Aeronavele viitorului. Partea I

Încă de la începuturile sale, exact cu un secol în urmă, avionul a cucerit lumea, iar în ultimele decenii a devenit un mijloc esențial de transport. Dar astăzi, într-o lume în care se dezlănțuie dezastrele ecologice, dezvoltarea durabilă devine o problemă majoră. Scopul este acum de a minimiza consumul de carburant și a emisiilor de poluanți gazoși proveniți de la aeronave. Pentru a face acest lucru, inginerii și cercetătorii sunt în mod activ în lucru pentru diferite părți ale aeronavei, experimentând schimbări semnificative în următoarele douăzeci sau treizeci de ani.

Știm deja că zborul nu mai este de mult o preocupare eminamente industrială, ci a devenit în ultimele decenii și un mod de a anticipa viitorul și de a testa ultimele descoperiri în materia combustibililor eco-harmless și, de ce nu, a performanței în viteză și confort. Aeronavele de viitor vor fi ”geo-friendly”, deoarece vor fi proiectate în așa fel încât să reducă la minimum poluarea chimică și sonoră. Avioanele viitorului vor reflecta preocupările noastre curente: constrângerile bugetare, economisirea combustibilului și, în același timp, satisfacerea vitezei, care rămâne o componentă fundamentală a deplasării. Schimbarea pentru un mediu mai puțin poluat din punct de vedere al traficului aerian se urmărește a fi făcută de la fond spre formă, ultimul ”retuș” vizând cele mai trăznite și inovative ”măști” ale motoarelor cu aripi sau…fără aripi…Rolul pilotului va deveni unul secundar, ”de după cortină”, omul ajungând să manevreze avionul prin straturile atmosferice din simple comenzi efectuate la sol.

Cum vor reuși aeronavele viitorului să reînnoade prietenia cu legile nescrise ale meteorologiei rămâne încă discutabil, dar un lucru e cert: în procesul de concepere și fabricare a lor vor fi angrenați din ce în ce mai mulți experți din domenii conexe aviației și transportului în general. Conform lui  Carole Molina-Jouve, profesor la Institutul National de Stiinte Aplicate (INSA) din Toulouse și coordonator ProBio3, “Mâine, aeronavele vor zbura cu utilizarea deșeurilor agricole și forestiere” și devine o certitudine faptul că biokerosenul, un tip de uleiuri hidrotratate, produs pe cale naturală, va înlocui treptat combustibilul tradițional, poluant, fiind deja certificat drept combustibil utilizabil pentru aviație din luna iulie 2011. La afirmațiile de mai sus, profesorul adaugă un amănunt important, acela că de la o linie de producție în laborator, trebuie să se treacă la una destinată omului, lumii reale.

Etapele producției de uleiuri hidrotratate nu sunt cunoscute publicului foarte mult. Pentru obținerea lor,  trebuie să se ajungă la zaharuri în urma prelucrării diferitelor deșeuri agricole sau industriale: reziduuri forestiere, rumeguș, paie. Prin acțiunea enzimelor, se  pun aceste zaharuri în contact cu microorganisme de tipul drojdiei, care le vor transforma în lipide prin fermentație. Grăsimile obținute sunt apoi tratate cu hidrogen pentru a obține o hidrocarbură cu proprietăți similare combustibililor fosili. Cercetătorii de la ProBio3 insistă, totuși, să clarifice inexistența vreunei legături concurențiale între materiile prime din care rezultă kerosenul și produsele alimentare. Proiectul se axează pe exploatarea biomasei nealimentare, mergând pe ideea recuperării deșeurilor agricole, o metodă de ”reciclare” rațională, viabilă și etică. Sunt conștienți că întreg kerosenul tradițional nu poate fi înlocuit, întrucât acesta este văzut ca ”o cărămidă” susținătoare a întregului mix energetic și a independenței economice a Uniunii Europene, dar încercările susținute din partea aviației sunt mai mult decât salutare.

Un răspuns la “CARBONUL FISCAL”?

Astăzi, companiile aeriene poartă responsabilitatea asupra cca. 2% din emisiile de CO2 provenit din activitățile umane, respectiv 13% din toate tipurile de transport. Dar este de așteptat să crească cu 4,6% pe an până în 2020. Prognozele de trafic spun că acest sector al transportului care înregistrează emisii este în creștere rapidă. De fapt, emisiile de CO2 si alte gaze poluante provenite din degajamentele aeronavelor s-ar putea tripla până în 2050. Acesta este motivul pentru care oamenii de știință încearcă să dezvolte sfera combustibililor  alternativi pentru a reduce utilizarea de kerosen. 

Ce emite un avion în ziua de azi?  Kerosenul, rezultat prin distilarea țițeiului, este compus în principal din hidrocarburi care conțin alcani (Cn – H2n +2). Formula variază până la un număr mai mare de atomi de carbon, de tipul C10 H22 sau C14 H30. El are mai multe caracteristici, cum ar fi gradul ridicat de energie și de putere sau proprietatea că nu se poate congela. Aeronavele de mărime mijlocie consumă o cantitate mare de kerosen, de până la 8000 de litri de kerosen pe oră. Avionul elimină oxid de azot (NOx), atât în timpul decolării cât și al urcării. Alte gaze sunt emise mai ales în timpul rulării pe pistă și la încetiniri. Este cazul particulelor de monoxid de carbon (CO) sau solide, cum ar fi funinginea. În ceea ce privește emisiile de CO2, acestea au ajuns la 36% în zonele terminale ale zborurilor și până la 43% pe drum, în funcție și de starea atmosferică.  Compușii organici, dioxidul de sulf (SO2) și vaporii de apă sunt, de asemenea, emiși în timpul tuturor fazelor de zbor a aeronavei.

Avioanele viitorului stau la umbra inițiativei de a produce biocombustibili mai mult pentru aviație decât pentru alte tipuri de transport, cu scopul de a atinge o producție anuală de 2 milioane de tone până în 2020 în Europa, având în vedere că doar consumul european de kerosen a ajuns acum la 50 milioane de tone pe an.

Pentru industria aerospațială și de apărare europeană, care se bazează pe utilizarea biokerosenului, ar trebui să se reducă amprenta de carbon a aviației prin utilizarea surselor regenerabile de energie. Echilibrul vizat în ceea ce privește emisiile de dioxid de carbon trebuie să întărească ”lanțul verde” început cu reducerea amprentei de carbon la zero în industria grea. Tinzând spre ideal, cercetătorii afirmă că un răspuns la aceste nevoi ar fi impozitul impus de UE la emisiile de CO2 provenite de la companiile aeriene, ceea ce automat va duce la crearea Pieței Certificatelor de Carbon și pentru transportul aerian. În acest mod, compania care va achiziționa sau va continua să folosească aeronave care poluează peste limitele admise, va avea o bază de impozitare mai mare, care va putea fi satisfăcută prin creșterea prețului biletelor, de unde corelativ o scădere a numărului pasagerilor, care se vor îndrepta spre alte companii mai ieftine și cu politici de mediu mai bine ancorate în serviciile pe care le oferă.

Deși nu percepem, cu toată strădania de a duce o viață în spirit ecologic, reciclând și economisind apă, electricitate sau hârtie, uităm adesea că prin simpla noastră deplasare, în graba de zi cu zi de acasă spre facultate sau serviciu, în entuziasmul călătoriilor în țară și mai ales în străinătate, contribuim la deteriorarea poate a celei mai sensibile geosfere. Acest articol, dacă nu a reușit să lămurească prea mult curiozitățile privitoare la noile avioane posibile sau utopice (va urma!!!), suntem convinși că a stârnit în conștiința cititorilor un interes față de ceea ce stă în spatele unui zbor de câteva ore spre destinația dorită, față de tipurile de poluare caracteristice aeronavelor și, nu în ultimul rând, a modului cum noi, prin puterea deciziei, avem în mână și, din păcate, avem sau nu în buzunar, arma de a lupta cu aceasta.

Biliografie:

http://www.lepoint.fr/fil-info-reuters/les-avions-du-futur-pourraient-carburer-a-la-sciure-22-09-2012-1508980_240.php http://www.espace-sciences.org/conferences/mardis-de-l-espace-des-sciences/l-avion-du-futur

http://www.journaldunet.com/economie/transport/avion-futur-airbus.shtml

http://aviondufutur.e-monsite.com/pages/introduction/