航空輸送の気候への影響

航空輸送の気候への影響は非常に重要ですが、正確に評価することは困難です。 事実、地球規模の排出量の2〜3%を占めている排出を伴う比較的簡単に説明できる温室効果ガスである二酸化炭素(CO2)に加えて、航空機は、温室効果への貢献が非常に正確です。 特に、これは、間接的に気候の温暖化を引き起こす窒素酸化物(NOx)の排出、特にある条件下で形成される気候や風化を引き起こし、温暖化の原因ともなります。 一方、(NOx)の分解によって生成された非常に短い寿命(数分から数日間)、巻き上げ、巻上げおよびオゾンは、寿命が100であるCO2の効果に単にその効果を集約することはできない年。 しかし、それらの影響は重要であり、空に飛行機がある限り、それらは感じられるので、それらは数えられなければならない。

すべての人為的排出の影響を統合するため、IPCCは過去および現在の活動が地球温暖化に与える影響を測定する放射強制力を使用する。 1790年から2005年にかけて、航空機の放射強制力が総放射強制力の4.9%を占め、CO2単独の影響よりも約3倍であると推定されています。航空輸送の急速で継続的な成長(年間約5% 、航空業界が技術的な改善を伴って同じスピードでそれを補うことができないことから、その気候への影響は拡大し続けています。

15年以上の交渉の後、航空輸送の気候影響を減らすための世界的な合意は、国際民間航空機関(ICAO)の後援の下、2016年10月6日に締結された。 2015年パリ合意における航空輸送手段の不足に対処し、2010年にはエネルギー効率を年2%向上させ、CO2排出量を2020年には安定させるために、組織が定めた目標を達成することを目指している。この目的のために、同時に採択された「技術的措置のバスケット」にもかかわらず、2020年に到達したレベルを超える排出量のCO2を相殺するためのシステムを確立する。 この制度は、2021年から自主的に証券取引所を通じ、他の部門の航空会社によるカーボンクレジットの購入をもたらし、2027年から義務付けられます。環境NGO(ENGO)の多くの声は、この契約の

航空交通への影響
ジェットエンジンにおける灯油の燃焼は、主として二酸化炭素(CO2)および水蒸気、ならびに窒素酸化物(NOx)などのガス状汚染物質、または煤煙または硫酸塩などの微粒子を生成する。

非常に長い寿命(100年)を有するCO 2は、下層大気と均質に混合してそこに蓄積し、温室効果の継続的な増加に寄与する。

水蒸気とエアロゾルも強く、一過性に寄与する。 飛行の高度や気象条件によっては、水蒸気が凝縮して結露が発生し、数秒または数分で消えてしまいます。 この水は、成層圏に放出される時を除いて、水循環に素早く加わる。

窒素酸化物は、メタン(CH 4)を消費し、オゾン(O 3)を生成する光化学反応によって分解される。 強力な温室効果ガスであるメタンの破壊は、CO2の放射強制を部分的に相殺する。 オゾンは温室効果ガスですが、寿命が短いため、CO2換算値としてはカウントされません。

したがって、ジェット機はCO2排出量に関連する長期的な累積的な影響を100年以上持続させ、航空交通が停止した場合には数日後に消滅する大気の放射バランスに非常に短期間の影響を与えます。

ガソリン、灯油、またはディーゼルを使用するプロペラ機は、飛行機を形成するのではなく、CO2、窒素酸化物および粒子を放出する。

CO2排出量
1リットルの灯油を燃焼させると、灯油1リットル当たりCO2排出量3.04 kg(灯油1kgあたり3.81 kg、灯油1kgあたり0.312 kg)のCO2排出量2.52 kg、抽出、輸送、精製に0.52 kgが排出されます1kWh当たり3,642kg)。

1992年に特別なIPCC報告書によると、CO2排出量は人為的排出量全体の2%、化石燃料排出量の2.4%を占めていた。 しかし、航空輸送は1950年代からしか開発されていなかったため、CO2に起因する大気の濃度は1992年にはわずか1%2に過ぎなかった2。

2015年、航空業界の専門家グループATAG(航空輸送行動グループ(in))によると、合計36Gt CO23の781Mt CO2outの排出量は2.2%であった。 しかし国際エネルギー機関(IEA)の統計によると、航空機は288MWの世界石油燃料を消費し、1,049Mt CO2の排出を引き起こしており、化石燃料に関連する世界のCO2排出量の3.2%を占めている。

短命のガスとエアロゾル
寿命が非常に長い(100年)CO2の次に、大気中に蓄積すると、航空機は水蒸気を放出し、地球の放射予算の寿命が非常に短いガスやエアロゾルは、飛行機がある限り持続します。 それにもかかわらず、彼らが責任を負う放射強制力は重要であり、今日(2010年)でさえ、飛行開始以来蓄積されたCO2のそれよりも高い。

放射強制(RF)は、外乱要因に関連して、対流圏(または大気の上部)で発生する放射フラックスの変動をW / m2で表します。 得られる放射束は、受信された放射パワーと再送信されたパワーとの間の差である。 正の放射強制はシステムを加熱する傾向があり(放出されるエネルギーよりも多くのエネルギーを受け取る)、負の放射強制は冷却の方向に向く(受信したエネルギーより多くのエネルギーが失われる)。 IPCCは1750年を基準とし、2014年の報告書は1750年と比較して2011年の放射強制に関するデータを提供している。

NOx排出量
窒素酸化物(NOx)は温室効果ガスではなく、大気中に存在する他の化学種と反応することによって、亜音速飛行機(9〜13km)の飛行高度で次の原因となります。

強力ではあるが短命の温室効果ガスであるオゾンの生成、したがって表面温度の温暖化。 これらの高度では、NOx排出量は地上近くより多くのオゾンを生成し、このオゾンはより大きな温暖化を引き起こす2。 このようにして生成されたオゾンは、主に航空交通がより重要な北半球に限定されている。

オゾンFR:0.0219W / m 2(IPCC 2000-2005アセスメント)
メタンの破壊、12年間の強力な温室効果ガス、それで冷却。 1992年、大気中のメタン濃度における航空交通量の割合は2%と推定された6。

メタンのFR:-0.0104 W / m 2(2000-2005年のIPCCアセスメント)
超音速飛行の高度では、NOx排出は成層圏のオゾン層を破壊する。

飛行機の影響と誘導された巻雲
ジェットエンジンは水蒸気を放出します。水蒸気は、大気が氷中で過飽和状態になり、温度が-40℃以下になると、永続的な凝縮経路を形成する可能性があります。 これらのトレイルは、通常、天然の巻貝を構成する結晶のサイズよりも小さいサイズの氷晶からなる。 彼らの存在は地球を温める傾向があります。 彼らは入射日光の一部を反映しているので、それが引き起こす温室効果を冷やす傾向がありますが、それは熱くなりがちですが、主に8です。

飛行機の放射強制力は、その全体的な広がりと光学的厚さに依存し、正確に評価することは困難である。 1992年には平均土地面積は土地面積の0.1%と推定され、航空交通量の多い地域(中欧では0.5%)の割合が高かった。 それは、気候の進化に伴って変化する可能性がある過飽和の領域と航空交通の強さに依存する。 さらに、光学的厚さは、それ自体が反応器によって放出されるエアロゾルの性質および量に依存する氷粒子のサイズおよび形状に依存し、これらのエアロゾルは凝縮核6,9として作用する。

EN contrails:0.01W / m 2(0.005-0.03)。 中位の信頼(2011年のIPCCアセスメント)10
時々、飛行機が広がり、数時間にわたって持続することができる巻雲を形成することがある。 これらの人工巻雲もまた、正の放射強制を引き起こすことが立証されており、自然界と人工の巻雲を区別することは不可能であるため、その推定は非常に不確実である。 地球表面のおよそ30%は巻雲に覆われており、ヨーロッパではこの雲の覆いが過去20年間に10年に1〜2%増加したが、原因は確かではないが、 。

ENには、0.05W / m 2(0.02-0.15)の巻き上げと巻き上げがあります。 低自信(2011年のIPCCアセスメント)10

スチームエミッション
亜音速飛行機からの水蒸気の大部分は対流圏で発生し、1週間から2週間以内に雨として排出されます。 しかし、小さな成層が下部成層圏で放出され、蓄積する可能性がある。 成層圏の水蒸気からの放射強制は非常に低い。

成層圏水蒸気のFR:0.002W / m 2(2000年〜2005年のIPCCアセスメント)

エアロゾル排出
反応器は、灯油の不完全燃焼の結果として生じるすすと、それが含む少量の硫黄の燃焼から生じる硫酸塩を放出する。 これらの固体エアロゾルは、地球の表面温度に直接影響を与え、煤はそれを温める傾向があり、硫酸塩はそれを冷却する傾向がある。 しかし、放出される量は、他の人為的発生源と比較して低い。

エアロゾルの直接FR:-0.001W / m 2(硫酸塩:-0.0035W / m 2、すす:0.0025W / m 2)(2000年〜2005年のIPCCアセスメント)
これらのエアロゾルは結露コース、巻雲、その他の雲の形成にも関与していますが、それらの寄与は不十分であるため別々に評価されません。 それは、実際には、大気と強制的な巻きの放射強制に含まれている。

全放射強制
第4回報告書でIPCCが行った評価によれば、2005年の航空機放射強制力は78mW / m 2(38%から139%、確率90%)であり、人為起源の放射強制力の4.9%航空機による二酸化炭素の一回の衝突の約3倍です。 この評価は、第5报告书(IPCC)によると、飛行機と巻雲を除いて更新されていない。

1750年から今日(mW / m 2)までの航空輸送による放射強制(FR)

総人為起源FR FR航空輸送 航空輸送のシェア
FR anthrで。 合計
2005年 2011年 2005年 2011年 2005年
二酸化炭素(CO 2 ) 1,680 25.3
メタン(NO xに起因する) -250 -10.4
オゾン(NO xに起因する) 140 21.9
エアロゾル -270 -1
水蒸気 2
結露トレイル 10 10
シーラス 30 40
合計 1,600 2,290 77.8 4.9%

排出量の重み付け
放射強制は、産業革命の始まり以来の人間の活動の結果として地球が受けた太陽放射電力の変動の尺度である。 過去と現在の活動の結果を反映しています。

地球温暖化を緩和するための政策を評価するためには、CO2の長期的影響と航空関連の他の排出物の短期的影響の両方に貢献するすべての要因の将来的な影響を同程度に統合することが必要であるアクティビティ。 このために、すべての排出量を集計するための重み係数が提案されている。 これらの要因は、CO2排出量を増やして他の排出量を考慮する必要がある値です。 物理的基準(放射強制、温度の上昇)または経済的基準に基づいて5つの要素が開発された。 使用される基準に応じて、その値の範囲は1.3〜2.9です。

彼らの通信では、航空輸送業界、国際民間航空機関(ICAO、国連機関)および公的機関、特にフランスは、このガスの世界的排出量の2%を占めていると主張しているので、暗黙のうちに1992年のIPCC推定値。

航空輸送の排出係数

航空輸送の排出係数
(g CO2eq /乗客km)
乗客数
距離(km)
0-50 50〜100 100-180 180-250 > 250
0-1000 683 453 314 293
1000-2000 906 314 258 216
2000-3000 1,200 209 237 209
3000-4000 230 230 251
4000-5000 293 307 258
5000-6000 286 230 223
6000-7000 223 209
7000-8000 202 209
8000-9000 223 230
9000-10000 216 223
10000-11000 216
> 11000 223

旅客輸送からの汚染物質排出量は、一般に旅客の平均排出者数と移動距離で除算して得られる乗客1キロ当たり報告されています。 乗用車1台あたりのCO2排出量は、いくつかのパラメータに依存します。

平面の種類とその消費量

その充填率とその貨物
覆われた距離。 短い飛行では、離陸と着陸フェーズは比例してより集中的な燃料です。
飛行高度
Ademe(フランス)が運営するCarbon Base(カーボンアカウンティング訓練に必要な排出係数の公開データベース)は、移動距離と飛行機からの座席数に応じた排出係数を提供します。 たとえば、250人以上の座席を持つ航空会社のパリ・ニューヨーク・ルート(5,863 km)では223 g CO2eq /乗客kmの平均排出が誘導され、そのうち101 gは燃焼関連、101 gは逃亡(短命)と21g上流19、合計1.3t CO2eq /乗客である。 不確かさは50%で評価されます。 パリ – ニューヨークの往復で、フランス人の総排出量の約1/4です。

所与のルートでCO2排出量(飛行中の灯油+燃焼の生産と流通)を供給しているフランスのCivil Aviation Directorate(DGAC)計算機は、温室効果に寄与する他の排出を考慮していない。

比較のために、2010年のフランスにおける乗用車の平均排出係数は168g CO2 / kmであった。 平均充填率は1台あたり1.4人であったため、1人あたりの平均排出量は120g CO2 /乗客kmでした。 比較のために、フランスにおけるTGVの排出係数は4g CO2eq /乗客kmである。

クラスによる排出係数
2013年世界銀行の調査によると、航空輸送のCO2含量は選択された階級に強く依存します。 したがって、ファーストクラスのビジネスクラスの乗客は、エコノミークラスの乗客の9倍または3倍のカーボンフットプリントを持っています。 これは、これらのクラスでは1㎡あたりの座席数が少なく、占有率も低いという事実に関連しています。 乗客にはさらに荷物があります。

航空業界のその他の影響
航空輸送の包括的なカーボンフットプリントには、航空機や空港の生産、保守、廃棄などの関連する活動も含まれていなければなりません。 ADPグループは、パリで管理している空港で2011年の温室効果ガス排出量を報告しています。 それらは、2015年に82MtCO2eqで評価された。

進化と展望

航空交通量の増加と地球温暖化への貢献
世界の航空交通量は1970年代半ばから15年ごとに倍増し、28年は世界GDPをはるかに上回る5%の成長率に相当します。

航空交通量の増加は、低コストの航空会社の開発と、フランスを含む多くの国での国際線および国内線の灯油に対する課税がないことによって支持されています。

旅客輸送
2016年には、平均飛行距離1,896kmの37人の乗客(または1日に1,000万人の乗客)が定期便を運航しました。 収益乗客数(PKP)は7015億に達し、2015年に比べて6.3%増加した。前年度の7.1%を若干下回った。

2017年から2036年の間、航空機メーカーは、エアバスの年間4.4%、2015年と2016年の強力な成長からわずかに減少したボーイングの4.7%という勢いで、旅客輸送の伸びが続くと予想しています。

貨物
貨物は航空輸送の重要な部分です(「1人旅客+荷物100kg」の原則を適用すると、2015年の航空輸送の22%のシェアを見積もることができます)が、乗客の交通量よりも低いです。 2015年には平均輸送距離が3,678km、輸送量は1,876億トンで、前年比1.7%の増加となりました。 2016年の成長率は2.6%です。

上昇への気候的影響
温室効果に寄与するCO2排出量やその他の要因は、航空機の技術的改善や運用手順の最適化が交通量の大幅な増加を相殺するのに十分ではないため、増加し続けています。 国際民間航空機関(ICAO、国連機関)は、航空隊のエネルギー効率の年率2%の改善を目標としていますが、航空業界は2009年から2020年の間に年間1.5%の改善を約束しています。

1999年に公表されたIPCC特別報告書によれば、調査されたすべてのシナリオで航空宇宙の温室効果への寄与は増加するが、他の産業はそのシェアを大幅に削減できるはずである。

国際協定
国際民間航空機関(ICAO)を設立した1944年のシカゴ条約は、国際便のための灯油税を禁止しています。

2016 ICAO総会の下での合意
15年以上の交渉の後、航空輸送の気候への影響を減らすための最初の世界的な合意は、ICAO内で2016年10月6日に締結された。 2010年には、エネルギー効率を年間2%向上させ、2020年に達するレベルでCO2排出量を安定させるという目標を達成することを目指しています。また、パリ合意38の航空輸送対策のギャップを埋めることを目指しています。 。 それは、同時に採択された「対策のバスケット」にもかかわらず、2020年に到達したレベルを超える排出量のCO2排出量を相殺するためのシステムを設定する。

航空交通管理の近代化
航空機の消費を削減する新技術の導入を加速
持続可能な代替燃料の開発と実施
決議A39-3で承認されたシステムは、CORSIA(国際航空の補償および除害のためのプログラム(または制度)である国際航空のための炭素オフセットおよび削減スキーム)39として知られている。2027年には、2021年から証券取引所を通じ、他の航空会社からの航空券の購入が行われ、2026年以降は強制的に義務付けられた.2018年8月23日に国際航空活動の88%を占める州がボランティアを行った。 非免除国間の国際線のみが対象となります。 国内線は影響を受けていませんが、その上の措置は、パリ合意の文脈で米国が提出した行動計画に含めることができます。 地球温暖化の排出量のシェアは2%未満であると推定されるCO2排出量のみを考慮に入れる。

航空輸送からのGHG排出削減に関する国際協定

国内線 国際線
トラフィックシェア 40% 60%
パリ合意(UNFCCC – 2015) 国家行動計画(NDC)
国内線に関連する措置を含む場合があります。
心配しない
ICAO(  39 会議 – 2016年) 心配しない 2020年のCO 2排出上限
技術的解決策と補償措置(CORSIA)によって

同協定は、2035年までに航空会社に対する売上高の1.8%を超えてはならない。

レビュー
ロシアやインドをはじめとするいくつかの国々は、この合意を批判し、自発的な実施段階の候補者には渡されない。なぜなら、彼らは新興国に不公平な負担を負うからである。 一方、多くの声、特にENGOの声は、この合意の野心がないことを非難した。

2℃または1℃38に温暖化を制限するというパリ合意の目標を達成するには不十分であり、航空セクターがこれを達成するためにシェアを評価する必要はない。 これは、航空部門における事実上無制限の成長を可能にする。
補償メカニズムを設定することによって、経済の他の部門に多くの努力を払い、「航空輸送がゼロエミッションに達するという無責任なメッセージ」を送る。
それはチケットの価格で十分な重さではありません。 NGO Transport et Environnementによると、「コーヒーの価格よりもはるかに高い」。
それは排出量の25%しかカバーしない。国際便のみに関係し、多くの免除を提供する。 一方、2020年に達するレベル以下の排出量には影響しない。
それは2021年まで有効でなく、2027年まで自主的に行われる。
オフセットの品質に関する要件は含まれていません。 一方、森林にリンクされた炭素クレジットは、使用するのが難しく、いずれにしても不十分です。
非常に透明で安価ではないため、カーボンクレジットの交換が選ばれました。 炭素税を導入すること、より明確かつ容易に実施すること、またはクォータの交換制度に参加して欧州システムに固執することが望ましいと思われる。

欧州の規制
欧州では、2008年11月19日の指令2008/101 / ECに従って、2012年以降、排出権のEUシステム(Community Community System)が2012年からCO2民間航空の排出に適用されている。しかし、26州の外での挑戦に直面して欧州連合(EU)は、2012年11月に提案された欧州委員会が、欧州経済圏(EEA)を行き来するフライトにこの制度を適用することを提案する。 しかし、EU ETSを適用している31のヨーロッパ諸国の間およびその間のすべての便にこの指令が適用され続けています。