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 klimatu jest znaczący, ponieważ same emisje lotnicze odpowiadają za około 3.5% całkowitego globalnego ocieplenia spowodowanego działalnością człowieka. Samoloty pasażerskie mogą tworzyć smugi kondensacyjne, czyli sztuczne chmury utworzone przez kryształki lodu wokół cząsteczek w spalinach samolotów.
Zgodnie z ustaleniami badaczy z Breakthrough Energy i Google , naukowcy uważają, że redukcja chmur w atmosferze Ziemi może potencjalnie spowolnić proces globalnego ocieplenia poprzez minimalizację ciepła w nich uwięzionego.
Marc Shapiro , wybitny ekspert ds. smug kondensacyjnych w Breakthrough Energy, określił redukcję smug kondensacyjnych jako największą znaną nam szansę na poprawę klimatu. To równa się wyeliminowaniu dwutlenku 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 zapobiegający tworzeniu się smug kondensacyjnych. Aby zapobiec tworzeniu się trwałych smug kondensacyjnych, kluczowe jest unikanie wilgotnych „ obszarów przesyconych 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 narodziła się w latach 1940. XX wieku, aby rozwijać bardziej stealthowe samoloty wojskowe. Jednak w latach 1990. naukowcy odkryli, że chmury pierzaste mają ocieplający wpływ na atmosferę. Smugi kondensacyjne samolotów nie tylko mogą tworzyć te chmury, ale również wykazują uderzające podobieństwo do siebie. Smugi kondensacyjne odpowiadały za 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 Siły Powietrzne współpracują, aby stworzyć paliwo lotnicze z samego powietrza i wody
Wykorzystując dane z satelity meteorologicznego NASA GOES-16, a także inne kluczowe wskaźniki pogodowe, ich podejście jest prawdziwie rewolucyjne. Aby przewidzieć występowanie obszarów sprzyjających powstawaniu smug kondensacyjnych, programiści musieli wyszkolić oprogramowanie uczenia maszynowego , pomagając mu identyfikować smugi kondensacyjne w zbiorze danych.
Do przeprowadzenia praktycznego testu produktu obie organizacje wybrały American Airlines . Prognozy zostały wdrożone do oprogramowania do planowania lotów, z którego korzystają piloci. W okresie od stycznia do marca 2023 roku przeprowadzono łącznie 70 lotów, podczas których piloci latali zarówno na zmodyfikowanych, jak i standardowych trasach.
Miało to na celu przeprowadzenie wartościowych porównań między tymi dwoma systemami. Naukowcy doszli do wniosku, że ich oprogramowanie było w stanie zredukować powstawanie smug kondensacyjnych o 54%, analizując dane satelitarne po lotach.
Jill Blickstein , wiceprezes ds. zrównoważonego rozwoju w Ameryce, powiedziała: „Wszystkie linie lotnicze będą musiały w końcu to zrobić – za kilka lat, a nie za dekady”.
Strategie American Airlines w zakresie łagodzenia zmian klimatu wciąż pozostawiają pewne nierozwiązane kwestie do rozwiązania. Dodatkowe manewry doprowadziły do znaczącego, 2% wzrostu zużycia paliwa przez Amerykanów , co Blickstein określa jako naprawdę znaczące i powiedział: „Nie lekceważymy dodatkowych wydatków. Oprócz zakupu dodatkowego paliwa, kluczowe jest zapewnienie, że korzyści środowiskowe wynikające z unikania smug kondensacyjnych są większe niż towarzyszące im emisje”.
Te trzy organizacje mają ambitne plany rozszerzenia tych eksperymentów, włączając w to więcej linii lotniczych i organizacji kontroli ruchu lotniczego. W szczególności chcą skupić się na lotach nocnych w przestrzeni powietrznej o niskiej gęstości , takich jak trasy transatlantyckie. Smugi kondensacyjne powstające w nocy mają znacznie większy wpływ na ocieplenie atmosfery ziemskiej.
Według Shapiro wdrożenie tej technologii w liniach lotniczych jest stosunkowo prostym procesem, ponieważ wymaga zintegrowania jej jako dodatkowej „ warstwy danych pogodowych ” z istniejącym oprogramowaniem do planowania lotów. Należy jednak dokładnie rozważyć potencjalny wpływ takich nowych manewrów na ruch lotniczy. Wykorzystanie danych satelitarnych do optymalizacji tras lotu i redukcji zużycia paliwa napotykało na trudności w koordynacji z kontrolerami ruchu lotniczego.
Komercyjne wdrożenie tej usługi nie zostało jeszcze wyjaśnione. Google i Breakthrough uważają ją za fundamentalne badania , które wspierają ich zaangażowanie w redukcję śladu węglowego. Blickstein wspomina, że American Airlines z przyjemnością bierze udział w tych badaniach, podkreślając, że nawet jeśli uda się poprawić wpływ na klimat, nie wpłynie to na zobowiązanie linii lotniczych do osiągnięcia zerowej emisji netto do 2050 roku. Wynika to z faktu, że dostępne dane nie są wystarczająco szczegółowe, aby dokładnie obliczyć wpływ smug kondensacyjnych poszczególnych linii lotniczych.
Wizją Breakthrough jest stworzenie samowystarczalnej organizacji, która będzie w stanie gromadzić dane o smugach kondensacyjnych i oferować ich rzetelną weryfikację. Docelowo organizacja ma pełnić funkcję izby rozliczeniowej, wspieranej przez linie lotnicze, na wzór Międzynarodowego Stowarzyszenia Handlu Liniami Lotniczymi (IATA) . Będzie to miejsce, w którym będzie odbywała się globalna koordynacja w branży podróży lotniczych.
Blickstein mówi: „Możemy wiele zdziałać, mając jedynie zgrubne szacunki. Istnieje potencjał, aby zmniejszyć wpływ człowieka na globalne ocieplenie o około 1%, jeśli tylko będziemy mogli latać samolotami w odpowiednich miejscach”.
Źródło: W jaki sposób zespół Contrails firmy Breakthrough Energy pomaga ograniczyć wpływ lotnictwa na klimat
