Impacto ambiental de la aviación

El impacto ambiental de la aviación se produce porque los motores de los aviones emiten calor, ruido, partículas y gases que contribuyen al cambio climático y al oscurecimiento global. Los aviones emiten partículas y gases como dióxido de carbono (CO2), vapor de agua, hidrocarburos, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, plomo y carbón negro que interactúan entre sí y con la atmósfera.

A pesar de las reducciones de emisiones de los automóviles y de los motores turbohélice y turbohélice más eficientes y menos contaminantes, el rápido crecimiento del transporte aéreo en los últimos años contribuye a un aumento de la contaminación total atribuible a la aviación. De 1992 a 2005, los kilómetros de pasajeros aumentaron 5.2% por año. Y en la Unión Europea, las emisiones de gases de efecto invernadero de la aviación aumentaron en un 87% entre 1990 y 2006.

La investigación exhaustiva muestra que a pesar de las innovaciones de eficiencia anticipadas para fuselajes, motores, aerodinámica y operaciones de vuelo, no hay un final a la vista, incluso muchas décadas, para el rápido crecimiento de las emisiones de CO2 del transporte aéreo y aéreo, debido al continuo crecimiento proyectado en el aire viaje. Esto se debe a que las emisiones de la aviación internacional escaparon a la regulación internacional hasta la conferencia trienal de la OACI de octubre de 2016, acordaron el esquema de compensación CORSIA y debido a la falta de impuestos al combustible de aviación en todo el mundo, las tarifas más bajas se vuelven más frecuentes. ventaja sobre otros modos de transporte. A menos que se establezcan restricciones de mercado, este crecimiento de las emisiones de la aviación dará lugar a que las emisiones del sector representen todo o casi todo el presupuesto anual de emisiones de CO2 a mediados de siglo, si el cambio climático se mantiene a un aumento de temperatura de 2 ° C o menos.

Existe un debate en curso sobre la posible imposición de los viajes aéreos y la inclusión de la aviación en un régimen de comercio de derechos de emisión, con miras a garantizar que se tengan en cuenta los costos externos totales de la aviación.

ruido
Los grupos de defensa consideran que el ruido de los aviones es muy difícil de llamar la atención y la acción. Los problemas fundamentales son el aumento del tráfico en los aeropuertos más grandes y la expansión de los aeropuertos más pequeños y regionales. Las autoridades de aviación y las líneas aéreas han desarrollado procedimientos de aproximación de descenso continuo para reducir la huella de ruido. Los estándares actuales de ruido vigentes desde 2014 son FAA Etapa 4 y (equivalente) EASA Capítulo 4. Las aeronaves con estándares más bajos están restringidas a un intervalo de tiempo o, en muchos aeropuertos, están prohibidas por completo. La Etapa 5 entrará en vigencia entre 2017-2020. La cuantificación y comparación de los efectos de ruido por toma de asiento-distancia tiene en cuenta que el ruido de los niveles de crucero generalmente no llega a la superficie de la tierra (a diferencia del transporte de superficie) sino que se concentra en los aeropuertos y cerca de ellos.

La contaminación del agua
Los aeropuertos pueden generar una importante contaminación del agua debido a su amplio uso y manejo de combustible para aviones, lubricantes y otros productos químicos. Los aeropuertos instalan estructuras de control de derrames y equipos relacionados (por ejemplo, camiones de vacío, bermas portátiles, absorbentes) para evitar derrames de productos químicos y mitigar los impactos de los derrames que ocurren.

En climas fríos, el uso de fluidos descongelantes también puede causar contaminación del agua, ya que la mayoría de los fluidos aplicados a aeronaves caen al suelo y pueden transportarse a través de escorrentías de aguas pluviales a arroyos, ríos o aguas costeras cercanos.101 Las aerolíneas utilizan fluidos descongelantes a base de etilenglicol o propilenglicol como ingrediente activo.:4

Se sabe que el etilenglicol y el propilenglicol ejercen altos niveles de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) durante la degradación en aguas superficiales. Este proceso puede afectar adversamente la vida acuática al consumir el oxígeno que necesitan los organismos acuáticos para sobrevivir. Se consumen grandes cantidades de oxígeno disuelto (DO) en la columna de agua cuando las poblaciones microbianas descomponen el propilenglicol.:2-23

Los niveles suficientes de oxígeno disuelto en aguas superficiales son críticos para la supervivencia de peces, macroinvertebrados y otros organismos acuáticos. Si las concentraciones de oxígeno caen por debajo de un nivel mínimo, los organismos emigran, si es posible y posible, a áreas con niveles de oxígeno más altos o eventualmente mueren. Este efecto puede reducir drásticamente la cantidad de hábitat acuático utilizable. Las reducciones en los niveles de OD pueden reducir o eliminar las poblaciones de los comederos inferiores, crear condiciones que favorezcan un cambio en el perfil de especies de una comunidad o alterar las interacciones críticas entre la comida y la web.

Calidad del aire
Emisiones de partículas
Las partículas ultrafinas (UFP) son emitidas por los motores de los aviones durante las operaciones de nivel cercano a la superficie, incluidos los taxis, despegues, ascensos, descensos y aterrizajes, así como al ralentí en las puertas y en las calles de rodaje. Otras fuentes de UFP incluyen equipos de apoyo en tierra que operan alrededor de las áreas terminales. En 2014, un estudio sobre la calidad del aire descubrió que el área impactada por partículas ultrafinas de los despegues y aterrizajes a sotavento del Aeropuerto Internacional de Los Ángeles era de una magnitud mucho mayor de lo que se pensaba. Las emisiones típicas de UFP durante el despegue son del orden de 1015-1017 partículas emitidas por kilogramo de combustible quemado. Las emisiones de partículas de hollín no volátiles son 1014-1016 partículas por kilogramo de combustible en una base numérica y 0.1-1 gramo por kilogramo de combustible en masa, dependiendo de las características del motor y del combustible.

Emisiones de plomo
Unos 167,000 aviones de motor de pistón -alrededor de tres cuartas partes de los aviones privados en los Estados Unidos- liberan plomo (Pb) en el aire debido al combustible de aviación con plomo. De 1970 a 2007, el avión de aviación general emitió alrededor de 34,000 toneladas de plomo a la atmósfera de acuerdo con la Agencia de Protección Ambiental. El plomo es reconocido como una amenaza ambiental grave por la Administración Federal de Aviación, si se inhala o ingiere, produciendo efectos adversos sobre el sistema nervioso, los glóbulos rojos y los sistemas cardiovascular e inmunológico con bebés y niños pequeños especialmente sensibles incluso a bajos niveles de plomo, que pueden contribuir a problemas de comportamiento y aprendizaje, menor coeficiente de inteligencia y autismo.

Exposicion a la radiación
Volando a 12 kilómetros (39,000 pies) de altura, los pasajeros y las tripulaciones de los aviones de pasajeros están expuestos a al menos 10 veces la dosis de rayos cósmicos que reciben las personas a nivel del mar. Cada pocos años, una tormenta geomagnética permite que un evento de partículas solares penetre hasta altitudes de aviones. Las aeronaves que vuelan en rutas polares cerca de los polos geomagnéticos corren un riesgo particular.

Uso de la tierra para la infraestructura
Los edificios del aeropuerto, las calles de rodaje y las pistas toman posesión de una parte de nuestro ecosistema. Sin embargo, la mayor parte del movimiento de la aeronave se coloca en el aire a gran altitud y lo aleja de la interacción directa con la naturaleza sensible o la detección humana. Esto se opone a que las carreteras, los ferrocarriles y los canales sean muy importantes en el uso del área y la división de las estructuras ecológicas, mientras que son necesarios para el transporte de superficie por tantas millas como la distancia recorrida.

Cambio climático
Como todas las actividades humanas relacionadas con la combustión, la mayoría de las formas de aviación liberan dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre, contribuyendo a la aceleración del calentamiento global y (en el caso del CO2) acidificación de los océanos. Estas preocupaciones se destacan por el volumen actual de la aviación comercial y su tasa de crecimiento. En todo el mundo, alrededor de 8.3 millones de personas viajan diariamente (3 mil millones de asientos ocupados por año), el doble del total en 1999. Las aerolíneas estadounidenses quemaron solo 16.200 millones de galones de combustible durante los doce meses entre octubre de 2013 y septiembre de 2014.

Además del CO2 emitido por la mayoría de los aviones en vuelo mediante la quema de combustibles como Jet-A (avión de turbina) o Avgas (avión de pistón), la industria de la aviación también contribuye con emisiones de gases de efecto invernadero de los vehículos del aeropuerto y los utilizados por pasajeros y personal para acceder a los aeropuertos, así como a través de las emisiones generadas por la producción de energía utilizada en los edificios del aeropuerto, la fabricación de aviones y la construcción de infraestructura aeroportuaria.

Si bien la principal emisión de gases de efecto invernadero de aviones en vuelo es CO2, otras emisiones pueden incluir óxido nítrico y dióxido de nitrógeno (denominados conjuntamente óxidos de nitrógeno o NOx), vapor de agua y partículas (partículas de hollín y sulfato), óxidos de azufre y monóxido de carbono ( que se une con el oxígeno para convertirse en CO2 inmediatamente después de la liberación), hidrocarburos quemados de forma incompleta, tetraetil-lead (solo aviones de pistón) y radicales como el hidroxilo, dependiendo del tipo de avión en uso. El factor de ponderación de las emisiones (EWF), es decir, el factor por el cual las emisiones de CO2 de la aviación deberían multiplicarse para obtener las emisiones equivalentes de CO2 para las condiciones medias anuales de la flota, está en el rango 1.3-2.9.

Mecanismos y efectos acumulativos de la aviación en el clima
En 1999, la contribución de las aeronaves civiles en vuelo a las emisiones mundiales de CO2 se estimó en alrededor del 2%. Sin embargo, en el caso de los aviones de gran altura que vuelan frecuentemente cerca o en la estratosfera, los efectos no sensibles a la altitud del CO2 pueden aumentar el impacto total en el cambio climático antropogénico (hecho por el hombre) de manera significativa. Un informe de 2007 del Environmental Change Institute / Universidad de Oxford plantea un rango más cercano al 4 por ciento de efecto acumulativo. Los aviones en vuelo subsónicos contribuyen al cambio climático de cuatro maneras:

Dióxido de carbono (CO2)
Las emisiones de CO2 de las aeronaves en vuelo son el elemento más significativo y mejor entendido de la contribución total de la aviación al cambio climático. Actualmente se cree que el nivel y los efectos de las emisiones de CO2 son prácticamente los mismos independientemente de la altitud (es decir, tienen los mismos efectos atmosféricos que las emisiones terrestres). En 1992, las emisiones de CO2 de las aeronaves se estimaron en alrededor del 2% de todas esas emisiones antropogénicas, y ese año la concentración atmosférica de CO2 atribuible a la aviación fue de alrededor del 1% del aumento antropogénico total desde la revolución industrial, acumulándose principalmente en solo los últimos 50 años.

Óxidos de nitrógeno (NOx)
En las grandes altitudes voladas por grandes aviones de pasajeros alrededor de la tropopausa, las emisiones de NOx son particularmente efectivas en la formación de ozono (O3) en la troposfera superior. Las emisiones de NOx a gran altitud (8-13 km) resultan en mayores concentraciones de O3 que las emisiones de NOx en la superficie, y éstas a su vez tienen un mayor efecto de calentamiento global. El efecto de las concentraciones de O3 es regional y local (a diferencia de las emisiones de CO2, que son globales).

Las emisiones de NOx también reducen los niveles ambientales de metano, otro gas de efecto invernadero, lo que resulta en un efecto de enfriamiento del clima. Pero este efecto no compensa el efecto de formación de O3 de las emisiones de NOx. Ahora se cree que las emisiones de azufre y agua de las aeronaves en la estratosfera tienden a mermar el O3, compensando parcialmente los aumentos de O3 inducidos por NOx. Estos efectos no han sido cuantificados. Este problema no se aplica a las aeronaves que vuelan más abajo en la troposfera, como aviones ligeros o muchos aviones de cercanías.

Vapor de agua (H2O) y estelas
Uno de los productos de la quema de hidrocarburos en el oxígeno es el vapor de agua, un gas de efecto invernadero. El vapor de agua producido por los motores de las aeronaves a gran altitud, bajo ciertas condiciones atmosféricas, se condensa en gotas para formar rastros de condensación o estelas. Las estelas son nubes de líneas visibles que se forman en ambientes fríos y húmedos y se cree que tienen un efecto de calentamiento global (aunque una menos importante que las emisiones de CO2 o los efectos inducidos por NOx). Las estelas son poco comunes (aunque de ninguna manera raras) desde aeronaves de baja altitud, o desde aviones propulsados ​​por hélices o helicópteros.

Se ha observado que las nubes cirrus se desarrollan después de la formación persistente de estelas y se ha encontrado que tienen un efecto de calentamiento global por encima del de la formación de estelas solamente. Hay un cierto grado de incertidumbre científica sobre la contribución de la formación de estelas y cirros para el calentamiento global y los intentos de estimar la contribución global del cambio climático de la aviación no suelen incluir sus efectos sobre la mejora de las nubes cirrus. Sin embargo, un estudio de 2015 encontró que la nubosidad artificial causada por «brotes» de condensación reduce la diferencia entre las temperaturas diurnas y nocturnas. Los primeros se reducen y los segundos se incrementan, en comparación con las temperaturas del día anterior y el día después de tales brotes. En los días con brotes, la diferencia de temperatura entre el día y la noche disminuyó aproximadamente 6 ° F en el sur de los Estados Unidos y 5 ° en el medio oeste.

Partículas
Menos importante en masa es la liberación de partículas de hollín y sulfato. El hollín absorbe el calor y tiene un efecto de calentamiento; las partículas de sulfato reflejan la radiación y tienen un pequeño efecto de enfriamiento. Además, las partículas pueden influir en la formación y las propiedades de las nubes, incluidas las estelas en forma de línea y las nubes de cirros naturales. El impacto de las «estelas de propagación y cirros que evolucionan a partir de ellos, conocidos colectivamente como ciruela de contrail, tiene hoy un mayor forzamiento radiativo (RF) que todas las emisiones de CO2 de la aviación desde el primer vuelo en avión con motor». De las partículas emitidas por los motores de los aviones, se cree que las partículas de hollín son las más importantes para la formación de estelas ya que son lo suficientemente grandes como para servir como núcleos de condensación para el vapor de agua. Todos los aviones propulsados ​​por combustión liberarán una cierta cantidad de hollín; aunque, estudios recientes sugieren que la reducción del contenido aromático del combustible para aviones disminuye la cantidad de hollín producido.

Emisiones de gases de efecto invernadero por pasajero kilómetro

Emisiones promediadas
Las emisiones de aeronaves de pasajeros por kilómetro de pasajeros varían ampliamente debido a factores diferentes como el tamaño y tipo de aeronave, la altitud y el porcentaje de pasajeros o la capacidad de carga de un vuelo en particular, y la distancia del viaje y el número de paradas en ruta. Además, el efecto de una determinada cantidad de emisiones sobre el clima (forzamiento radiativo) es mayor en altitudes más altas: ver más abajo. Algunas cifras representativas de las emisiones de CO2 son proporcionadas por la encuesta de LIPASTO sobre las emisiones directas promedio (que no tienen en cuenta los efectos de radiación a gran altitud) de los aviones expresados ​​como CO2 y equivalente de CO2 por pasajero kilómetro:

Nacional, distancia corta, menos de 463 km (288 mi): 257 g / km CO2 o 259 g / km (14.7 oz / mile) CO2e
Nacional, larga distancia, mayor a 463 km (288 mi): 177 g / km CO2 o 178 g / km (10.1 oz / mile) CO2e
Vuelos de larga distancia: 113 g / km CO2 o 114 g / km (6.5 oz / mile) CO2e
Estas emisiones son similares a un automóvil de cuatro asientos con una persona a bordo; sin embargo, los viajes de vuelo a menudo cubren distancias más largas que las que se realizarían en automóvil, por lo que las emisiones totales son mucho mayores. Por perspectiva, por pasajero, una ida y vuelta típica de Nueva York a Los Ángeles produce alrededor de 715 kg (1574 lb) de CO2 (pero equivale a 1,917 kg (4,230 lb) de CO2 cuando se produce el efecto de «forzamiento climático» a gran altitud tenido en cuenta). Dentro de las categorías de vuelos anteriores, las emisiones de los vuelos en jet programados son sustancialmente más altas que los vuelos en chorro turbohélice o chárter. Alrededor del 60% de las emisiones de la aviación surgen de vuelos internacionales, y estos vuelos no están cubiertos por el Protocolo de Kyoto y sus objetivos de reducción de emisiones. Sin embargo, en un desarrollo más reciente:

El brazo de aviación de las Naciones Unidas ratificó abrumadoramente un acuerdo el jueves (06.Oct.2016) para controlar las emisiones de calentamiento global de los vuelos de líneas aéreas internacionales, el primer pacto de cambio climático para establecer límites mundiales en una sola industria. El acuerdo, adoptado abrumadoramente por la Organización de Aviación Civil Internacional de 191 naciones en una reunión en Montreal, establece las emisiones de carbono de las aerolíneas en el año 2020 como el límite superior de lo que los transportistas pueden descargar.

Las cifras de British Airways sugieren emisiones de dióxido de carbono de 100 g por pasajero / kilómetro para los grandes aviones de pasajeros (una cifra que no explica la producción de otros contaminantes o pistas de condensación).

Emisiones por clase de pasajeros y efectos de configuración de asientos
En 2013, el Banco Mundial publicó un estudio sobre el efecto en las emisiones de CO2 de los viajes de su personal en clase ejecutiva o primera clase, en comparación con el uso de clase económica. Entre los factores considerados se encuentran que estas clases premium desplazan proporcionalmente más asientos económicos para la misma capacidad de espacio total de la aeronave, y los factores de carga y factores de peso diferentes asociados. Esto no se tuvo en cuenta en los métodos de contabilidad de carbono estándar anteriores. El estudio concluyó que al considerar los respectivos factores de carga promedio (porcentaje de asientos ocupados) en cada una de las clases de asientos, las huellas de carbono de clase ejecutiva y primera clase son tres veces y nueve veces mayores que la clase económica. Un artículo relacionado del Consejo Internacional sobre Transporte Limpio señala además el efecto de las configuraciones de asientos en las emisiones de carbono que:

El A380 se comercializa como un «gigante verde» y uno de los aviones más avanzados medioambientalmente. Pero ese giro se basa en una configuración de aeronave con capacidad máxima, o alrededor de 850 pasajeros de clase económica. En realidad, un avión típico A380 tiene 525 asientos. Su rendimiento de combustible es comparable al de un B747-400 ER e incluso aproximadamente un 15% peor que un B777-300ER en base a milla de pasajeros (calculado utilizando Piano-5 en un vuelo de AUH a LHR, suponiendo una carga de 80% de pasajeros) factor, y recuentos medios de asiento de la flota en servicio).

Total de efectos climáticos
Al intentar agregar y cuantificar el impacto climático total de las emisiones de aeronaves, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) estimó que el impacto climático total de la aviación es de 2 a 4 veces mayor que sus emisiones directas de CO2 (excluyendo el impacto potencial de las nubes de cirros mejora). Esto se mide como forzamiento radiativo. Si bien existe incertidumbre sobre el nivel exacto de impacto del NOx y el vapor de agua, los gobiernos han aceptado la amplia opinión científica de que tienen un efecto. A nivel mundial en 2005, la aviación contribuyó con «posiblemente tanto como el 4,9% del forzamiento radiativo». Las declaraciones políticas del gobierno del Reino Unido han enfatizado la necesidad de que la aviación aborde sus impactos totales del cambio climático y no simplemente el impacto del CO2.

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El IPCC ha estimado que la aviación es responsable de aproximadamente el 3,5% del cambio climático antropogénico, una cifra que incluye tanto los efectos inducidos por el CO2 como los que no lo son. El IPCC ha producido escenarios que estiman cuál podría ser esta cifra en 2050. La estimación de casos centrales es que la contribución de la aviación podría crecer hasta el 5% de la contribución total para 2050 si no se toman medidas para abordar estas emisiones, aunque el escenario más alto es 15% . Además, si otras industrias logran recortes significativos en sus propias emisiones de gases de efecto invernadero, la participación de la aviación como proporción de las emisiones restantes también podría aumentar.

Niveles de emisión futuros
A pesar de que ha habido mejoras significativas en la eficiencia del combustible a través de la tecnología de las aeronaves y la gestión operativa como se describe aquí, estas mejoras se ven continuamente eclipsadas por el aumento en el volumen de tráfico aéreo.

Un informe de diciembre de 2015 concluye que las aeronaves podrían generar 43 Gt de contaminación por carbono hasta 2050, consumiendo casi el 5% del presupuesto climático mundial restante. Sin regulación, las emisiones de la aviación mundial podrían triplicarse a mediados de siglo y podrían emitir más de 3 Gt de carbono anualmente en un escenario de alto crecimiento y sin cambios. Los esfuerzos para llevar las emisiones de la aviación bajo un acuerdo global efectivo han fracasado en gran medida hasta ahora, a pesar de que se ofrecen una serie de mejoras tecnológicas y operativas.

Continuos aumentos en viajes y fletes
De 1992 a 2005, los kilómetros de pasajeros aumentaron 5.2% por año, incluso con las interrupciones del 11/9 y dos guerras significativas. Desde el comienzo de la recesión actual:

Durante los primeros tres trimestres de 2010, los mercados de viajes aéreos se expandieron a una tasa anualizada cercana al 10%. Esto es similar a la tasa vista en la rápida expansión anterior a la recesión. Los resultados de noviembre significan que la tasa de crecimiento anualizada en el cuarto trimestre se reduce a alrededor del 6%. Pero esto todavía está en línea con las tasas de crecimiento de tráfico a largo plazo vistas históricamente. El nivel de los viajes aéreos internacionales es ahora un 4% superior al pico previo a la recesión de principios de 2008 y la expansión actual parece tener más para ejecutarse.

El transporte aéreo alcanzó un nuevo punto alto en mayo (2010) pero, luego del final de la actividad de reabastecimiento de inventarios, los volúmenes han retrocedido para asentarse a un nivel similar al observado justo antes del comienzo de la recesión. Aun así, eso significa una expansión del flete aéreo durante 2010 del 5-6% sobre una base anualizada, cerca de la tendencia histórica. Con el estímulo de la actividad de repoblación de inventarios eliminada, un mayor crecimiento en la demanda de flete aéreo será impulsado por la demanda del consumidor final de bienes que utilizan la cadena de suministro de transporte aéreo. … El final del ciclo de inventario no significa el final de la expansión de volumen, pero los mercados están entrando en una fase de crecimiento más lento.

Alcance para la mejora

Eficiencia de la aeronave
Si bien es cierto que los aviones a reacción de último modelo son significativamente más eficientes en combustible (y por lo tanto emiten menos CO2 en particular) que los primeros aviones a reacción, los nuevos modelos de aviones en la década de 2000 eran apenas más eficientes en el asiento-milla que el último pistón. aviones de pasajeros motorizados de fines de la década de 1950 (por ejemplo, Constellation L-1649-A y DC-7C). Las afirmaciones de una gran ganancia en eficiencia para los aviones comerciales en las últimas décadas (si bien son ciertas en parte) han sido sesgadas en la mayoría de los estudios, al utilizar los primeros modelos ineficientes de aviones jet como línea de base. Esas aeronaves fueron optimizadas para aumentar los ingresos, incluyendo el aumento de la velocidad y la altitud de crucero, y fueron bastante ineficientes en combustible en comparación con sus precursores con pistón.

Hoy en día, los aviones de turbohélice, probablemente en parte debido a sus velocidades y altitudes de crucero más bajas (similares a los aviones de pasajeros anteriores) comparado con los aviones jet, desempeñan un papel obvio en la eficiencia general del combustible de las principales aerolíneas que tienen subsidiarias regionales. Por ejemplo, aunque Alaska Airlines se ubicó en la cima de la clasificación de eficiencia de combustible 2011-2012, si su gran aerolínea regional (turbohélice equipada con Horizon Air) se descartara, la clasificación de la aerolínea sería algo menor, ya que observado en el estudio de clasificación.

Los fabricantes de aviones se esfuerzan por reducir las emisiones de CO2 y NOx con cada nueva generación de diseño de aeronaves y motores. Si bien la introducción de aeronaves más modernas representa una oportunidad para reducir las emisiones por pasajero kilómetro volado, las aeronaves son inversiones importantes que perduran durante muchas décadas, por lo que la sustitución de la flota internacional es una propuesta a largo plazo que demorará en gran medida los beneficios climáticos de muchos tipos de mejoras Los motores se pueden cambiar en algún momento, pero sin embargo, las células tienen una larga vida. Además, en lugar de ser lineales de un año a otro, las mejoras en la eficiencia tienden a disminuir con el tiempo, como se refleja en las historias de los aviones propulsados ​​por pistones y aviones a reacción.

Eficiencia de operaciones
Los proyectos de investigación como el programa ecoDemonstrator de Boeing han tratado de identificar formas de mejorar la eficiencia de las operaciones de aviones comerciales. El gobierno de EE. UU. Ha alentado dicha investigación a través de programas de subvenciones, incluido el programa Continua de menor energía, emisiones y ruido (CLEEN) de la FAA, y el proyecto de aviación ambientalmente responsable (ERA) de la NASA.

Agregar una unidad eléctrica a la rueda delantera del avión puede mejorar la eficiencia del combustible durante el manejo en tierra. Esta adición permitiría el rodaje sin el uso de los motores principales.

Otro cambio propuesto es la integración de un Sistema Electromagnético de Lanzamiento de Aeronaves en las pistas de aterrizaje de los aeropuertos. Algunas compañías, como Airbus, están investigando esta posibilidad. La adición de EMALS permitiría a las aeronaves civiles usar considerablemente menos combustible (ya que se usa mucho combustible durante el despegue, en comparación con el crucero, cuando se calcula por km volado). La idea es que la aeronave despegue a la velocidad normal de la aeronave, y solo use la catapulta para despegar, no para aterrizar.

Otras oportunidades surgen de la optimización de los horarios de las líneas aéreas, las redes de rutas y las frecuencias de vuelo para aumentar los factores de carga (minimizar el número de asientos vacíos volados), junto con la optimización del espacio aéreo. Sin embargo, estas son ganancias de una sola vez, y a medida que estas oportunidades se cumplen sucesivamente, se pueden esperar rendimientos decrecientes de las oportunidades restantes.

Otra posible reducción del impacto del cambio climático es la limitación de la altitud de crucero de las aeronaves. Esto llevaría a una reducción significativa de las estelas a gran altitud para una compensación marginal del aumento del tiempo de vuelo y un aumento estimado del 4% en las emisiones de CO2. Los inconvenientes de esta solución incluyen una capacidad de espacio aéreo muy limitada para hacer esto, especialmente en Europa y América del Norte, y un mayor consumo de combustible debido a que los aviones a reacción son menos eficientes a bajas altitudes de crucero.

Si bien no son aptos para vuelos transoceánicos o de larga distancia, los aviones de turbohélice utilizados para vuelos de cercanías traen dos beneficios significativos: a menudo queman considerablemente menos combustible por pasajero milla, y normalmente vuelan a altitudes más bajas, dentro de la tropopausa, donde hay sin preocupaciones sobre la producción de ozono o de estela.

Combustibles alternativos
Algunos científicos y compañías como GE Aviation y Virgin Fuels están investigando la tecnología de biocombustibles para su uso en aviones a reacción. Algunos motores de aviones, como el Wilksch WAM120 pueden (al ser un motor Diesel de 2 tiempos) funcionar con aceite vegetal puro. Además, varios motores Lycoming funcionan bien con etanol.

Además, también se realizan varias pruebas combinando petróburos regulares con un biocombustible. Por ejemplo, como parte de esta prueba, Virgin Atlantic Airways llevó un Boeing 747 desde el aeropuerto de Heathrow a Amsterdam Schiphol el 24 de febrero de 2008, con un motor que quema una combinación de aceite de coco y babasú. Doug Parr, científico jefe de Greenpeace, dijo que el vuelo era «lavado verde a gran altitud» y que la producción de aceites orgánicos para producir biocombustibles podría provocar la deforestación y un gran aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, la mayoría de los aviones del mundo no son aviones de gran tamaño, sino aviones de pistón más pequeños, y con modificaciones importantes, muchos son capaces de usar etanol como combustible. Otra consideración es la gran cantidad de tierra que sería necesaria para proporcionar la materia prima de biomasa necesaria para satisfacer las necesidades de la aviación, tanto civil como militar.

Finalmente, el gas natural licuado es otro combustible que se usa en algunos aviones. Además de las menores emisiones de GEI (dependiendo de dónde se obtuvo el gas natural), otro beneficio importante para los operadores de aviones es el precio, que es mucho menor que el precio del combustible para aviones.

Reducir el transporte aéreo

Elecciones personales y presión social
El video corto en alemán The Bill explora cómo los viajes y sus impactos son comúnmente vistos en la vida diaria del mundo desarrollado, y las presiones sociales que están en juego. El escritor británico George Marshall ha investigado racionalizaciones comunes que actúan como barreras para tomar decisiones personales para viajar menos, o para justificar viajes recientes. En un proyecto de investigación informal, «uno a quien le invitamos a unirse», dice, deliberadamente dirigió las conversaciones con personas que están en sintonía con los problemas del cambio climático a preguntas sobre vuelos de larga distancia recientes y por qué el viaje fue justificado. Reflexionando sobre acciones contrarias a sus creencias, señaló, «(i) por interesante que pueda ser su disonancia, lo que es especialmente revelador es que cada una de estas personas tiene una carrera que se basa en la suposición de que la información es suficiente para generar el cambio. una suposición que la introspección de un momento les mostraría era profundamente defectuosa «.

Opciones comerciales y profesionales
Dado que la mayoría de las conferencias internacionales tienen cientos si no miles de participantes, y la mayoría de estos viajan en avión, los viajes de conferencias son un área donde se podrían realizar reducciones significativas en las emisiones de GEI relacionadas con viajes aéreos … Esto no significa que no -asistencia.

Por ejemplo, en 2003, la tecnología Access Grid ya se utilizó con éxito para albergar varias conferencias internacionales, y es probable que la tecnología haya progresado sustancialmente desde entonces. El Centro Tyndall para la Investigación del Cambio Climático ha estado estudiando sistemáticamente los medios para cambiar las prácticas institucionales y profesionales comunes que han llevado a grandes huellas de carbono de los viajes de los científicos investigadores, y emitió un informe.

Potencial de restricciones gubernamentales a la demanda
Uno de los medios para reducir el impacto ambiental de la aviación es restringir la demanda de viajes aéreos, a través del aumento de las tarifas en lugar de la ampliación de la capacidad aeroportuaria. Varios estudios han explorado esto:

El estudio del Reino Unido Predecir y Decidir – Aviación, cambio climático y política del Reino Unido, señala que un aumento del 10% en las tarifas genera una reducción del 5% al ​​15% en la demanda y recomienda que el gobierno británico administre la demanda en lugar de proporcionarla. Esto se lograría a través de una estrategia que presume «… en contra de la expansión de la capacidad aeroportuaria del Reino Unido» y restringe la demanda mediante el uso de instrumentos económicos para fijar precios de viaje aéreo de manera menos atractiva.
Un estudio publicado por el grupo de campaña Aviation Environment Federation (AEF) concluye que al imponer impuestos adicionales de £ 9 mil millones, la tasa anual de crecimiento de la demanda en el Reino Unido para viajes aéreos se reduciría al 2%.
El noveno informe del Comité Selecto de Auditoría Ambiental de la Cámara de los Comunes, publicado en julio de 2006, recomienda que el gobierno británico reconsidere su política de expansión aeroportuaria y considere formas, particularmente a través de una mayor tributación, de gestionar la demanda futura de acuerdo con el desempeño de la industria. lograr eficiencias de combustible, por lo que no se permite que las emisiones aumenten en términos absolutos.

Regulación internacional de emisiones de GEI en viajes aéreos

Protocolo de Kyoto 2005
Las emisiones de gases de efecto invernadero del consumo de combustible en la aviación internacional, en contraste con las de la aviación nacional y del uso de energía por los aeropuertos, están excluidas del alcance del primer período (2008-2012) del Protocolo de Kyoto, al igual que el clima sin CO2 efectos. En cambio, los gobiernos acordaron trabajar a través de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) para limitar o reducir las emisiones y encontrar una solución a la asignación de emisiones de la aviación internacional a tiempo para el segundo período del Protocolo de Kyoto a partir de 2009; sin embargo, la conferencia climática de Copenhague no logró llegar a un acuerdo.

Investigaciones recientes señalan que este fracaso es un obstáculo sustancial para la política global, incluida una vía de reducción de las emisiones de CO2 que evitaría un cambio climático peligroso al mantener el aumento en la temperatura global promedio por debajo de un aumento de 2 ° C.

Enfoques hacia el comercio de emisiones
Como parte de ese proceso, la OACI ha respaldado la adopción de un sistema abierto de comercio de emisiones para cumplir los objetivos de reducción de las emisiones de CO2.En la actualidad se están elaborando directrices para la adopción y aplicación de un plan mundial, que se presentarán a la Asamblea de la OACI en 2007, aunque las perspectivas de un acuerdo intergubernamental amplio sobre la adopción de dicho plan son inciertas.

Efectos del cambio climático en la aviación

Mayor turbulencia
Un informe publicado en la revista científica Nature Climate Change pronostica que el aumento de los niveles de CO2 provocará un aumento significativo de la turbulencia en vuelo experimentada por los vuelos transatlánticos a mediados del siglo XXI. El autor principal del estudio, Paul Williams, investigador del Centro Nacional de Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Reading, afirmó que «la turbulencia aérea no se limita a interrumpir el servicio de bebidas en vuelo. Daña a cientos de pasajeros y tripulaciones aéreas. cada año, a veces fatalmente. También causa retrasos y daños a los aviones «.

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