Google Research i Breakthrough Energy wybrały American Airlines do zbadania strategii łagodzenia zmian klimatycznych. Lotnictwo odgrywa ważną rolę w zmianach klimatycznych, przyczyniając się w około 3.5% do globalnego ocieplenia spowodowanego przez ludzi. Smugi kondensacyjne, sztuczne chmury tworzone przez samoloty, są jednym z głównych czynników przyczyniających się do tego problemu, ponieważ zatrzymują ciepło w atmosferze ziemskiej. W związku z tym łagodzenie wpływu lotnictwa na globalne ocieplenie może zmniejszyć do 1% wkładu człowieka w zmianę klimatu.
Wpływ lotnictwa na zmiany klimatyczne jest znaczący, ponieważ same emisje lotnicze odpowiadają za ok. 3.5% całkowitego globalnego ocieplenia spowodowane działalnością człowieka. Samoloty pasażerskie mogą tworzyć smugi kondensacyjne, czyli sztuczne chmury utworzone przez kryształki lodu wokół cząsteczek w spalinach samolotów.
Naukowcy uważają, że zmniejszenie ilości tych chmur w atmosferze Ziemi może potencjalnie spowolnić proces globalnego ocieplenia poprzez minimalizowanie ciepła w nich uwięzionego, zgodnie z wynikami badań Przełomowa energia oraz Badacze Google.
Redukcja smug kondensacyjnych została nazwana najbardziej wpływowa okazja klimatyczna znany nam przez Marc Shapiro, wybitny lider smug kondensacyjnych w Breakthrough Energy. Jest to równoznaczne z wyeliminowaniem węgla z atmosfery, przy koszcie zaledwie 10 dolarów za tonę lub nawet niższym.
Wykorzystując wiedzę uzyskaną z obserwacji satelitarnych, wspomaganą przez uczenie maszynowe, linie lotnicze mogą pilotować swoje samoloty w sposób, który zapobiega tworzeniu się smug kondensacyjnych. Aby zapobiec tworzeniu się trwałych smug kondensacyjnych, ważne jest, aby trzymać się z daleka wilgotnego”obszary przesycone lodem” w atmosferze. Zazwyczaj wymaga to zmiany wysokości w sposób, w jaki piloci już to robią, aby uniknąć obszarów turbulencji.
Nauka o kontroli smug kondensacyjnych rozpoczęła się w latach 1940. XX wieku, aby opracować bardziej stealthowe samoloty wojskowe. Jednak w latach 1990. XX wieku naukowcy odkryli, że chmury pierzaste mają ocieplający wpływ na atmosferę. Nie tylko smugi kondensacyjne samolotów mogą tworzyć te chmury pierzaste, ale także wykazują one uderzające podobieństwo do siebie. Smugi kondensacyjne stanowiły około 35% udziału sektora lotniczego w globalnym ociepleniu w ubiegłym roku, zgodnie z danymi Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC).
W 2022 roku Breakthrough Energy, organizacja założona przez Billa Gatesa w celu promowania rozwiązań klimatycznych, oraz dział badawczy Google połączyły siły, aby opracować pionierskie rozwiązanie po niezależnym stworzeniu modeli pozwalających przewidywać powstawanie smug kondensacyjnych.
Zobacz także: Air Company i Air Force współpracują, aby stworzyć paliwo lotnicze z samego powietrza i wody
Wykorzystanie danych z Satelita pogodowy NASA GOES-16, oprócz innych kluczowych wskaźników pogody, ich podejście jest naprawdę rewolucyjne. Aby przewidzieć występowanie obszarów sprzyjających powstawaniu smug kondensacyjnych, twórcy musieli edukować oprogramowanie do uczenia maszynowego pomagając mu identyfikować smugi kondensacyjne w ich zbiorze danych.
W celu przeprowadzenia praktycznego testu produktu, Wybrano American Airlines przez obie organizacje. Prognozy zostały włączone do oprogramowania do planowania lotów używanego przez pilotów. W okresie od stycznia do marca 2023 r. przeprowadzono łącznie 70 lotów, podczas których piloci latali zarówno na zmodyfikowanych, jak i standardowych trasach.
Zrobiono to w celu wygenerowania wartościowych porównań między nimi. Naukowcy doszli do wniosku, że ich oprogramowanie było w stanie zmniejszyć powstawanie smug kondensacyjnych o 54% poprzez analizę danych satelitarnych po lotach.
Jill Blickstein, wiceprezes ds. zrównoważonego rozwoju w Ameryce, powiedział: „Wszystkie linie lotnicze będą musiały to zrobić w końcu – za kilka lat, a nie za dekady”.
Strategie American Airlines dotyczące łagodzenia zmian klimatu wciąż mają kilka nierozwiązanych problemów do rozwiązania. Dodatkowe manewry doprowadziły w szczególności do znacznego 2% wzrost zużycia paliwa przez Amerykanów, liczbę, którą Blickstein opisuje jako naprawdę znaczącą i powiedział: „Nie traktujemy dodatkowych kosztów lekko. Oprócz zakupu dodatkowego paliwa, kluczowe jest zapewnienie, że korzyści środowiskowe wynikające z unikania smug kondensacyjnych są większe niż towarzyszące im emisje”.
Trzy organizacje mają duże plany rozszerzenia tych eksperymentów, włączając w swoje wysiłki więcej linii lotniczych i organizacji kontroli ruchu lotniczego. Konkretnie, ich celem jest skupić się na lotach nocnych w przestrzeni powietrznej o małej gęstości, takich jak trasy transatlantyckie. Smugi kondensacyjne powstające w nocy mają znacznie większy wpływ na ocieplenie atmosfery Ziemi.
Wdrożenie tej technologii w liniach lotniczych jest stosunkowo prostym procesem, ponieważ wymaga jej zintegrowania jako dodatkowego „warstwa danych pogodowych” do istniejącego oprogramowania do planowania lotów, według Shapiro. Należy jednak dokładnie rozważyć potencjalny wpływ, jaki takie nowe manewry będą miały na ruch lotniczy. Wykorzystanie danych satelitarnych do optymalizacji tras lotu i zmniejszenia zużycia paliwa napotkało przeszkody w koordynacji z kontrolerami ruchu lotniczego.
Komercyjne wdrożenie tej usługi nie zostało jeszcze wyjaśnione. Google i Breakthrough uważają to za badania podstawowe które wspiera ich zaangażowanie w redukcję śladu węglowego. Blickstein wspomina, że American z przyjemnością bierze udział w tych badaniach, podkreślając, że nawet jeśli nastąpią jakieś ulepszenia w redukcji wpływu na klimat, to nie zmieniać zobowiązań linii lotniczych do osiągnięcia zerowych emisji netto do 2050 r. Wynika to z faktu, że dostępne dane nie są wystarczająco szczegółowe, aby dokładnie obliczyć konkretny udział smug kondensacyjnych poszczególnych linii lotniczych.
wizja przełomu jest utworzenie samowystarczalnej organizacji, która może zbierać dane o smugach kondensacyjnych i oferować wiarygodną weryfikację. Ostateczny cel organizacja ma służyć jako izba rozliczeniowa, wspierana przez linie lotnicze, podobnie jak Międzynarodowe Stowarzyszenie Handlu Liniami Lotniczymi. Będzie to miejsce, w którym będzie miała miejsce globalna koordynacja w branży podróży lotniczych.
Blickstein mówi, „Możemy wiele zrobić, mając przybliżone szacunki. Istnieje potencjał, aby zmniejszyć około 1% ludzkiego wkładu w globalne ocieplenie, jeśli tylko będziemy mogli latać samolotami w odpowiednich miejscach”.
Źródło W jaki sposób zespół Contrails firmy Breakthrough Energy pomaga ograniczyć wpływ lotnictwa na klimat
