Ατμοσφαιρική ρύπανση αεροσκαφών

Η περιβαλλοντική ρύπανση είναι άμεσα συνυφασμένη με την εξέλιξη της τεχνολογίας και της επιστήμης, η πρόοδος των οποίων εκτός από σημαντικά οφέλη που προσφέρει στην ανθρωπότητα έχει επίσης και δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον και κατά συνέπεια στην υγεία των ανθρώπων, το λεγόμενο «το τίμημα της εξέλιξης».
Σήμερα οι αεροπορικές μεταφορές καταλαμβάνουν σημαντικό κομμάτι της μεταφορικής δραστηριότητας επιβατών και εμπορευμάτων. Εκτιμώνται πάνω από 3,3 δισεκατομμύρια επιβάτες ετησίως και 60 εκατομμύρια θέσεις εργασίας, που αγγίζουν το 3,5% του παγκόσμιου ΑΕΠ. Παράλληλα όμως η αεροπορική βιομηχανία παράγει περίπου το 2% των παγκοσμίως προκαλούμενων από τον άνθρωπο εκπομπών CO2 ,οι οποίες αποτελούν την αιτία της εξολόθρευσης της στοιβάδας του όζοντος και της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Η Διακυβερνητική Επιτροπή των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC), καθώς σε έκθεση της αναφέρει ότι οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα αυξήθηκαν με ρυθμό 3% ετησίως από το 1990 μέχρι το 2015, συμβάλλοντας κατά 3,5% στην παγκόσμια άνοδο της θερμοκρασίας. Αλλες εκτιμήσεις ανεβάζουν το ποσοστό αυτό στο 6%, ενώ αναμένουν ακόμη και αύξηση κατά 300% έως το 2018. Τα σενάρια δείχνουν ότι το μερίδιο ολόκληρης της αεροπορίας -διεθνούς, εθνικής, στρατιωτικής και άλλης- σαν πηγή εκπομπών CO2 ενδέχεται να αυξηθεί σε πάνω από 15% των συνολικών εκπομπών CO2 το έτος 2050.
Ωστόσο, το CO2 δεν είναι το μοναδικό αέριο του θερμοκηπίου που εκπέμπεται από τα αεροσκάφη και αναμένεται να αυξηθεί στο μέλλον. Η εξάτμιση από τους κινητήρες αεροσκαφών αποτελείται από περίπου 0,03% οξείδια του αζώτου (ΝOx), πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC), άκαυτους υδρογονάνθρακες, μονοξείδιο του άνθρακα (CO), άλλων ιχνοστοιχείων όπως το διοξείδιο του θείου (SO2), οι ρίζες υδροξυλίου, τα νιτρώδη και τα νιτρικά οξέα και τέλος μικρές ποσότητες σωματιδίων αιθάλης (PM).

screen-19.02.24[06.12.2017]

Όσο αφορά το όζον, τα αεροπλάνα το δημιουργούν ως αποτέλεσμα αντίδρασης του οξειδίου του αζώτου με διάφορες πτητικές οργανικές ενώσεις, αντίδραση η οποία καταλύεται από το ηλιακό φως. Ουσιαστικά δύναται να παραχθεί όζον από ξηρό Ο2 που οδηγείται προς περιοχή όπου λαμβάνουν χώρα ηλεκτρικές εκκενώσεις ηψηλής τάσης. Η τρύπα του όζοντος εγείρει σήμερα το ενδιαφέρον εκατομμυρίων ερευνητών που προσπαθούν να βρουν λύση σε αυτό το δυσοίωνο πρόβλημα.
Εκτός των άλλων ο βραχυπρόθεσμος αντίκτυπος των αεροσκαφών ενισχύεται έντονα και από τα κυκλικά σύννεφα. Συγκεκριμένα το SO2 σχηματίζει θειϊκά σωματίδια και σωματίδια αιθάλης από τα καυσαέρια των αεροσκαφών. Τα αερολύματα αυτά ενεργούν σαν σπόροι, τους οποίους οι υδρατμοί συμπυκνώνουν ή καταψύχουν μετατρέποντας τα σε σωματίδια νέφους (κυκλικά σύννεφα). Η εξάτμιση των αεροσκαφών παράγει μονοπάτια συμπύκνωσης σε περίπου 5 μίλια πάνω από την επιφάνεια της Γης και σχηματίζει ρύγχες. Όλα αυτά αντανακλούν στο φως του ηλίου και απορροφούν θερμότητα αντί να της επιτρέψουν να φύγει.

gf

Αξίζει να σημειωθεί σ’αυτό το σημείο ότι οι εκπομπές των ρύπων εξαρτώνται από τις διαφορετικές φάσεις της πτήσης, όπως η προσγείωση, η πλεύση και η απογείωση, αφού απαιτούν διαφορετικές ρυθμίσεις ισχύος κινητήρα για το αεροπλάνο. Τόσο η ποσότητα καυσίμου που καταναλώνεται ανά δευτερόλεπτο όσο και το ποσό των ρύπων ανά μονάδα καυσίμου μπορεί να διαφέρουν για κάθε ρύθμιση ισχύος. Συγκεκριμένα, ένα αεροσκάφος χρησιμοποιεί υψηλότερη ρύθμιση ισχύος κατά την απογείωση και την άνοδο -συνήθως περίπου το 70% της συνολικής ισχύος, άρα θα χρησιμοποιεί περισσότερα καύσιμα και θα εκπέμπει περισσότερους ρύπους για κάποια δευτερόλεπτα, ενώ κατά τη διάρκεια της πλεύσης οι κινητήρες θα τρέχουν σε περίπου 15-30% της συνολικής ισχύς αυτή τη φορά όμως για αρκετά λεπτά της ώρας. Τέλος, κατά τη διάρκεια της προσγείωσης, οι κινητήρες των αεροσκαφών θα λειτουργούν σε λιγότερο από 30%, έτσι οι εκπομπές ανά δευτερόλεπτο θα είναι πολύ χαμηλότερες από οποιαδήποτε άλλη φάση. Ακόμη, όσο πιο ψηλά πετά ένα αεροπλάνο και όσο πιο βαρύ είναι, τόσο πιο δύσκολα μπορεί να διασπαστεί το CO2 στην ατμόσφαιρα.
Οι κατασκευαστές αεροσκαφών και οι αεροπορικές εταιρείες εργάζονται για τρόπους μείωσης των ρυπογόνων εκπομπών αυξάνοντας την απόδοση των καυσίμων – κατασκευάζοντας ελαφρύτερα και πιο αεροδυναμικά αεροπλάνα, ρυμουλκούμενα πτερύγια στο έδαφος και βελτιώνοντας την ικανότητα του κινητήρα. Οι σχεδιαστές εξετάζουν ακόμα και την περίπτωση τα αεροσκάφη να χρησιμοποιούν βιοκαύσιμα ενώ έχει τεθεί να κατασκευαστεί βιολογικό τζετ από το επόμενο έτος. Ωστόσο, εμπειρογνώμονες της βιομηχανίας πιστεύουν ότι αυτές οι αλλαγές θα μπορούσαν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα κατά 1% ή 2% ετησίως το πολύ, ενώ τα μίλια των επιβατών θα αυξηθούν από 5% έως 6% ετησίως, επιβεβαιώνοντας το χάσμα βιωσιμότητας. Είναι φανερό λοιπόν ότι επιστήμονες, ακτιβιστές και κοινοβούλια θα πρέπει να συνεργαστούν για να βρουν λύση σε αυτό το τεράστιο περιβαλλοντικό κακό.
Το περιβάλλον εξάλλου είναι άμεσα συνυφασμένο με την ανθρώπινη υγεία η οποία κυνδυνεύει σοβαρά εξαιτίας της έλλειψης της επιστημονικής πρωτοβουλίας! Η αλλαγή της νομοθεσίας με σκοπό την απαλοιφή της νοσηρότητας και της θνησιμότητα είναι επιτακτική. Αν θέλαμε να συγκεκριμενοποιήσουμε το θέμα της υγείας του ανθρώπου θα λέγαμε ότι τα αιωρούμενα σωματίδια της αιθάλης των απαερίων των αεροσκαφών μπορούν να προκαλέσουν άμεσες και χρόνιες επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμο. Λόγω της διαμέτρου τους μπορούν να εναποτεθούν στην τραχειοβρογχική περιοχή (ΤΒ) του αναπνευστικού συστήματος, φτάνοντας ακόμη και στις κυψελίδες των πνευμόμων. Έχουν την ιδιότητα να εξασθενούν τις φυσικές λειτουργίες του ανθρώπου με αποτέλεσμα εμφάνισης δυσλειτουργιών στο νευρικό σύστημα, στη δεξιά κοιλία της καρδιάς, στην κυκλοφορία του αίματος και μπορούν να προκαλέσουν οίδημα και φλεγμονές στους πνεύμονες. Οι σημαντικότερες επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης εμφανίζονται στην υγεία ανθρώπων συγκεκριμένων ευπαθών ομάδων. Χαρακτηριστικά μπορούμε να αναφέρουμε τα παρακάτω παραδείγματα:
α) Το μονοξείδιο του άνθρακα αντιδρά με την αιμογλομπίνη του αίματος και σε υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να οδηγήσει σε ανωμαλίες της όρασης, κακή εκτίμηση του χώρου και του χρόνου και πιθανόν σε αναισθησία. Επίσης, η ακτινοβολία UV-C αποτελεί αιτία του καταρράκτη, καθώς είναι αρκετά ισχυρή ώστε να περάσει μέσα από τον αμφιβληστροειδή του ματιού.

β) Το διοξείδιο του θείου επιδρά στο αναπνευστικό σύστημα, ιδιαίτερα όταν συνδυάζεται με υψηλές συγκεντρώσεις αιωρουμένων σωματιδίων

γ) Αποτελεί τη βασικότερη αιτία για το μελάνωμα, μια μορφή θανατηφόρου καρκίνου του δέρματος. Στην Αυστραλία, όπου η υπεριώδης ακτινοβολία είναι 15% περισσότερη από την Ευρώπη, εκτιμάται πως το 2011 οι περιπτώσεις μελανώματος θα είναι αυξημένες κατά 23% για τις γυναίκες και 28% για τους άντρες σε σχέση με το 2002.

δ) Το όζον είναι εξαιρετικά τοξικό και έκθεση του ατόμου σε υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να προκαλέσει ζάλη εμετούς κ.ά.

ε) Τελευταία, και ενδεχομένως η κυριότερη επίδραση της UV-C στους ζωντανούς οργανισμούς είναι η μετάλλαξη του DNA τους. Μάλιστα, είναι τόσο ισχυρή που οι επιστήμονες τη χρησιμοποιούν σε εργαστήρια και υπό κατάλληλες συνθήκες για να επιτύχουν μεταλλάξεις γονιδίων. Πιο συγκεκριμένα, η UV-C αλλοιώνει το DNA σε τέτοιο βαθμό ώστε αυτό σταδιακά να χάνει την ιδιότητά του να διαιρείται και να πολλαπλασιάζεται.

Όπως είναι προφανές η θεραπεία των ασθενειών που προκαλούν τα αεροσκάφη στοιχίζουν παγκοσμίως τρισεκατομμύρια.

Μια συνετή λύση για την απομάκρυνση των βλαβερών ρύπων από την ατμόσφαιρα είναι η δεντροφύτευση σε μεγάλες εκτάσεις γύρω από τους αερολιμένες. Στην παγκόσμια μάχη για τον περιορισμό του φαινομένου του θερμοκηπίου, η δημιουργία δασών έχει αποδειχθεί ότι είναι η πιο αποτελεσματική μεσοπρόθεσμη στρατηγική. Στο συμπέρασμα αυτό κατέληξε ο επιστημονικός κόσμος, έχοντας διαπιστώσει τον κρίσιμο ρόλο που διαδραματίζουν τα δάση στον περιορισμό του διοξειδίου του άνθρακα. Τα φυτά χρησιμοποιούν φως για τη φωτοσύνθεση, μετατρέποντας διοξείδιο του άνθρακα σε υδατάνθρακα και απελευθερώνοντας παράλληλα οξυγόνο. Η επιστημονική ομάδα ανακάλυψε τώρα πως όταν το διοξείδιο του άνθρακα δεσμεύεται από τα δέντρα, αποθηκεύεται στον κορμό τους και στο έδαφος κάτω από τις ρίζες τους ενώ παραμένει στα φύλλα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, λειτουργώντας ως λίπασμα και επιταχύνοντας την ανάπτυξη του φυτού. Έτσι διαπιστώνουμε το διττό κέρδος που έχουμε σε μια πρωτοβουλία δεντροφύτευσης: τα καυσαέρια για τα οποία δεν βρίσκεται τρόπος να περιοριστούν τελικά απορροφούνται από το φύλλωμα των δέντρων ευεργετώντας το ίδιο το δέντρο.

d
Πλήρωμα αεροπορικής εταιρείας που έχει αντιληφθεί πόσους πολλούς ρύπους παράγει σε κάθε πτήση της ανέλαβε ήδη δράση, δίνοντας το παράδειγμα σε άλλες αεροπορικές και ευαισθητοποιώντας τους επιβάτες της να ασκήσουν και εκείνοι πίεση.
Γεωργία Σκιαδά
Μηχανικός Περιβάλλοντος Πολυτεχνείου Κρήτης
Πηγές Πληροφόρησης https://trimis.ec.europa.eu/

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *