Воздушный транспорт сегодня является одним из главнейших загрязнителей атмосферного воздуха. Самолеты выделяют частицы и газы, такие как диоксид углерода (CO2), водяной пар, углеводороды, монооксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, свинец и черный углерод, которые взаимодействуют между собой и с атмосферой, нанося ей большой урон.
Количество выделяемых вредных частиц с быстрым ростом авиаперевозок во всём мире только растёт. Так, ещё в конце ХХ века только на авиаперевозки в странах Европы и Российской Федерации тратилось порядка 200 млн тонн топлива в год, что составляет почти 10% от всей мировой нефтедобычи.
По итогам же 2023 года объем мировых пассажирских авиаперевозок вырос по сравнению с 2022 годом более чем на 36%, следует из данных Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA).
Самолёт - самый грязный транспорт
В 2015 году установлено, что самолеты могут выбросить 43 Гт загрязнения углерода до 2050 года и тем самым потребить около 5% остатка по климату. Так, к середине XXl века без урегулирования проблемы усугубятся, и самолеты будут ежегодно выделять около 3 Гт углерода.
В сравнении с любым другим транспортом, чтобы перевести пассажира на одно и то же расстояние, именно самолёт выбрасывает больше всего вредных веществ. Потому встает вопрос о путях повышения экологичности авиатранспорта. В частности, путем электрификации.
Электрификация авиатранспорта
Для уменьшения количества выбрасываемых в атмосферу вредных веществ принимаются различные международные акты, например, Международные стандарты Международной организации гражданской авиации (ИКАО) в области охраны окружающей среды. Они включают Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации.
К нему относятся:
1. том I «Авиационный шум» (регламентирует предельно допустимые уровни шума воздушных судов на местности);
2. том II «Эмиссия авиационных двигателей» (в нём содержатся нормы и измерения эмиссии авиационных двигателей, а также методы определения соответствия эмиссии этим требованиям);
3. том III «Эмиссии углекислого газа из самолётов» (устанавливает сертификационный показатель эмиссии СО2 самолётов, который напрямую связан с их топливной эффективностью);
4. том IV «Система компенсации и сокращения выбросов углерода для международной авиации (CORSIA)» (обязывает авиакомпании уменьшать выбросы углекислого газа).
Допустимое количество выбросов рассчитывается для каждого самолёта индивидуально с учетом вида модели, его мощности, используемого топлива и многих других показателей.
Ряд компаний рассматривают варианты перехода самолетов на альтернативные виды топлива, в частности, прямое растительное масло или этанол.
Но настоящее будущее гражданской авиации многие видят именно в её электрификации.
Перспективы электрификации включают в себя:
1. Экономичность. В силу более низкой стоимость электричества, электрические летательные аппараты являются более дешевыми в эксплуатации;
2. Удобство в эксплуатации. Электрические двигатели более устойчивы к повышенным и пониженным температурам, а также проще в управлении, за счет чего проще в эксплуатации;
3. Наконец, экологичность. Электрические и гибридные системы в самолётах открывают новые горизонты к снижению экологического следа от их массовой эксплуатации.
Однако необходимо отметить и ряд препятствий, которые стоят на пути электрификации авиации.
1. Технологические трудности. Построить и эксплуатировать полностью электрический самолёт достаточно сложно. Вес батареи, её ёмкость, дальность полёта и многое другое- всё это стоит на пути полной электрификации самолётов. Пока что самолёты, летающие на обычном топливе, намного эффективнее и проще;
2. Растущий спроси на ресурсы. С каждым годом спрос на материалы, необходимые для производства аккумуляторов, растёт. Соответственно, растут и цены на них;
3. Нормативное регулирование. Для начала эксплуатации электрического пассажирского самолёта требуется одобрение от государственных органов, которое получить будет непросто: необходимо будет пройти множество испытаний.
Чтобы создать множество готовых к эксплуатации, безопасных и эффективных самолётов, ещё не готова достаточная техническая и теоретическая база. Однако уже сейчас идут активные поиски, исследования и разработки, т.к весь мир заинтересован в создании экологически чистого транспорта.
Создание электрического самолета для гражданской авиации имеет свои перспективы. Существенные материальные затраты станут оправданы в случае, если для производства электричества будут использоваться экологически чистые источники энергии, которые не будут вредить природе. В случае же сжигания для этого угля будет создан замкнутый круг.
Пока не найдена достойная замена современному авиатопливу, необходимо постепенно снижать его токсичность, ведь число осуществляемых авиаперелётов снизить невозможно.
