飛行機雲が地球を暖めます–これが新しい低煤燃料がどのように役立つかです

飛行機雲とうっすらとした巻雲のある青い空。 飛行機雲は飛行機の飛行経路を追跡しますが、巻雲を形成するために広がることもあります。 ダニエルアルバッハ/シャッターストック

航空は 全排出量の2.4% 世界的な化石燃料の使用によると、このセクターの温暖化効果のXNUMX分のXNUMXは、COXNUMX排出量以外のものに依存しています。 そして、航空が地球温暖化に寄与する最も重要な方法のXNUMXつは、飛行機が上層大気に作り出す雲を通してです。

しかし、 新しい研究で、研究者は、飛行機が通常燃焼する灯油の代替燃料が役立つ可能性があることを示しました。

大気が十分に冷たく湿っている巡航高度では、飛行機雲(凝縮トレイルの略)が航空機の航跡に形成されます。 これらは、飛行機のエンジンの煤と水の放出から最初に生成された氷の結晶でできた雲です。晴れた日には、空の白いふくらんでいる縞として見たことがあるでしょう。 大気が特に高地で寒くて湿度が高い場合、これらの線状の飛行機雲は何時間も続き、広がって、白い髪の毛のように見える巻雲の広大な網を形成する可能性があります。

これらの雲は、太陽の放射を反射して宇宙に戻し、大気を冷却しますが、地球から反射された赤外線をトラップすることもできます。 温暖化効果が冷却を超えるため、このプロセスは最終的に大気を暖めます。 これは 計算された 航空の最大の現在の温暖化効果であり、歴史的なCOXNUMX排出量のほぼXNUMX倍です。

飛行機雲による航空の気候への影響を減らすには、飛行機の排気ガスからのすす粒子を最小限に抑える必要があります。 航空機の排気プルームは、煤が多く含まれていたため、以前は煙が出ていました。 最新のエンジンは、煤の排出量を減らすように設計されていますが、形成される氷の結晶のサイズと数は、粒子の煤の数に依存します。 飛行機の排気ガスを掃除することで達成できることはまだまだたくさんあります。今後の取り組みは燃料そのものに焦点を当てる必要があります。

灯油などの航空機の化石燃料に自然に存在するナフタレンなどの不純物は、芳香族化合物と呼ばれます。 これらは、すす粒子の構成要素を形成する炭素リング状の化学構造です。 バイオ燃料 作物や廃植物油から作られたもの、および再生可能電力、水素、COXNUMXを使用して作られた合成燃料は、飛行の二酸化炭素排出量を削減するように設計されています。

これらの燃料には芳香族不純物は含まれていません。 煤粒子が少ない それらが燃やされたときに生成されます。 新しい研究では、研究者たちは、飛行中に大気中に生成される氷の結晶が少ない(しかし大きい)ことも発見しました。 これにより、飛行機雲とそれらが形成する巻雲が地球を暖かくすることが少なくなります。

飛行の未来

現在、飛行機は灯油または灯油とバイオ燃料の混合物でのみ燃料を補給できます。 新しい論文の著者は、芳香族不純物の少ない燃料のブレンドが氷の結晶形成を50〜70%削減することを発見しました。 別の論文では、研究者 予測 これは、飛行機雲の全体的な温暖化効果が約20%〜50%減少することに相当します。 将来のある時点で、純粋なバイオ燃料での飛行が許可される可能性が高いため、航空によって引き起こされる温暖化の潜在的な減少はさらに大きくなる可能性があります。

新しい研究の調査結果は、持続可能な燃料ブレンドが、航空のCOXNUMX排出量と飛行機雲の生成を低下させるための双方にメリットのある状況を提供することを示唆しています。

電気飛行などの他の解決策は、非常に短いルートでのみ可能である可能性があります。 水素燃料の航空機でさえ、中距離を管理するためにのみ開発される可能性があります。 どちらの技術も、世界の航空機に導入されるまでにXNUMX年以上かかるでしょう。 長距離航空は、当面の間、液体灯油タイプの燃料に依存する可能性があります。

別のオプションは、飛行機雲が形成される可能性が高い大気の部分をパイロットが避けることです。 ただし、フライトごとに、これらの地域を回避するためにナビゲートすると、フライトのCOXNUMX排出量がほぼ確実に増加します。 気象モデルも 予測できない 飛行機雲が十分な精度で形成される領域。

もちろん、バイオ燃料や合成燃料を十分な規模で開発して流通させるための経済的コストはおそらく多額であり、飛行のコストを増加させる可能性があります。 おそらく、政府は化石ベースの灯油の段階的廃止を義務付け、航空会社が切り替えるための大きなインセンティブを提供する必要があります。 しかし、飛行を脱炭素化するための時間が不足しており、これは、業界全体の気候への影響を減らすために航空会社がすぐに開発できる効果的なオプションです。

著者について

マンチェスターメトロポリタン大学大気科学教授、航空および気候研究グループリーダー、デビッドサイモンリー

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