CO2’den önce bile, havacılığın neden olduğu küresel ısınmanın en büyük payından kontralar sorumludur. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’ndeki (DLR) araştırmacılar, NASA ile birlikte artık kontraillerin iklim üzerindeki etkisinin azaltılabileceğini keşfettiler. 50-50 kerosen ve sürdürülebilir yakıt (SAF) karışımı kullanarak, gerçek uçuş koşullarında kontraillerdeki buz kristallerinin sayısını yarıya indirmeyi başardılar. Bu, kontraillerin yüzde 20 ila 30 daha düşük iklim etkisine yol açar. Araştırma ekibi bulgularını NATURE Communications Earth and Environment dergisinin güncel sayısında bildiriyor. Sonuçlar, kısa vadede hava trafiğinin iklim üzerindeki etkisini önemli ölçüde azaltmak için bir yol açıyor.
“DLR ve NASA’nın 2018’deki ortak uçuş testleri sırasında, sürdürülebilir yakıtlar nedeniyle egzoz gazlarında daha az kurum partikülünün kontraillerde daha az buz kristali ile sonuçlandığını açıkça gösterebildik. Ek olarak, buz kristalleri ortalama olarak biraz daha büyük, Oberpfaffenhofen’deki DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nden Prof. Bu, buhar izi bulutlarının iklimi ısıtan etkisini önemli ölçüde azaltır.”
Egzoz jetinde takip uçuşu
Uçuş testleri, 2018 yılında Rheinland-Palatinate’deki Ramstein Hava Üssü’nden başladı. Bir Airbus A320 olan DLR araştırma uçağı ATRA, farklı yakıt karışımlarıyla Almanya üzerinde birkaç kez uçtu. Bunlar, referans olarak saf Jet A-1 gazyağının yanı sıra 70-30 ve 50-50 kerosen ve sürdürülebilir biyoyakıt HEFA (Hidroişlenmiş Esterler ve Yağ Asitleri) karışımlarını içermektedir. NASA’nın araştırma uçağı DC-8, emisyonları ve kontrailleri hakkında veri toplamak için A320’yi bir ila iki dakikalık bir gecikmeyle takip etti. Çoğunlukla NASA ve DLR tarafından kurulan çok sayıda ölçüm cihazı kullanıldı. Ortak araştırma kampanyası, diğer ortaklar FAA, NRC, Aerodyne, Missouri S&T, Boeing, the Max ile birlikte ND-MAX/ECLIF 2 (NASA/DLR-Multidisipliner Airborne eXperiments/Emission and Climate Impact of Alternative Fuel) adı altında gerçekleştirildi. -Planck -Kimya Enstitüsü ve Mainz, Innsbruck ve Oslo Üniversiteleri.
“Çalışmamızda, yalnızca bireysel teknolojilere değil, aynı zamanda bir bütün olarak uçak ve hava trafiğine de bakıyoruz. Bu, DLR’nin havacılıkta sistem uzmanlığına sahip olduğu anlamına geliyor,” diye vurguluyor DLR Yönetim Kurulu Başkanı Prof. Anke Kaysser-Pyzalla. “Kendimizi havacılık araştırmaları için bir mimar rolünde görüyoruz. Uluslararası araştırma ortakları, havacılık endüstrisi ve iş dünyası ile yakın koordinasyon ve işbirliği içinde temelden uygulamaya kadar. Böylelikle havacılıkta Yeşil Mutabakat’a katkımızı sağlamış oluyoruz.”
Sürdürülebilir havacılık yakıtları
Sürdürülebilir yakıtlar, yağsız yenilenebilir kaynaklardan elde edilir ve daha düşük bir CO’ya sahiptir.2fosil kerosenden daha ayak izi. Burada bitki veya atık bazlı yakıtlar düşünülebilir, ancak yakın gelecekte rejeneratif enerjilerin yardımıyla sentezlenen ve sürdürülebilir bir şekilde elde edilen – sözde – yeşil hidrojen olan e-yakıtlar da düşünülebilir. Stuttgart’taki DLR Yanma Teknolojisi Enstitüsü’nden ECLIF proje yöneticisi Dr. Patrick Le Clercq, “Tüm bu sürdürülebilir yakıtların ortak noktası, aromatikler olarak adlandırılan döngüsel hidrokarbonlar olmadan üretilebilmeleridir” diye açıklıyor. “Yakıttaki daha az aromatik, emisyonlarda daha az kurum ve dolayısıyla kontraillerde daha az buz kristali anlamına gelir. Sürdürülebilir yakıtlar böylece havacılığın en büyük iki iklim ısınma etkisi olan kontrails ve CO’yu azaltır.2-Ayak izi.”
Kurum, buz kristalleri, kontralar
Uçak motorları kurum parçacıkları yayar. Bunlar, anında buz kristallerine dönüşen ve gökyüzünde iz olarak görünür hale gelen küçük aşırı soğutulmuş su damlacıkları için yoğunlaşma çekirdeği görevi görür. İzlerin buz kristalleri, yaklaşık 8 ila 12 kilometrelik rakımlarda nemli ve soğuk koşullarda birkaç saat boyunca var olabilir ve iz izi cirrus adı verilen yüksek bulutlar oluşturabilir. Güneşin ve toprak altının konumuna bağlı olarak, bu bulutlar yerel olarak bir ısıtma veya soğutma etkisine sahip olabilir. Araştırma çalışmaları, ısınma etkisinin küresel olarak baskın olduğunu gösteriyor. Bu bulutların oluşumu, zaman ve mekan açısından son derece değişkendir, bu nedenle, ısınma etkisinin çoğundan birkaç iz izi sıcak noktası sorumludur.
Contrails ve ortaya çıkan cirrus izleri, gökyüzünde yalnızca birkaç saat kalır. Buz kristallerinin sayısı azaltılırsa, ısıtma etkisi de zamanla azalır. Bu, sürdürülebilir yakıtların, iklim koruması için hızlı bir etki elde etmek için sık sık iz oluşumu olan uçuş rotalarında hedeflenen kullanımını özellikle çekici hale getirir. CO’dan kaçınma2-Fosil yakıtlardan kaynaklanan emisyonlar, uzun vadede önemli bir kazanç sağlar, çünkü CO2 100 yıldan fazla atmosferde kalıyor ve küresel ısınmaya neden oluyor.
DLR’de Havacılık Başkanı Dr. Markus Fischer, “Sürdürülebilir Havacılık Yakıtları SAF ile emisyonsuz havacılığa giden yolda bir köprü teknolojimiz var” diye açıklıyor. “NASA ile yaptığımız ortak uçuşlarda ve bunların değerlendirilmesinde, DLR’nin alternatif yakıtlar, yanma teknolojisi ve hava trafiğinin iklim etkisi alanındaki bilimsel ve teknik uzmanlığını ortaya koyduk. Bu da endüstri ile yakın işbirliği içinde gerçekleşiyor.”
Sonraki adım, yüzde 100 sürdürülebilir yakıtla uçun
50-50 gazyağı ve sürdürülebilir yakıt karışımı için umut verici sonuçların ardından, araştırmacılar şimdi saf SAF ile uçuşların emisyonları ve kontrailleri nasıl etkilediğini görmek için sabırsızlanıyorlar. Bu amaçla geçtiğimiz günlerde Airbus, Rolls-Royce, DLR ve diğer ortaklar tarafından ortak uçuş testleri gerçekleştirildi. ECLIF 3 projesinin bir parçası olarak, bir Airbus A350-900 saf HEFA sürdürülebilir havacılık yakıtı ile uçtu, ardından DLR Falcon 20-E ölçüm uçağı geldi. Uçuş verileri şu anda değerlendiriliyor. 2021 sonbaharında daha fazla test uçuşu planlanıyor.
“DLR ve NASA’nın 2018’deki ortak uçuş testleri sırasında, sürdürülebilir yakıtlar nedeniyle egzoz gazlarında daha az kurum partikülünün kontraillerde daha az buz kristali ile sonuçlandığını açıkça gösterebildik. Ek olarak, buz kristalleri ortalama olarak biraz daha büyük, Oberpfaffenhofen’deki DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nden Prof. Bu, buhar izi bulutlarının iklimi ısıtan etkisini önemli ölçüde azaltır.”
Egzoz jetinde takip uçuşu
Uçuş testleri, 2018 yılında Rheinland-Palatinate’deki Ramstein Hava Üssü’nden başladı. Bir Airbus A320 olan DLR araştırma uçağı ATRA, farklı yakıt karışımlarıyla Almanya üzerinde birkaç kez uçtu. Bunlar, referans olarak saf Jet A-1 gazyağının yanı sıra 70-30 ve 50-50 kerosen ve sürdürülebilir biyoyakıt HEFA (Hidroişlenmiş Esterler ve Yağ Asitleri) karışımlarını içermektedir. NASA’nın araştırma uçağı DC-8, emisyonları ve kontrailleri hakkında veri toplamak için A320’yi bir ila iki dakikalık bir gecikmeyle takip etti. Çoğunlukla NASA ve DLR tarafından kurulan çok sayıda ölçüm cihazı kullanıldı. Ortak araştırma kampanyası, diğer ortaklar FAA, NRC, Aerodyne, Missouri S&T, Boeing, the Max ile birlikte ND-MAX/ECLIF 2 (NASA/DLR-Multidisipliner Airborne eXperiments/Emission and Climate Impact of Alternative Fuel) adı altında gerçekleştirildi. -Planck -Kimya Enstitüsü ve Mainz, Innsbruck ve Oslo Üniversiteleri.
“Çalışmamızda, yalnızca bireysel teknolojilere değil, aynı zamanda bir bütün olarak uçak ve hava trafiğine de bakıyoruz. Bu, DLR’nin havacılıkta sistem uzmanlığına sahip olduğu anlamına geliyor,” diye vurguluyor DLR Yönetim Kurulu Başkanı Prof. Anke Kaysser-Pyzalla. “Kendimizi havacılık araştırmaları için bir mimar rolünde görüyoruz. Uluslararası araştırma ortakları, havacılık endüstrisi ve iş dünyası ile yakın koordinasyon ve işbirliği içinde temelden uygulamaya kadar. Böylelikle havacılıkta Yeşil Mutabakat’a katkımızı sağlamış oluyoruz.”
Sürdürülebilir havacılık yakıtları
Sürdürülebilir yakıtlar, yağsız yenilenebilir kaynaklardan elde edilir ve daha düşük bir CO’ya sahiptir.2fosil kerosenden daha ayak izi. Burada bitki veya atık bazlı yakıtlar düşünülebilir, ancak yakın gelecekte rejeneratif enerjilerin yardımıyla sentezlenen ve sürdürülebilir bir şekilde elde edilen – sözde – yeşil hidrojen olan e-yakıtlar da düşünülebilir. Stuttgart’taki DLR Yanma Teknolojisi Enstitüsü’nden ECLIF proje yöneticisi Dr. Patrick Le Clercq, “Tüm bu sürdürülebilir yakıtların ortak noktası, aromatikler olarak adlandırılan döngüsel hidrokarbonlar olmadan üretilebilmeleridir” diye açıklıyor. “Yakıttaki daha az aromatik, emisyonlarda daha az kurum ve dolayısıyla kontraillerde daha az buz kristali anlamına gelir. Sürdürülebilir yakıtlar böylece havacılığın en büyük iki iklim ısınma etkisi olan kontrails ve CO’yu azaltır.2-Ayak izi.”
Kurum, buz kristalleri, kontralar
Uçak motorları kurum parçacıkları yayar. Bunlar, anında buz kristallerine dönüşen ve gökyüzünde iz olarak görünür hale gelen küçük aşırı soğutulmuş su damlacıkları için yoğunlaşma çekirdeği görevi görür. İzlerin buz kristalleri, yaklaşık 8 ila 12 kilometrelik rakımlarda nemli ve soğuk koşullarda birkaç saat boyunca var olabilir ve iz izi cirrus adı verilen yüksek bulutlar oluşturabilir. Güneşin ve toprak altının konumuna bağlı olarak, bu bulutlar yerel olarak bir ısıtma veya soğutma etkisine sahip olabilir. Araştırma çalışmaları, ısınma etkisinin küresel olarak baskın olduğunu gösteriyor. Bu bulutların oluşumu, zaman ve mekan açısından son derece değişkendir, bu nedenle, ısınma etkisinin çoğundan birkaç iz izi sıcak noktası sorumludur.
Contrails ve ortaya çıkan cirrus izleri, gökyüzünde yalnızca birkaç saat kalır. Buz kristallerinin sayısı azaltılırsa, ısıtma etkisi de zamanla azalır. Bu, sürdürülebilir yakıtların, iklim koruması için hızlı bir etki elde etmek için sık sık iz oluşumu olan uçuş rotalarında hedeflenen kullanımını özellikle çekici hale getirir. CO’dan kaçınma2-Fosil yakıtlardan kaynaklanan emisyonlar, uzun vadede önemli bir kazanç sağlar, çünkü CO2 100 yıldan fazla atmosferde kalıyor ve küresel ısınmaya neden oluyor.
DLR’de Havacılık Başkanı Dr. Markus Fischer, “Sürdürülebilir Havacılık Yakıtları SAF ile emisyonsuz havacılığa giden yolda bir köprü teknolojimiz var” diye açıklıyor. “NASA ile yaptığımız ortak uçuşlarda ve bunların değerlendirilmesinde, DLR’nin alternatif yakıtlar, yanma teknolojisi ve hava trafiğinin iklim etkisi alanındaki bilimsel ve teknik uzmanlığını ortaya koyduk. Bu da endüstri ile yakın işbirliği içinde gerçekleşiyor.”
Sonraki adım, yüzde 100 sürdürülebilir yakıtla uçun
50-50 gazyağı ve sürdürülebilir yakıt karışımı için umut verici sonuçların ardından, araştırmacılar şimdi saf SAF ile uçuşların emisyonları ve kontrailleri nasıl etkilediğini görmek için sabırsızlanıyorlar. Bu amaçla geçtiğimiz günlerde Airbus, Rolls-Royce, DLR ve diğer ortaklar tarafından ortak uçuş testleri gerçekleştirildi. ECLIF 3 projesinin bir parçası olarak, bir Airbus A350-900 saf HEFA sürdürülebilir havacılık yakıtı ile uçtu, ardından DLR Falcon 20-E ölçüm uçağı geldi. Uçuş verileri şu anda değerlendiriliyor. 2021 sonbaharında daha fazla test uçuşu planlanıyor.