Ekologiczna turystyka lotnicza

Ekologiczna turystyka lotnicza to dość popularny temat.Według obecnych badań i standardów ekologicznych, samolot Solar Impulse 2 można uznać za cud inżynierii. Ta zasilana słońcem maszyna – obecnie latająca po całym świecie, pilotowana przez Bertranda Piccarda i André Borschberga nie zużywa ani kropli oleju naftowego podczas całej swojej podróży przez ocean spokojny. To prawdziwe świadectwo jak dalece zaawansowane jest wykorzystywanie energii słonecznej w dzisiejszych czasach. Niestety to mało prawdopodobne, że w najbliższym czasie wszyscy będziemy mogli korzystać wyłącznie z samolotów zasilanych energią słoneczną.

Powody są następujące.

Samolot Solar Impulse 2 posiada 17.000 ogniw słonecznych umieszczonych na swoich skrzydłach. Wraz z czterema bateriami litowo-polimerowymi w celu zmagazynowania energii na czas nocny. Jednakże, to wciąż energia wystarczająca tylko do przetransportowania około 2. ton masy. Włącznie z pasażerami, przy najwyższej prędkości 70 km/h. Dla kontrastu Boeing 747-400 napędzany paliwem do silników odrzutowych potrafi przetransportować do 400 osób na pokładzie, poruszając się z maksymalną prędkością 917 km/h.

Pomimo sporych postępów w dziedzinie technologii słonecznej, byłoby niemożliwe zamontować tyle paneli słonecznych na skrzydłach Boeinga 747 żeby udźwignąć ciężar o wadze ok. 370 ton w całości. Nie jest możliwe wystarczające naładowanie baterii słonecznych jeszcze na ziemi, ponieważ należy wziąć pod uwagę wzrost wagi i ciążenia w momencie startu. Nieco ponad 3,5 litra paliwa generuje 15-30 razy energii co bateria litowo-jonowa o podobnej wadze. Ta zasadnicza różnica w gęstości energii jest głównym powodem, dla którego raczej nieprędko zobaczymy na niebie samoloty pasażerskie zasilane energią z baterii słonecznych.

Można powiedzieć że idea stojąca za samolotami zasilanymi słońcem jest w zasadzie prawidłowa: musimy przemyśleć sposób w jaki latamy, próbować uczynić bo bardziej przyjaznym ekologii. Ostatecznie spalanie paliwa do silników odrzutowych niesie za sobą duże „koszty” dla środowiska. Transport lotniczy stanowi obecnie ok. 3% wkładu w globalne ocieplenie i jest jednym z najszybciej rozwijających się jego źródeł. Przemysł transportu lotniczego wywiera aktualne dość dużą presję na zredukowanie emisji CO2, aby po 2020 roku, złagodzić zmiany klimatyczne.

Więc jeśli nie samoloty zasilane energią słoneczną, to co? Jak możemy uczynić podróżowanie w powietrzu bardziej przyjaznym dla środowiska?

Próba „oczyszczenia” transportu lotniczego jest nawet trudniejsza niż „oczyszczanie” samochodów i ciężarówek. Jednak jest kilka pomysłów. Niektóre z nich to „odchudzanie” samolotów w trakcie ich budowy (zwrócenie uwagi na lepszą aerodynamikę). Usprawnienie operacji związanej z ruchem lotniczym. Ale bardziej radykalne zmiany, także są w trakcie, takie jak zastępowanie paliwa do silników odrzutowych biopaliwem. Futurystyczny design skrzydeł albo nawet ogniwa paliwowe. Dzięki nim prawdopodobnie będziemy mogli uczynić podróżowanie bardziej przyjaznym dla środowiska w przeciągu następnych 30. lat.

Lotnictwo pasażerskie staje się bardziej efektywne w miarę upływu czasu. Paliwo do silników odrzutowych jest jednym z największych wydatków linii lotniczych, które zawsze próbują je oszczędzić.  Dlatego fabryki produkcyjne szukają sposobów na wzmocnienie efektywności pracy silników i tworzą bardziej aerodynamiczne samoloty. Najnowszy Boeing 787 Dreamliner na przykład jest 20% bardziej wydajny niż jego poprzednik 767. Linie lotnicze nauczyły się także lepiej zarządzać rezerwacjami dokonywanymi na poszczególne loty, tak żeby w czasie rejsu w samolocie nie było pustych miejsc (co jest marnowaniem paliwa).

Podsumujmy. Dzisiaj flota pasażerskich samolotów w USA emituje zaledwie jedną trzecią CO2  na mile niż było to w 1970, jak widać na czarnej linii poniżej. Ale jak bardziej efektywnie możemy zadziałać w przyszłości? Poniżej mamy przedstawione 4 potencjalne scenariusze do zrealizowania, przedstawionych za pomocą linii kolorów:

Przejrzyjmy te scenariusze:

Szara linia, prosto zakłada że starsze samoloty, zostają z czasem wycofane i zastąpione najbardziej efektywnymi samolotami dostępnymi na rynku. Jest to jednak wersja bazowa, absolutne minimum, które to rozwiązanie na pewno nie należy do rewolucyjnych.

Niebieska linia zakłada, że linie lotnicze mogą podjąć kilka dodatkowych korków do dalszego polepszenia efektywności samolotów, używając metod przewidywanych jako opłacalne w najbliższej przyszłości. Lotniska powinny zoptymalizować zarządzanie ruchem powietrznym, tak aby unikać straty benzyny. Producenci będą przyjmować nowe technologie, takie jak unowocześnianie skrzydeł pod kątem aerodynamiki, które redukują zużycie paliwa przy kołowaniu a także redukcja ciężaru kabiny poprzez np. tworzenie jeszcze lżejszych siedzeń.

Wersja czerwonej linii, zakłada, że linie lotnicze powinny przyjąć strategię efektywności, poprzez agresywniejsze modernizacje istniejących samolotów zamiast czekać na to, aż przejdą na „emeryturę”. Ten scenariusz zakłada że nowe generacje, niezmiennie bardziej efektywne samoloty zostaną wprowadzone do 2035 roku które posiadają technologie takie jak „otwarte wirniki silników czy płatowce pokryte włóknem węglowym”.

Wreszcie ostatni scenariusz wykorzystujący biopaliwa, zakładający że samoloty startując zużywałyby mniej węglowego biopaliwa, które zastąpiłoby nawet do 30% paliwa do silników odrzutowych do 2050 roku. Biopaliwa są tutaj największym znakiem zapytania. Stanowią dużą część redukcji w najbardziej optymistycznym dekarbonizacyjnym scenariuszu. Ale wciąż nie jest pewne czy biopaliwa rzeczywiście zmaterializują się w tak dużych ilościach. Najlepsze byłyby biopaliwa, które wytwarzają znacznie mniej gazów cieplarnianych niż silniki odrzutowe. Przedsiębiorstwa takie jak Boeing czy Airbus szukają sposobu na wytworzenie paliwa z biomasy celulozowej lub alg.

Testy

Przeprowadzają nawet testy na samolotach na eksperymentalnym paliwie zrobionym z tych zielonych źródeł. Ale na razie biopaliwa są wciąż dość drogie. Marie Caujolle, przedstawiciel Airbusa, powiedziała że obecne szacunki wskazują że biopaliwa lotnictwa są około trzy do czterech razy tak drogie, jak paliwo do silników odrzutowych. Jest nadzieja że koszt spadnie z czasem, gdy produkcja znacznie wzrastać. Na chwilę obecną procesy takiej produkcji są jednak niekomercyjne, a przeprowadzane jedynie laboratoryjnie, w celu szukania tańszych rozwiązań.

Ekologiczna turystyka lotnicza