L'aviazione commerciale è diventata una pietra angolare della nostra economia e società. Ci consente di trasportare rapidamente merci e persone in tutto il mondo, facilita oltre un terzo di tutto il commercio globale in termini di valore e supporta 87,7 milioni di posti di lavoro in tutto il mondo. Tuttavia, le macchine volanti da 80 tonnellate che vediamo sfrecciare nei nostri cieli a velocità quasi supersoniche portano anche un serio bagaglio ambientale.

Il recente documento di revisione del mio team evidenzia alcune soluzioni promettenti che l'industria aeronautica potrebbe mettere in atto ora per ridurre i danni che il volo fa al nostro pianeta. Cambiare semplicemente le rotte che voliamo potrebbe essere la chiave per ridurre drasticamente l'impatto climatico.

Gli aeroplani moderni bruciano cherosene per generare la propulsione in avanti necessaria per superare la resistenza aerodinamica e produrre portanza. Il cherosene è un combustibile fossile con un'eccellente densità di energia, che fornisce molta energia per chilogrammo bruciato. Ma quando viene bruciato, vengono rilasciate sostanze chimiche nocive:principalmente anidride carbonica (CO₂), ossidi di azoto (NOₓ), vapore acqueo e particolato (minuscole particelle di fuliggine, sporco e liquidi).

L'aviazione è ampiamente nota per la sua impronta di carbonio, con l'industria che contribuisce per il 2,5% al ​​carico globale di CO₂. Mentre alcuni potrebbero sostenere che questo impallidisce rispetto ad altri settori, il carbonio è responsabile solo di un terzo dell'impatto climatico completo dell'aviazione. Le emissioni diverse da CO₂ (principalmente NOₓ e scie di ghiaccio prodotte dal vapore acqueo degli aerei) costituiscono i restanti due terzi.

Tenendo conto di tutte le emissioni degli aeromobili, il volo è responsabile di circa il 5% dei cambiamenti climatici indotti dall'uomo. Dato che l'89% della popolazione non ha mai volato, la domanda di passeggeri raddoppia ogni 20 anni e altri settori si stanno decarbonizzando molto più velocemente, si prevede che questo numero salirà alle stelle.

Non è solo carbonio

Gli aerei trascorrono la maggior parte del loro tempo volando all'altitudine di crociera (da 33.000 a 42.000 piedi) dove l'aria è rarefatta, per ridurre al minimo la resistenza.

A queste altitudini, l'aereo NOₓ reagisce con le sostanze chimiche presenti nell'atmosfera per produrre ozono e distruggere il metano, due gas serra molto potenti. Questo ozono indotto dall'aviazione non deve essere confuso con lo strato di ozono naturale, che si trova molto più in alto e protegge la Terra dai dannosi raggi UV. Sfortunatamente, le emissioni di NOₓ degli aerei causano un riscaldamento maggiore dovuto alla produzione di ozono rispetto al raffreddamento dovuto alla riduzione del metano. Ciò porta a un effetto di riscaldamento netto che rappresenta il 16% dell'impatto climatico totale dell'aviazione.

Inoltre, quando le temperature scendono sotto i -40 ℃ e l'aria è umida, il vapore acqueo dell'aereo si condensa sulle particelle nello scarico e si congela. Questo forma una nuvola di ghiaccio nota come scia di condensazione. Le scie di condensazione possono essere fatte di ghiaccio, ma riscaldano il clima poiché intrappolano il calore emesso dalla superficie terrestre. Nonostante durino solo poche ore, le scie di condensazione sono responsabili del 51% del riscaldamento climatico dell'industria aeronautica. Ciò significa che riscaldano il pianeta più di tutte le emissioni di carbonio degli aerei che si sono accumulate dagli albori del volo a motore.

A differenza del carbonio, le emissioni diverse da CO₂ causano il riscaldamento attraverso le interazioni con l'aria circostante. Il loro impatto sul clima cambia a seconda delle condizioni atmosferiche nel momento e nel luogo del rilascio.

Ridurre l'impatto sul clima non legato alla CO₂

Due delle opzioni a breve termine più promettenti sono la rotta climatica ottimale e il volo in formazione.

Il percorso ottimale per il clima prevede il reindirizzamento degli aeromobili per evitare regioni dell'atmosfera particolarmente sensibili al clima, ad esempio dove l'aria particolarmente umida provoca la formazione di scie di condensazione dannose e di lunga durata. La ricerca mostra che per un piccolo aumento della distanza di volo (di solito non più dell'1–2% del viaggio), l'impatto climatico netto di un volo può essere ridotto di circa il 20%.

Gli operatori di volo possono anche ridurre l'impatto del loro aeromobile volando in formazione, con un aeromobile che vola a 1–2 km dietro l'altro. L'aereo inseguitore "naviga" la scia dell'aereo di testa, portando a una riduzione del 5% sia di CO₂ che di altre emissioni nocive.

Ma volare in formazione può anche ridurre il riscaldamento senza CO₂. Quando i pennacchi di scarico degli aerei si sovrappongono, le emissioni al loro interno si accumulano. Quando NOₓ raggiunge una certa concentrazione, il tasso di produzione di ozono diminuisce e l'effetto di riscaldamento rallenta.

E quando si formano le scie di condensazione, crescono assorbendo il vapore acqueo circostante. Durante il volo in formazione, le scie di condensazione dell'aereo competono per il vapore acqueo, rendendole più piccole. Sommando tutte e tre le riduzioni, il volo in formazione potrebbe ridurre l'impatto climatico fino al 24%.

La decarbonizzazione dell'aviazione richiederà tempo

L'industria aeronautica si è fissata sulla lotta alle emissioni di carbonio. Tuttavia, i piani attuali per l'industria di raggiungere lo zero netto entro il 2050 si basano su un ambizioso aumento di 3.000-4.000 volte nella produzione di carburante sostenibile per l'aviazione (SAF), schemi problematici di compensazione del carbonio e l'introduzione di velivoli a idrogeno ed elettrici. Tutto ciò potrebbe richiedere diversi decenni per fare la differenza, quindi è fondamentale che nel frattempo il settore riduca la propria impronta ambientale.

La rotta ottimale per il clima e il volo di formazione sono due esempi chiave di come potremmo far sì che il cambiamento avvenga più velocemente, rispetto a un approccio puramente incentrato sul carbonio. Ma attualmente non c'è alcun incentivo politico o finanziario per cambiare rotta. È ora che i governi e l'industria aeronautica inizino ad ascoltare la scienza e prendano sul serio le emissioni non di CO₂ degli aerei. + Esplora ulteriormente

L'azzeramento delle emissioni nette di carbonio per gli aeromobili non tiene conto dell'impatto climatico diverso dalla CO2

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.