Ρίξε πίσω την πλάτη του καθίσματός σου και ετοιμάσου να διασχίσεις τον Ατλαντικό. Ένα αεροπορικό ταξίδι μέχρι τη Νέα Υόρκη είναι μια ευχάριστη εμπειρία για τους επιβάτες, αλλά ενώ οι αεροσυνοδοί σερβίρουν αναψυκτικά και ταινίες προβάλλονται στις επίπεδες οθόνες, το αεροσκάφος καταναλώνει περίπου 60.000 λίτρα καυσίμου - περισσότερο απ’ ό,τι οι περισσότεροι οδηγοί πρόκειται να καταναλώσουν κατά τη διάρκεια ολόκληρης της ζωής τους. Ταυτόχρονα, οι στροβιλοκινητήρες του αεροσκάφους εκπέμπουν 160 τόνους διοξειδίου του άνθρακα, 64 τόνους υδρατμών και 900 τόνους οξειδίων του αζώτου. Σε ύψος 10 χιλιομέτρων πάνω από το έδαφος, τα οξείδια του αζώτου λειτουργούν ως καταλύτης στο σχηματισμό όζοντος, το οποίο, σε αυτό το τμήμα της ατμόσφαιρας, συντελεί στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ταυτόχρονα, οι λωρίδες υγροποίησης (οι άσπρες γραμμές που αφήνουν τα αεροπλάνα στον ουρανό) συντελούν στο σχηματισμό υψηλών νεφών, τα οποία θερμαίνουν τη Γη. Συνολικά, οι πτήσεις αεροσκαφών επιβαρύνουν το περιβάλλον τέσσερις φορές περισσότερο απ’ ό,τι όταν η ίδια ποσότητα καυσίμων καταναλώνεται από αυτοκίνητα.

Σε μια εποχή παγκόσμιας υπερθέρμανσης, αυτό αποτελεί ένα σοβαρό πρόβλημα, που μάλιστα επιδεινώνεται συνεχώς. Λόγω της παγκοσμιοποίησης, ταξιδεύουμε όλο και περισσότερο και όλο και πιο μακριά αεροπορικώς - η εναέρια κυκλοφορία αυξάνεται κατά 5% το χρόνο. Οι δύο μεγαλύτεροι κατασκευαστές αεροσκαφών του κόσμου, η Airbus και η Boeing, υπολογίζουν ότι ο στόλος των επιβατηγών αεροσκαφών - κατά συνέπεια, και ο αριθμός των αναχωρήσεων και των επιβατών - θα διπλασιαστεί μέσα στις επόμενες δεκαετίες.

Έρευνα κατά της ρύπανσης

Το να μειωθεί η κλιματική επιβάρυνση από την εναέρια κυκλοφορία δεν είναι μια εύκολη υπόθεση, καθώς ο κλάδος έχει ήδη - για οικονομικούς λόγους - μειώσει την κατανάλωση καυσίμων. Οι σύγχρονοι κινητήρες τζετ, εξάλλου, εκμεταλλεύονται τα καύσιμα 40% πιο αποδοτικά απ’ ό,τι τη δεκαετία τού ‘60.

Η Ευρωπαϊκή Ένωση, σε συνεργασία με τους Ευρωπαίους κατασκευαστές αεροσκαφών, εισήγαγε το πρόγραμμα «Clean Sky» («Καθαρός Ουρανός»), με στόχο το 2020 να έχουν μειωθεί κατά το ήμισυ οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και κατά 80% οι εκπομπές οξειδίων του αζώτου (NOx). Αυτός ο φιλόδοξος στόχος μπορεί να επιτευχθεί μόνο μέσω δραστικών περικοπών στην κατανάλωση καυσίμων. Αποδοτικότεροι κινητήρες, ελαφρύτερα υλικά και νέοι τύποι αεροσκαφών, με καλύτερη αεροδυναμική, είναι τα σημαντικότερα μέσα προς αυτόν το στόχο. Η καλύτερη διαχείριση της εναέριας κυκλοφορίας σε παγκόσμιο επίπεδο μπορεί επίσης να μειώσει την κατανάλωση καυσίμων, κυρίως σε ό,τι αφορά στη φάση της προσέγγισης για προσγείωση. Συγκεκριμένα, αν το κομπιούτερ του αεροσκάφους επικοινωνεί απ’ ευθείας με τον πύργο ελέγχου, μπορεί η διαδικασία της προσγείωσης να απλουστευθεί τόσο, που να επιτευχθεί εξοικονόμηση 150 κιλών καυσίμου ανά πτήση.

Πρέπει να χάσει κιλά

Η σημαντική μείωση της κατανάλωσης καυσίμου στα νέα αεροσκάφη θα οφείλεται, κατ’ αρχήν, σε αποδοτικότερους κινητήρες, καθώς και στη μείωση του βάρους. Στους σημερινούς κινητήρες turbofan, ο κινητήρας κινεί έναν ανεμιστήρα, ο οποίος ωθεί προς τα πίσω συμπιεσμένο αέρα, και αυτό προσφέρει στο αεροσκάφος το μεγαλύτερο μέρος της ώθησής του. Όσο μεγαλύτερος είναι ο ανεμιστήρας, τόσο αποδοτικότερη είναι η λειτουργία του κινητήρα, αλλά επίσης τόσο μεγαλύτερος γίνεται και ο σωληνοειδής θύλακας που τον περικλείει. Το αποτέλεσμα είναι να αυξάνεται το βάρος και η αντίσταση του αέρα, γι’ αυτό και το όφελος από την αποδοτικότερη λειτουργία του κινητήρα μειώνεται. Γι’ αυτόν ακριβώς το λόγο, η αγγλική αεροπορική εταιρεία Easyjet και η Rolls Royce συνεργάζονται με σκοπό την ανάπτυξη ενός νέου τύπου κινητήρα, με ανοιχτό ανεμιστήρα, ο οποίος μπορεί να γίνει μεγαλύτερος χωρίς να αυξηθεί πολύ το βάρος.

Εκτός από τις βελτιώσεις στους κινητήρες, ένας απλός τρόπος για αποδοτικότερη εκμετάλλευση του καυσίμου είναι να μειωθεί το βάρος του αεροσκάφους. Το «Dreamliner» τής Boeing είναι ένα καλό παράδειγμα. Ακόμη ελαφρύτερες συνθέσεις, ενισχυμένες με νανοσωλήνες άνθρακα, αναμένεται να αποτελέσουν το επόμενο βήμα της εξέλιξης. Μια ακόμα εξοικονόμηση καυσίμων μπορεί επίσης να επιτευχθεί με βελτίωση της αεροδυναμικής του αεροσκάφους, που θα περιορίζει τις αναταράξεις που λαμβάνουν χώρα γύρω από τον κορμό, τα φτερά και τους κινητήρες του.

Νέες κατασκευές καθ’ οδόν

Μακροπρόθεσμα, δε θα είναι αρκετό να τελειοποιήσουμε τους ήδη υπάρχοντες τύπους αεροσκαφών. Θα χρειαστούν εντελώς νέες κατασκευές, που θα εξασφαλίζουν μικρότερο βάρος και μικρότερη αντίσταση αέρος. Αμερικανοί ερευνητές στο Ινστιτούτο Virginia Polytechnic έχουν σχεδιάσει ένα αεροπλάνο με μεγάλο άνοιγμα πτερύγων. Οι πτέρυγες έχουν ενισχυθεί με έναν πρότονο, ο οποίος περνάει από την «κοιλιά» του αεροσκάφους στη μέση και των δύο πτερύγων και ύστερα συνεχίζει προς τα πίσω και «δένει» το πίσω πτερύγιο. Μια άλλη αεροδυναμική κατασκευή είναι το «ιπτάμενο φτερό» («flying wing»), πάνω στο οποίο εργάζονται η ΝΑSΑ, η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ και η Boeing. Οι δοκιμές με μοντέλα σε τούνελ αέρος είχαν επιτυχία και ένα μικρό πρωτότυπο, με άνοιγμα φτερών επτά μέτρων, δοκιμάζεται τώρα σε κανονικές πτήσεις, προκειμένου να φανεί αν το αεροπλάνο είναι σταθερό και στην πράξη.