkwaliteit zijn te wijten aan de emissies van cruises in plaats van de landings- en startcyclus. Deze componenten—cruise NOx-emissies, CO2 uitstoot, en contrails - zijn daarom primaire doelen voor toekomstige strategieën om de atmosferische effecten van luchtvaartemissies te verminderen.

"Om de klimaateffecten van de luchtvaart te verminderen, maatregelen gericht op het verminderen van de CO2-uitstoot en contrails hebben waarschijnlijk het grootste netto klimaatvoordeel. In tegenstelling tot, we ontdekten dat 94 procent van de effecten op de luchtkwaliteit wordt veroorzaakt door NOx. Dit suggereert dat maatregelen die gericht zijn op het verminderen van NOx-emissies tijdens cruises, tot de grootste netto voordelen zouden kunnen leiden, zelfs als ze een klein maar onzeker klimaat-NOx-voordeel veroorzaken en een kleine daling van het brandstofverbruik.

"Eindelijk, we hebben vastgesteld dat de effecten van luchtvaartemissies op de luchtkwaliteit aanzienlijk groter zijn dan de klimaateffecten, waarbij de impact op de luchtkwaliteit 1,7 tot 4,4 keer hoger is dan de impact op het klimaat per eenheid brandstofverbruik. Dit moet worden vergeleken met op de grond gebaseerde industrieën, waar emissiebeheersing na de verbranding en toegang tot schonere brandstoffen wijdverbreid is. Bijvoorbeeld, de klimaateffecten van de Amerikaanse energiesector zijn van vergelijkbare omvang als de luchtkwaliteitseffecten na een aanzienlijke daling van de uitstoot van medevervuilende stoffen in de afgelopen 15 jaar. Dit wijst op potentiële politieke en technologische mogelijkheden om de atmosferische effecten van de luchtvaartsector te verminderen."