Una nuova ricerca del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha quantificato gli impatti dell'aviazione sul clima e sulla qualità dell'aria, suddivisi per tipo di emissione, altitudine e posizione.

Il team del MIT ha scoperto che la crescita dell'aviazione provoca il doppio dei danni alla qualità dell'aria rispetto al clima.

Scrivere oggi in IOP Publishing's Lettere di ricerca ambientale , esaminano come questo danno può essere mitigato, e fornire valutazioni comparative coerenti dei compromessi sulle emissioni del trasporto aereo, considerando sia gli impatti climatici che quelli sulla qualità dell'aria.

Il ricercatore capo dello studio, Dott. Sebastian Eastham, dal Laboratorio per l'Aviazione e l'Ambiente del Dipartimento di Aeronautica e Astronautica del MIT, ha dichiarato:"Le emissioni dell'aviazione contribuiscono in modo sempre più significativo al cambiamento climatico antropogenico. Causano il cinque per cento della forzatura climatica globale.

"Se consideri il volo completo, che include le emissioni da decollo, crociera e atterraggio, le emissioni degli aerei sono anche responsabili di circa 16, 000 decessi prematuri all'anno per cattiva qualità dell'aria. Questo è piccolo rispetto ad altri settori, essendo solo lo 0,4% circa dei decessi totali attribuiti annualmente al degrado della qualità dell'aria globale, ma è spesso trascurato nell'analisi politica."

"Le sfide per i decisori del settore dell'aviazione che desiderano ridurre questi impatti sono i compromessi tra i diversi tipi di emissioni, e il loro impatto in luoghi diversi".

Storicamente, i tentativi di affrontare l'impatto dell'aviazione sul clima e sulla qualità dell'aria sono passati attraverso cambiamenti nella politica, tecnologia, e/o operazioni:miglioramenti all'efficienza del carburante; norme sulle emissioni più rigorose; misure di mercato per ridurre le emissioni di CO2; o l'introduzione di carburanti sostenibili per l'aviazione.

Ma lo studio rileva che la riduzione di un tipo di emissione può arrivare al costo di aumentarne un altro, sia in termini assoluti, sia limitando le potenziali riduzioni offerte dalle nuove tecnologie.

Il Dr. Eastham ha spiegato:"Potremmo ridurre le emissioni di NOx progettando motori con temperature del combustore più basse. Tuttavia, la conseguente perdita di efficienza termodinamica significherebbe che dobbiamo bruciare più carburante, significa più CO2. Questi sono i tipi di compromessi che devono essere quantificati, e il nostro studio offre ai responsabili delle decisioni un modo rapido per farlo.

"Abbiamo sviluppato una serie di metriche per confrontare gli impatti sul clima e sulla qualità dell'aria delle emissioni dell'aviazione in tutte le fasi dei voli, stimando i costi sociali per unità di inquinante emesso. Le metriche dei costi sono suddivise per fase di volo:crociera, atterraggio e decollo e per regione geografica di emissione, sia per kg di emissioni che per kg di combustibile bruciato."

Il team di ricerca ha applicato le metriche per valutare gli effetti di un'espansione globale nel settore dell'aviazione, coerente in ampiezza con la sua attuale crescita annuale. Hanno quindi usato questo come punto di riferimento per tre scenari.

Primo, hanno considerato uno scenario di crescita con aumenti di efficienza del carburante e riduzioni dei fattori di emissione di NOx coerenti con gli obiettivi di 10 anni. Secondo, hanno valutato i compromessi tra gli impatti sul clima e sulla qualità dell'aria delle riduzioni delle emissioni di NOx dovute ai motori. Finalmente, hanno rivalutato i compromessi tra clima e qualità dell'aria della desolforazione del carburante per aerei.

Il Dr. Eastham ha dichiarato:"I nostri risultati mostrano che tre componenti sono responsabili del 97% dei danni climatici e della qualità dell'aria per unità di consumo di carburante:l'impatto sulla qualità dell'aria di NOx al 58%; l'impatto climatico della CO2 al 25%; e il clima impatti delle scie al 14% È importante notare che la stragrande maggioranza, circa l'86 per cento, infatti, degli impatti di NOx sulla qualità dell'aria sono dovuti alle emissioni della crociera rispetto al ciclo di atterraggio e decollo. Questi componenti, emissioni di NOx da crociera, Emissioni di CO2, e scie di condensazione, sono quindi obiettivi primari per strategie future per ridurre l'impatto atmosferico delle emissioni dell'aviazione.

"Per ridurre gli impatti climatici dell'aviazione, è probabile che le misure volte a ridurre le emissioni di CO2 e le scie di condensa abbiano il maggior beneficio netto per il clima. In contrasto, abbiamo scoperto che il 94% degli impatti sulla qualità dell'aria è causato da NOx. Ciò suggerisce che le misure volte a ridurre le emissioni di NOx durante la crociera potrebbero portare ai maggiori benefici netti, anche se causano un piccolo ma incerto svantaggio di NOx per il clima e una piccola diminuzione dell'efficienza del carburante.

"Finalmente, abbiamo riscontrato che gli impatti sulla qualità dell'aria delle emissioni del trasporto aereo superano significativamente gli impatti sul clima, con impatti sulla qualità dell'aria da 1,7 a 4,4 volte superiori all'impatto sul clima per unità di combustibile consumato. Questo deve essere contrastato con le industrie a terra, dove è diffuso il controllo delle emissioni post-combustione e l'accesso a combustibili più puliti. Per esempio, gli impatti climatici del settore energetico statunitense sono di entità simile a quella dell'impatto sulla qualità dell'aria a seguito di riduzioni significative delle emissioni di co-inquinanti negli ultimi 15 anni. Ciò indica potenziali opportunità politiche e tecnologiche per ridurre gli impatti atmosferici del settore dell'aviazione".