Google Research en Breakthrough Energy kozen American Airlines om onderzoek te doen naar strategieën voor het beperken van klimaatverandering. Luchtvaart speelt een belangrijke rol in klimaatverandering en draagt ongeveer 3.5% bij aan de door mensen veroorzaakte opwarming van de aarde. Condenssporen, de kunstmatige wolken die door vliegtuigen worden gecreëerd, zijn een van de belangrijkste factoren die bijdragen aan dit probleem, omdat ze warmte vasthouden in de atmosfeer van de aarde. Door de impact van de luchtvaart op de opwarming van de aarde te beperken, kan de menselijke bijdrage aan klimaatverandering met maximaal 1% worden verminderd.
De impact van de luchtvaart op klimaatverandering is aanzienlijk, aangezien de uitstoot van vliegtuigen alleen al verantwoordelijk is voor ongeveer 3.5% van de totale opwarming van de aarde door menselijke activiteiten. Vliegtuigen kunnen condensstrepen creëren, dit zijn kunstmatige wolken die ontstaan door ijskristallen rond de deeltjes in de uitlaatgassen van de vliegtuigen.
Wetenschappers geloven dat het verminderen van deze wolken in de atmosfeer van de aarde het proces van de opwarming van de aarde mogelijk kan vertragen door de hoeveelheid warmte die erin is opgesloten te minimaliseren, aldus de bevindingen van onderzoekers van Breakthrough Energy en Google.
Het verminderen van condensstrepen wordt door Marc Shapiro , de vooraanstaande expert op het gebied van condensstrepen bij Breakthrough Energy, beschouwd als de meest impactvolle klimaatkans die we kennen . Het staat gelijk aan het volledig verwijderen van koolstof uit de atmosfeer, tegen een kostprijs van slechts 10 dollar per ton of zelfs minder.
Door gebruik te maken van kennis verkregen uit satellietwaarnemingen, ondersteund door machine learning, kunnen luchtvaartmaatschappijen hun vliegtuigen zo besturen dat de vorming van condensstrepen wordt voorkomen. Om de vorming van aanhoudende condensstrepen te voorkomen, is het cruciaal om de vochtige, " ijsverzadigde gebieden " in de atmosfeer te vermijden . Dit vereist over het algemeen een aanpassing van de vlieghoogte, zoals piloten al doen om turbulentiegebieden te ontwijken.
De wetenschap achter de beheersing van condensstrepen begon in de jaren 1940 met als doel het ontwikkelen van stealth-vliegtuigen voor militaire doeleinden. In de jaren 1990 ontdekten wetenschappers echter dat cirruswolken een opwarmend effect hebben op de atmosfeer. Niet alleen kunnen condensstrepen van vliegtuigen deze cirruswolken vormen, ze lijken ook opvallend veel op elkaar. Volgens het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) waren condensstrepen het afgelopen jaar verantwoordelijk voor ongeveer 35% van de bijdrage van de luchtvaartsector aan de opwarming van de aarde.
In 2022 bundelden Breakthrough Energy, een organisatie die door Bill Gates is opgericht om klimaatoplossingen te bevorderen, en de onderzoeksafdeling van Google hun krachten om een baanbrekende oplossing te ontwikkelen. Ze hadden onafhankelijk van elkaar modellen ontwikkeld om de vorming van condensstrepen te voorspellen.
Door gebruik te maken van gegevens van NASA's GOES-16 weersatelliet, naast andere belangrijke weerindicatoren, is hun aanpak werkelijk revolutionair. Om het ontstaan van gebieden die gunstig zijn voor condensstrepen te voorspellen, moesten de ontwikkelaars de machine-learningsoftware trainen door deze te helpen condensstrepen in hun dataset te identificeren.
Om een praktische producttest uit te voeren, kozen de twee organisaties American Airlines. De voorspellingen werden verwerkt in de vluchtplanningssoftware die door de piloten werd gebruikt. Van januari tot en met maart 2023 werden in totaal 70 vluchten uitgevoerd, waarbij de piloten zowel aangepaste als standaardroutes vlogen.
Dit werd gedaan om waardevolle vergelijkingen tussen de twee te kunnen maken. De onderzoekers concludeerden dat hun software de vorming van condensstrepen met 54% kon verminderen door satellietgegevens na de vluchten te analyseren.
Jill Blickstein , vicepresident duurzaamheid bij American Airlines, zei: "Alle luchtvaartmaatschappijen zullen dit uiteindelijk moeten doen – binnen enkele jaren, niet decennia."
De klimaatstrategieën van American Airlines kennen nog steeds een aantal onopgeloste kwesties. De extra manoeuvres resulteerden met name in een aanzienlijke stijging van 2% van het brandstofverbruik van Amerikanen , een cijfer dat Blickstein als zeer significant beschrijft. Hij zei: "We nemen extra kosten niet licht op. Naast de extra brandstofkosten is het cruciaal om ervoor te zorgen dat de milieuvoordelen van het vermijden van condensstrepen groter zijn dan de bijbehorende uitstoot."
De drie organisaties hebben grote plannen om deze experimenten uit te breiden en daarbij meer luchtvaartmaatschappijen en luchtverkeersleidingsorganisaties te betrekken. Ze willen zich met name richten op nachtvluchten in luchtruim met een lage dichtheid , zoals transatlantische routes. Condensstrepen die 's nachts ontstaan, hebben een aanzienlijk grotere impact op de opwarming van de aardatmosfeer.
Het implementeren van deze technologie bij luchtvaartmaatschappijen is een relatief eenvoudig proces, aangezien het neerkomt op het integreren ervan als een extra " weerdatalaag " in bestaande vluchtplanningssoftware, aldus Shapiro. Er moet echter zorgvuldig worden gekeken naar de mogelijke impact die dergelijke nieuwe manoeuvres op het luchtverkeer zouden hebben. Het gebruik van satellietgegevens om vliegroutes te optimaliseren en het brandstofverbruik te verminderen, stuit op problemen in de coördinatie met luchtverkeersleiders.
De commerciële inzet van deze dienst is nog niet duidelijk. Google en Breakthrough beschouwen het als fundamenteel onderzoek dat hun streven naar het verminderen van de CO2-uitstoot ondersteunt. Blickstein meldt dat American Airlines graag aan dit onderzoek deelneemt en benadrukt dat zelfs als er verbeteringen worden geboekt in het verminderen van de klimaatimpact, dit niets zal veranderen aan de doelstelling van de luchtvaartmaatschappij om in 2050 netto nul emissies te bereiken. Dit komt doordat de beschikbare gegevens niet gedetailleerd genoeg zijn om de specifieke bijdrage van condensatiesporen van een individuele luchtvaartmaatschappij nauwkeurig te berekenen.
De visie van Breakthrough is het opzetten van een zelfvoorzienende organisatie die condensspoorgegevens kan verzamelen en betrouwbare verificatie kan bieden. Het uiteindelijke doel is dat de organisatie, ondersteund door luchtvaartmaatschappijen, fungeert als een centraal informatiepunt, vergelijkbaar met de International Airline Trade Association . Het wordt een plek waar wereldwijde coördinatie binnen de luchtvaartindustrie plaatsvindt.
Blickstein zegt: "Met een grove schatting kunnen we al veel bereiken. Er is potentie om de menselijke bijdrage aan de opwarming van de aarde met ongeveer 1% te verminderen, als we de vliegtuigen maar op de juiste plekken laten vliegen."
