Jak přispívá letecká doprava k celosvětové produkci kysličníku uhličitého?

Produkce CO2 leteckou dopravou se od 60. let zvýšila 4x; v r.2019 jeho světové emisi přispěla 2,5%. Ježto však produkuje i kysličníky dusíku, vodu, atd., existuje odhad, že k nárůstu teploty od dob průmyslové revoluce přispěla 4%.

Letecká doprava je významným producentem CO₂ (neb spaluje uhlovodíky). Od šedesátých let minulého století se emise CO₂ leteckým provozem zvýšily čtyřikrát. A odhad za rok 2019 uvádí, že letecké doprava se na globální produkci CO₂ podilí ze 2.5%. Letecké motory však produkují další polutanty – spalováním vznikají i jiné skleníkové plyny jako kysličníky dusíku, vodní pára (která se tak dostává do stratosféry, která je jinak dost izolovaná), nebo též saze či sloučeniny síry. Pokud se vezmou v úvahu i tyto další příspěvky, dochází se k odhadu, že letecká doprava nárustu teploty od začátku průmyslové revoluce sama přispěla ze 4%. Letecký provoz však má řadu možností jak svou produkci polutantů v budoucnu snižovat.

Pokud se týká významnějších producentů CO₂, podle americké EPA (Environmental Protection Agency) se v roce 2022 v USA veškerá doprava podílela na jeho emisích celými 28%, výroba elektřiny 25%, a průmysl 23% (zbytek je zemědělství, aktivity obyvatel, apod.). V celosvětovém měřítku se na emisích z fosilních paliv nejvíce podílí uhlí, a to ze 40%, nafta 32%, a zemní plyn 21%. I když průmyslové země reprezentují jen 20% obyvatelstva planety, během období od průmyslové revoluce uhrnem za tu dobu vyprodukovaly 80% emisí kysličníku uhličitého.

Mezinárodní asociace leteckého transportu IATA dokonce ale očekává přechod na uhlíkově neutrální letecký provoz do roku 2050. To by mělo umožnit jednak využívání leteckých paliv na bázi biomasy, a také paliv připravovaných s pomocí vodíku a kysličníku uhličitého (zachycovaného z atmosféry) - používá se též pojem udržitelná letecká paliva (sustainable aviation fuels, SAF). Vedle toho má dojít na přímé využívání vodíku. Jedna možnost by byla v jeho spalování v turbinách podobně jako se dnes spaluje letecký benzin v tryskových motorech. Jiná koncepce předpokládá využívání palivových článků pracujících se směsí vodíku a kyslíku pro přímou produkci elektrického proudu. A existuje i ještě více futuristický projekt - letouny se solárními články na křídlech jako Solar Impulse 1 či 2 švýcarského aviatika Bertranda Piccarda.

Letecká doprava má z hlediska skleníkového jevu - ve srovnání s jinými transportními prostředky - nejméně příznivé charakteristiky. Např. v terminech gramů CO₂ na jednoho pasažéra a jeden km je to pro železnici jen třeba 41 g, u osobního auta s dvěma pasažery 96 g, zatímcu u dálkového letu 150 g, a u krátkých vnitrostátních letů dokonce 255 g. To nutně vedlo letecké společnosti samé k opatřením ku zlepšení provozu z hlediska uhlíkové stopy. Což se daří - např. v roce 1990 jeden člověko-kilometr znamenal ještě emise 357 g CO₂. Snižování emisí by do budoucna mohlo z hlediska leteckých společností řešit problém emisních povolenek (které by se tak nepromítaly do cen letenek). Pro srovnání – statisticky průměrný člověk na svou fyzickou existenci (tedy dýcháním) za den vyprodukuje kolem jednoho kilogramu CO₂. Což ovšem při počtu obyvatel planety znamená za rok nějakých 2,5 miliardy tun CO₂. To v roce 1990 letecká doprava celosvětově vyprodukovala jen půl miliardy tun, v roce 2019 jednu miliardu tun CO₂. Ovšem - jeden statisticky průměrný strom zelený naopak za rok spotřebuje na budování své hmoty prostřednictvím fotosyntézy 25kg CO₂. Ergo, jeden každý z nás by si měl vysadit 365/25 = 15 stromů, které by asanovaly tu jeho roční produkci CO₂ z titulu dýchaní. Zvlášť když je po vlasti tolik lysin z titulu řádění kůrovce. Je zvláštní, že se o tomto prostém prostředku vlastně vůbec nemluví. Navíc příroda disponuje jistou zpětnou vazbou. Existují pokusy s růstem stromů v prostředí s vyšším obsahem CO₂. Potvrdilo se, že v těchto podmínkách stromy přibírají více na váze. Je to svým způsobem očekávatelné, neb fotosyntéza je nakonec taky (katalyzovaná) chemická reakce. A u chemických reakcí je možné změnami parciálních tlaků reakčních komponent modulovat výtěžek (za chemické rovnováhy, ale tím bych to nekomplikoval). Je možné si představit, že v prehistorických dobách třeba po velkých lesních požárech, a tím navýšení parciálního tlaku CO₂, tento faktor naopak umožňoval rychlejší zalesnění.

Mezinárodní asociace leteckého transportu IATA vyzdvihuje několik dosavadních milníků na cestě k uhlíkově neutrálnímu leteckému provozu. Už v roce 2008 uskutečnily Virgin Atlantic první zkušební let s leteckým biopalivem. V období 2011–2015 biopaliva nasadilo 22 leteckých společností na celkem 2500 komerčních letech. Šlo o palivovou směs obsahující až z poloviny biopalivo na bázi biomasy - např. i použitého kuchyňského oleje nebo řas, vedle zpracování rostliných či živočišných olejů. Od roku 2016 funguje na letišti v Oslu čerpací systém zásobovaný udržitelným palivem. A nověji také třeba United Airlines zavádějí denní lety z Los Angeles zásobované udržitelným palivem. Na konci roku 2019 dosáhl počet leteckých společností majících zkušenost s použitím udržitelných paliv už 45. V říjnu 2021 zasedání IATA v Bostonu vyhlašuje cíl pro globální leteckou dopravu dosáhnout nulové celkové uhlíkaté emise do roku 2050 (na čemž by se udržitelná letecká paliva měla podílet 65%). IATA uvádí, že v roce 2016 bylo vyprodukováno 8 milionů litrů udržitelného leteckého paliva, v roce 2025 to má být pět miliard litrů. Jen mezi roky 2021 a 2022 se produkce těchto paliv ztrojnásobila. Za rok 2023 měla udržitelná letecká paliva SAF ale činit jen 0,15% celkové spotřeby leteckých paliv. Optimistický odhad pro rok 2024 však předpokládá, že produkce SAF bude aspoň trojnásobná ve srovnání s rokem 2023.

Udržitelná letecká paliva budou důležitá též pro novou generaci supersonických letadel - aby i tato vyhovovala požadavkům mezinárodních dohod o snižování emisí skleníkových plynů. Tím by totiž mohla čekat větší vstřícnost států k povolování těchto letů. Supersonické lety už v dřívější éře Concorde narážely na problémy s životním prostředím; v USA mohly kvůli hluku létat jen na pobřeží.

Vedle biopaliv exisuje i cesta přes paliva syntetická – s pomocí CO₂ odnímaného z atmosféry. Historicky, na syntetickém benzinu bylo velmi zainteresováno Německo -- aby jeho válečné snahy nebyly omezitelné námořní blokádou, která by jej odřízla od zdrojů nafty. Jedno syntetické řešení je známo jako Fischer-Tropschův proces, reakce v plynné fázi katalyzovaná kovy, vedoucí od kysličníku uhelnatého CO a vodíku prostřednictvím hydrogenace na uhlovodíky. Dnes ale jde o využívání nikoliv kysličníku uhelnatého nýbrž kysličníku uhličitého, CO₂, který by nadto měl být získáván ze zemské atmosféry. Takto eliminovaný CO₂ může být ukládán do geologických prostor, a tam uchováván. Vyšší forma zpracování je ale takto z atmosféry odčerpaný CO₂ používat společně s vodíkem jako suroviny pro produkci uhlovodíků, a tedy paliv včetně benzinu, a to v rámci modifikovaného (dvou-stupňového) Fischer-Tropschova procesu. Pokud bude jako surovina používán CO₂ předtím odčerpaný z atmosféry, zajišťuje to pro takový postup celkově nulové uhlíkaté emise.

Přípravě syntetických paliv vychází vstříc pokrok technologií na odnímání CO₂ z atmosféry, rozvíjených např. firmou Climeworks v zařízení zvaném Orca na Islandě pro ukládání CO₂ do tamních podzemních geologických prostor. Orca je anglické slovo pro velrybu či delfína, predátora česky nazývaného kosatka dravá, a zařízení Orca nabízí trvalé odstraňování části CO₂ z atmosféry. Používá tuhý sorpční povrch pokrytý amino-skupinami, na kterých se CO₂ zachycuje - chemisorbuje. Později je z povrchu řízeně uvolněn ohřevem na nějakých 100°C a deponován do podzemí, zatímco amino-skupiny se regenerují pro další sorpční cyklus. Takto z atmosféry eliminovaný CO₂ může ovšem místo ukládání v podzemních prostorách přímo sloužit jako surovina pro navazující chemické výroby, ať už paliv nebo i plastových materiálů. Druhou surovinou v tom modifikovaném (dvoustupňovém) Fischer-Tropschově procesu je (molekulární) vodík. Ten by měl pocházet z elektrolýzy vody prováděné elektrickým proudem z jaderných elektráren, nebo ze solárních panelů či větrných elektráren. Např. by se mohly vytvořit velké plantáže solárních panelů na Sahaře a proud vést na pobřeží, kde by probíhala samotná elektrolýza (odsolené) vody. Z toho by mohly profitovat státy kolem Sahary, neb takto by se staly významnými dodavateli vodíku, v budoucnu použitelného ve všech druzích dopravy.

Obnovitelná energie se chápe jako energie vyrobená z obnovitelných zdrojů, které se (v historicky krátkém) časovém měřítku přirozeně obnovují. Patří sem uhlíkově neutrální zdroje - sluneční záření, vítr, příliv, geotermální energie, apod. Mezi zdroje obnovitelné energie je také zařazována biomasa, i když u ní jde o dvě provázané fáze - na zachycování CO₂ při tvorbě biomasy fotosyntézou navazuje jeho pozdější uvolňování při spalování biomasy (nebo rozkladu v přírodě). Syntetická paliva na bázi atmosférického CO₂ by se tak vlastně měla - stejně jako biomasa - řadit mezi obnovitelné zdroje energie. CO₂ tak může sloužit nejen jako surovina pro zelené rostliny při produkci biomasy v rámci fotosyntézy, ale i pro chemický průmysl.

Přechod na udržitelná paliva by se mohl týkat nejen leteckého ale i automobilového provozu, je to hlavně otázka investic, podporovaných na úrovni vlád. A taky expertíz pro vládní rozhodování. Ty by u nás měla dodávat třeba i Akademie věd. Jenže to by z ní neměli být odcházeni kompetentní výzkumníci, kteří směřovali k novým materiálům, supravodivosti, novým zdrojům energie, problematice skleníkového jevu. A ti byli odejiti z jediného, avšak pro Akademii zjevně zásadního důvodu - říkali nehodící se pravdu o akademických nepřístojnostech, třeba zde:
Odkaz
Odkaz
Odkaz

Ex-ministryně pro vědu pravila: Pokud chceme, aby naše země prosperovala, byla odolná, dokázala si poradit s velkými celospolečenskými výzvami a byla konkurenceschopná, musíme investovat do vědy. Tak to jistě ano - ale pro začátek by stačilo třeba jen to, aby nebyli z vědy odcházeni kompetentní lidé jenom proto, že říkají pravdu. Představme si, že nějaká instituce by byla v rukou osob, jejichž nejvýznamnějším výsledkem by bylo, třeba, že pomáhali zametat někdy i olbřímí nepravosti předchozích papalášů - jako třeba udávání korespondence s emigranty (ano, šlo o totalitní udávání cizí osobní korespondence, udáváni v zájmu vlastní kariéry), řečeno úředním jazykem samotné StB:

Pokud ale do takovéto instituce budete přisypávat dodatečné peníze, tak ty fondy dost pravděpodobně tak-nějak skončí, třeba, zase taky u jedinců, kteří teď pomáhají zametat pod koberec nepravosti těch současných papalášů:
Odkaz

A taky třeba mohou být použity na další výzkumné podvody:

Kauza profesora Bezoušky: Po 19 letech přišel výmaz článku z Nature

Odkaz
na další Potěmkinovy vesnice:
Odkaz
Odkaz
na perzekuci dalších oprávněných whistleblowerů, jako je třeba Dr. Ladislav Andrey:
Odkaz
Akademie především potřebuje změnu nezdravého etického klimatu a odstranění všudypřítomné morální korupce -- leč po tomto zatím žádná petice nevolá. Je to jako s těmi stromy zelenými – o takovýchto (vlastně nejjednodušších) prostředcích pro nápravu se jaksi-taksi vůbec nemluví.

Foto u perexu: Letoun se solárními články (na křídlech) Solar Impulse 1 švýcarského aviatika Bertranda Piccarda ( Odkaz)

XXX. díl seriálu: 666@Sky - Je naprosto nezbytné, aby nebe bylo blankytné [blankyt:666THz]

XXIX. díl seriálu: Odkaz

This work is licensed under CC BY-NC-ND 4.0