Emise leteckých motorů: Studie a vývoj

Snižování emisí CO2 představuje naléhavou výzvu napříč všemi technickými obory, včetně letecké dopravy. Letecká doprava podle Mezinárodní rady pro čistou dopravu (ICCT) i údajů Evropské komise (EK) produkuje 2,5 procenta celosvětových emisí CO2. Do této statistiky nejsou zahrnuty vnitrostátní lety včetně soukromých. Celkově se doprava podílí podle Evropské agentury pro životní prostředí na celosvětových emisích z 25 procent. Z toho 72 procent tvoří silniční doprava, 14 procent lodní doprava, 11 procent letectví.

Očekává se, že do roku 2050 se objem letecké dopravy zdvojnásobí, proto panují obavy, že se emise oxidu uhličitého a dalších škodlivých látek v letecké dopravě budou zvyšovat. Letecké společnosti chtějí být do poloviny století uhlíkově neutrální. Net zero emise z letecké dopravy do roku 2050 jsou cílem Mezinárodní asociace leteckých dopravců (IATA).

Legislativa a mezinárodní snahy o snižování emisí

Tato bakalářská práce se zabývá strategiemi Evropské unie a mezinárodních organizací pro snižování emisí CO2 a odpověďmi leteckých společností na tyto výzvy. Koordinace mezi regulačními orgány a provozovateli letecké dopravy je spojena s významnými změnami v provozu a technologiích, které často znamenají nemalé náklady. Tato práce se zaměřuje na analýzu konkrétních opatření a přístupů jednotlivých dopravců a zkoumá jejich možné dopady na další vývoj letecké dopravy.

Evropský parlament (EP) loni přijal vyjednávací stanovisko k návrhu nařízení, jehož cílem je snížit uhlíkové emise v letecké dopravě prostřednictvím zvyšování role náhražek za fosilní paliva. Takzvaná udržitelná paliva by podle EP měla k roku 2050 tvořit 85 procent dodávek na unijních letištích. Chystané nařízení by nutilo dodavatele leteckých paliv od roku 2025 začít do svého mixu postupně zahrnovat alternativní pohonné hmoty, jako jsou syntetická paliva či biopaliva, případně i vodík.

Letecký průmysl spadá do evropského systému emisních povolenek EU ETS už od roku 2012, ale kvůli mezinárodnímu tlaku je rozsah emisního zpoplatnění omezený na lety uvnitř EU. To znamená, že emise z letadel, které přilétají do EU nebo odlétají mimo EU, nejsou zpoplatněné. Globální zpoplatnění leteckých emisí by měl vyřešit mezinárodní systém vyvažování (offsetting) uhlíkových emisí zvaný Corsia (Carbon Offsetting Scheme for International Aviation), který začal fungovat v roce 2021. Jeho režim snižování emisí je však mnohem benevolentnější než EU ETS.

Čtěte také: Vše o emisních normách

V roce 2024 proto začne EU ETS platit pro letadla v původním rozsahu z roku 2012, tzn. zpoplatnění emisí se začne vztahovat na všechny lety, které začínají nebo končí v EU.

Alternativní paliva a technologie

Velká pozornost je tak upřena k tzv. alternativním či udržitelným palivům (SAF). Vodíkový pohon je považován za jednu z nejslibnějších technologií k dosažení uhlíkově neutrálních komerčních letů. Je ale drahý a problematičtější pro skladování na palubě. Rovněž potrvá léta, než se podaří vyvinout letadla a vybudovat pro ně infrastrukturu, jako je například zařízení pro doplňování paliva na letištích.

Zatímco elektrický pohon je pro komerční letadla nemyslitelný, přidání elektromotoru poháněného vodíkovým palivovým článkem by mohlo zajistit zpočátku alespoň energii potřebnou pro vzlet a přistání. Další cestou ke snížení emisí skleníkových plynů - podle agentury AFP jde o snížení až o 34 procent - jsou technologická zlepšení.

Létáme stále na fosilní paliva. Letecké společnosti proto ve snaze o uhlíkovou neutralitu hledají netradiční řešení. British Airways se stává třetí leteckou společností, která v této oblasti s Climeworks spolupracuje, dohoda byla uzavřena i s Lufthansou a SWISS. Továrny vysávají uhlík ze vzduchu a vstřikují ho pod povrch Země, kde má být trvale uložen.

K cíli mají přispět také právě offsetové programy, ve kterých některé letecké společnosti nabízejí cestujícím možnost kompenzovat jejich uhlíkovou stopu z letu investováním do zelených projektů.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Srovnání s jinými druhy dopravy

Největším znečišťovatelem v letecké dopravě jsou soukromá letadla, která jsou v přepočtu na jednoho cestujícího pětkrát až čtrnáctkrát více znečišťující než komerční lety a padesátkrát více než vlaky, vyplývá ze studie neziskové organizace Transport & Environment’s (T&E). Rychlovlaky jsou výrazně ekologičtějším dopravním prostředkem než letadlo při vysokém vytížení tratě.

Studie společnosti Ineco přináší také srovnání emisí mezi některými vnitrostátními vysokorychlostními tratěmi a leteckými spoji na střední vzdálenost. V případě tratě Madrid - Sevilla, která začala fungovat na začátku 90. let, průměrná emise na cestujícího ve vlaku je zhruba poloviční ve srovnání s letadlem díky délce provozu tratě i její velké vytíženosti. U tratě Madrid - Barcelona, která začala plně fungovat v roce 2008 a která snížila letecký provoz mezi oběma městy, je průměrná emise na cestujícího ve vlaku stále o deset procent vyšší než u letadla.

Nízkoemisní spalovací komory

Moderním nízko-emisním spalovacím komorám jsou pak věnovány kapitoly 5 a 6, kde autor rozebral jednotlivé používané koncepce. V rámci šesté kapitoly je pak popsán probíhající vývoj v Evropě a USA. V této části práce jsou podrobně popsány jak komory, které se využívají v současných leteckých motorech, tak i vývoj nových komor, které v budoucnu přispějí k snižovaní produkce emisí leteckou dopravou.

Všechny nízko emisní komory jsou přehledně sepsány do tabulky (tab. 1, kapitola č. Bakalářská práce neobsahuje žádný vážnější nedostatek a zájemci o problematiku poskytuje velmi cenné informace.

Úkolem autora bylo popsat vývoj požadavků na spalovací komory turbínových leteckých motorů. Součástí tohoto úkolu bylo popsat konstrukce nízko-emisních spalovacích komor. Autor požadavky zadání ve své práci splnil.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

V kapitolách 2 a 3 se autor zabývá problematikou dopadů emisí leteckých motorů na životní prostředí a legislativou upravující tuto oblast. V kapitole č. 4 je podrobně popsána obecná konstrukce spalovacích komor včetně základních fyzikálních principů jejich funkce od dodávky paliva do komory až po přeměnu chemické energie paliva na tepelnou, sloužící pro pohon turbíny motoru.

Tabulka 1: Přehled nízkoemisních spalovacích komor

tags: #emise #leteckych #motoru #studie

Oblíbené příspěvky:

• Předpověď zimy
• Analýza klimatu Moskvy
• Inspirace přírodou v umění
• Poradenství v oblasti ochrany přírody
• Svoz odpadu Ústí: Co potřebujete vědět