31.1.2013 Promet i ekologija 1
ZRAČNI PROMET I OKOLIŠ
Komercijalno zrakoplovstvo i okoliš
Uvod
Buka u komercijalnom zračnom prometu
• ‐od prvog komercijalnog leta 1949. godine uporaba komercijalne avijacije se povećalo za više od 70 puta
• ‐predviđanja rasta zračnog prometa (povećanje od 300% u 2025. godini u usporedbi s 1992.) nisu na liniji održivog razvoja
31.1.2013 Promet i ekologija 2
• ‐uzimajući u obzir porast zračnog prometa, bilo po pitanju putničkog (4% godišnje)ili teretnog (6,4% godišnje) smatra se da će 2050. godine avijacija doprinositi sa 66% svih emisija CO2 u Europi
• ‐neke zemlje kao Francuska, Švedska i Velika Britanija su na putu smanjenja CO2 za 60% do 2050. (ovaj stupanj smanjenja je prema klimatolozima minimalni stupanj smanjenja potreban kako bi se spriječilo daljnje povećanje temperature)
31.1.2013 Promet i ekologija 3
Tablica 1. Međunarodna udruženja i organizacije za okoliš u zrakoplovstvu
International Civil Aviation Organization(Međunarodna organizacija civilnog zrakoplovstva)- Komitet za zaštitu okoliša- Radna grupa za zaštitu okoliša
International Air Transport Association(Međunarodno udruženje zrakoplovnih
prijevoznika)- Grupa za okoliš
Air Transport Association of America(Udruženje američkih zrakoplovnih prijevoznika)- ATA program zaštite
European Community(Europska zajednica)- Europska agencija za okoliš- DGXI uprava za okoliš
European Civil Aviation Conference(Europska konferencija za civilno zrakoplovstvo)- Umanjenje onečišćenja uzrokovanog zračnim
prometom
Association of European Airlines(Udruženje europskih zrakoplovnih prijevoznika)- AEA grupa za okoliš
Slika 1. Novi dizajn zrakoplova
31.1.2013 Promet i ekologija 4
Zrakoplovi negativno utječu na okoliš:
• Stvaranjem emisija iz zrakoplovnih motora
• Bukom
• Narušavanjem flore i faune potrebnog lokaliteta i okoliša zračne luke
• Onečiščenjem tla i vode oko zračnih luka
‐New Aircraft Concepts Research
• 'Istraživanje koncepta novog aviona' ujedinjeni europski projekt da se proizvede zrakoplov ekološki prihvatljiviji (Airbus, 30 učesnika jake zrakoplovne industrije)
• →‐Sustainable Aviation projekt novog dizajna zrakoplova– Cilj: smanjenje 50% CO2 do 2020. godine
– konstukcijska rješenja krila i repnih površina osiguravat će upola manju buku
• ‐Airbus startao sa reciklažom zrakoplova (85‐90% dijelova zrakoplova će se reciklirati u Francuskoj)
31.1.2013 Promet i ekologija 5
• Analize pokazuju da su u posljednjih deset godina zrakoplovne kompanije poboljšale efikasnost potrošnje goriva za 20%
• Daljnjim programima i tehničkim usavršavanjima dugoročni ciljevi su dodatno 50‐postotno smanjenje u potrošnji goriva i CO2, te smanjenje Nox za čak 80% do 2020. godine
• Dosadašnji rezultati uvođenjem brojnih restriktivnih mjera, novih tehnologija i obrazovanjem stručnog kadra ukazuju da zrakoplovstvo ide ka održivom razvoju
31.1.2013 Promet i ekologija 6
NAJOSNOVNIJI UZROCI GLOBALNIH ILI
REGIONALNIH PROMJENA KOJE MIJENJAJU
ŽIVOTNI OKOLIŠ:
OPTEREĆENJE OKOLIŠA = VISINA POPULACIJE x
ŽIVOTNI STANDARD x TEHNOLOGIJA
• „ Brzina nije cilj! Ona je sredstvo. Kao i tehnološki napredak. Napredak se može opravdati samo ako je koristan. Ako on nije ništa drugo nego nezaustavljiv automatski mehanizam, čovjek ga treba znati savladati. To je cijena njegove slobode. Glavni problem našeg vremena nije zavladati prirodom i njenim zakonitostima, nego tehnologijom. Treba naučiti da se popusti kušnji beskorisnog napretka i mudro upotrijebiti znanstvenu moć.“
Le fine de ciel bleus ‐ supersoniques
31.1.2013 Promet i ekologija 7
Slika 1. Sonic Cruiser
31.1.2013 Promet i ekologija 8
ANEX 16 ICAO obuhvaća:
'ZAŠTITA OKOLIŠA‘
• Volume I‐ buka zrakoplova
• Volume II‐ emisija zrakoplovnih motora
• ANEXom 16 ICAO zrakoplovi podijeljeni u 4 kategorije:
31.1.2013 Promet i ekologija 9
Kategorija 1. Neodgovarajući zrakoplovi koji ne mogu dobiti certifikat o plovidbenosti (DC-8, B707...)
Kategorija 2. Zrakoplovi koji djelomično odgovaraju dopuštenom stupnju buke radi čega ih treba utišati ili izbaciti iz uporabe (B 727-100,
B 727-200, DC-10, B 747-100 i dr.)
Kategorija 3. Zrakoplovi koji odgovaraju dopuštenom stupnju buke, tzv. tihi zrakoplovi
Kategorija 4. Zrakoplovi koji će imati razinu buke nižu za 10dB od postavljenih granica stupio na snagu 2006. godine
31.1.2013 Promet i ekologija 10
Slika 2: Pregled svjetske flote prema kategorijama
bučnosti u razdoblju 1994.- 2014.godina
Slika 3: Točke mjerenja buke
31.1.2013 Promet i ekologija 11
BUKA U KOMERCIJALNOM ZRAČNOM PROMETU
ICAO propisao tri referentne točke u blizini USS-e kojima se utvrđuje razina buke pri slijetanju odnosno polijetanju. To su:
- točka A (preletna točka) nalazi se na produženoj središnjici USS-e, udaljena 6500m od početka zaleta pri polijetanju
- u ovoj točki se mjeri razina buke pri uzlijetanju
- točka B (prilazna točka) nalazi se na produženoj crti USS-e, 2000m od praga USS-e
- u ovoj točki se mjeri razina buke pri slijetanju
- točka C (lateralna točka) nalazi se na paralelnoj središnjici USS-e, udaljenoj od središnjice 650m, gdje je razina buke najveća za vrijeme uzlijetanja zrakoplova
31.1.2013 Promet i ekologija 12
Slika 4. Graničnevrijednosti razine buke
prema ICAO‐u
B U K A U P O L IJE T A N J U p o IC A O -u
4 m e tra
P ro p is d o 6 .O C T . 1 9 7 7 .(k a te g o rija 2 )
B U K A U P R ILA Z U p o IC A O -u
B O ČN A B U K A p o IC A O -u
P ro p is o d 6 .O C T . 1 9 7 7 .(k a te g o rija 3 )
4 ili v iš e m e ta ra
3 m e tra
1 ili 2 m e tra
2 m e tra
3 m e tra
E P N dB
E P N dB
E P N dB W x 1 0 0 0(k g )
W x 1 0 0 0(k g )
W x 1 0 0 0(k g )
A
B
C
31.1.2013 Promet i ekologija 13
Slika 5. Usporedba zrakoplova B 737‐200 i A 319 u pogledu bučnosti
Slika 6: Procijenjene konture buke od 100 EPNdB u prilaženju i polijetanja za dolet do 1500 km
DC – 10 - 10(CF6 – 6D)
ZRAKOPLOVISTAREGENERACIJE
SUVREMENIZRAKOPLOVI
BUDUĆIZRAKOPLOVI
B727-200 ADV(JT8D – 15)
DC – XXJT10D – 234
DC – 8 / B707(JT3D – 38)
DC – 9 SUPER 80(JT8D – 209)
POLIJETANJE
TOČKA POČETKAPOLIJETANJA
PRILAŽENJE
10
POVRŠINA km2
MANJAOD 2,5
12
31.1.2013 Promet i ekologija 14
PRIMJENA RESTRIKCIJA ZA BUČNE ZRAKOPLOVE
započela 1.4.1995.- američki prijevoznici nabava i ugradnja za utišavanje
(hush-kit), dok- europski operateri kupnja novih zrakoplova, zamjena
flote
Slika 7. Razine buke za Slika 8. Utjecaj regulative
kategorije 2, 3 i 4 na smanjenje buke
31.1.2013 Promet i ekologija 15
Slika 9. usporedba tlocrta buke Slika 10. Tehnološko unaprjeđenje
u polijetanju zrakoplova stare i zrakoplovnih motora
nove tehnologije
31.1.2013 Promet i ekologija 16
Slika 11.: Načini smanjenja buke na propulzijskom sustavu GP7000
31.1.2013 Promet i ekologija 17
Slika 12. Izvori buke turboventilatorskog motora
31.1.2013 Promet i ekologija 18
• kod komercijalnih mlaznih zrakoplova prevladava buka pogonske skupine i mlaza ispušnih plinova.
• Buka turboventilatorskog motora nastaje radom njegovih elemenata: ventilatora, kompresora, turbine i komore izgaranja, te zbog strujanja mlaza ispušnih plinova.
• Buka koja nastaje pri kretanju zrakoplova u struji zraka posljedica je formiranja turbulentnih strujanja. Istraživanja pokazuju da širokopojasna buka zbog visokouzgonskih površina (pretkrilca i zakrilca) i stajnog trapa podiže razinu spektra buke za oko 10dB u odnosu prema čistoj konfiguraciji
IZVORI BUKE ZRAKOPLOVA
Pogonska skupinastrukura zrakoplova oko koje se stvaraju turbulentni slojevi
Slika 13. Usporedba bučnosti turbomlaznog i turboventilatorskog motora
31.1.2013 Promet i ekologija 19
NAČIN SMANJENJA BUKE U ZRAČNOM PROMETU
• Postoje dva pristupa:
• TEHNIČKI‐ utišavanjem motora u eksploataciji (hush‐kit), izmjenom motora i zamjenom bučnih zrakoplova novim modelima
• ORGANIZACIJSKO‐ TEHNOLOŠKI‐ reguliranje lokalne gustoće prometa, racionalizacija početno‐završnih operacija na zračnim lukama
• Za najbrojniju flotu zrakoplova (B 737 100/200, DC‐9) proizvode se kompleti za utišavanje motora, pa tako modificirani Chapter 2 zrakoplov postaje chapter 3 zrakoplov. Europski prijevoznici se odlučuju na kupnju novih zrakoplova, tj. potpunu zamjenu flote.
31.1.2013 Promet i ekologija 20
Četiri su glavna elementa balansiranog pristupa u
regulaciji zrakoplovne buke (po rezoluciji ICAO,2001.g.):
• redukcija buke na izvoru
• operativne restrikcije za zrakoplove na granici udovoljavanja 'chapter 3' standarda (hush‐kit)
• prostorno planiranje i menadžment aerodroma
• operativne procedure smanjivanja buke
31.1.2013 Promet i ekologija 21
Redukcija buke na izvoru:tj. tehnološke mjere smanjenja buke
Ispušnog sustavaStrukture kućišta
motoraTurbomašinskog
sustava
motori s visokim stupnjem optočnosti (BPR‐om; Bypass
Ratio)
31.1.2013 Promet i ekologija 22
• OPERATIVNE PROCEDURE SMANJENJA BUKE• postupak FAA• postupak Lufthanse
(tehnika mali otpor ‐mali potisak)• prilaz u dva stupnja• prilaženje/ odlet po krivocrtnoj putanji
Slika 14. CDA procedura
Slika 15. Prilaz po MLS
• OPERATIVNE PROCEDURE:
Stišavanje buke u fazama polijetanja i slijetanja zrakoplova uz poželjnu selekciju upotrebe visokouzgonskih površina i režima rada motora, npr.:
• FAA postupak smanjenja buke u polijetanju
• postupak Lufthanse
• prilaz po MLS‐u
• slijetanje s kontinuiranim poniranjem (CDA)
• itd.
31.1.2013 Promet i ekologija 24
OPERATIVNE RESTRIKCIJE
• Mogu biti:– Globalne – restrikcije primijenjene na sav zračni promet jednog aerodroma, u ovisnosti od ukupnih učinaka buke cijele flote
– Specifične – restrikcije primijenjene na specifični zrakoplov ili grupu zrakoplova, u ovisnosti od individualnih učinaka buke
– Parcijalne – restrikcije korištene u određeno doba dana ili za pojedine uzletno sletne staze
EMISIJA ŠTETNIH TVARI IZ ZRAKOPLOVNIH MOTORA
• ‐budući da će do 2050. doći do sedmerostrukog povećanja obima zračnog prometa, te trostrukog povećanja potrošnje goriva, zračni promet na sjevernoj polutci ima značajan utjecaj na klimatske promjene
• ‐povratni let jedene osobe na relaciji London‐ New York generira između 1,5 ‐ 2 t CO2
• ‐ostaje zabrinutost da će učinak tehnološkog napretka biti ugrožen nezaustavljivim povećanjem broja i magnituda zrakoplovnih aktivnosti u budućnosti
31.1.2013 Promet i ekologija 1
• Volume I.‐ buka zrakoplova
• Volume II.‐ emisija zrakoplovnog motora
• Norme Anexa 16 odnose se samo na emisije do 915m ili 3000ft visine, za 4 režima rada:
• polijetanje
• penjanje
• Prilaz i taksiranje,
• prazan hod za određeni tip goriva i zrakoplova.
• Problem: onečiščivači emitirani za vrijeme krstarenja u gornjim kemijski osjetljivim slojevima atmosfere
31.1.2013 Promet i ekologija 2
Režim rada
motora
Faktor opterećenja
motora
Prosječno trajanje
faza (min)
Koncentracija komponenata ispušnog plina (kg/h), (kg/faza)
CO HC NOx
Rušenje i prazan hod
0,007 15 46,72 (11,7) 38,1 (9,52) 0,45 (0,11)
Poljetanje 1,00 0,7 4,54 (0,05) 5,44 (0.06) 67,1 (0,81)Penjanje 0,85 2,2 4,54 (1,68) 5,89 (2,18) 42,64 (15,7)Spuštanje 0,30 4,0 13,15 (0,88) 5,44 (0,36) 9,07 (0,61)Slijetanje 0,07 7,0 4,54 (0,53) 5,89 (0,70) 42,6 (5,12)
Σ 29 (14,82) (12,82) (23,22)Krstarenje 4,54 5,60 45,2
31.1.2013 Promet i ekologija 3
Tablica 1: Štetne tvari u ispušnim plinovima zrakoplovnog motora u raznim fazama leta
• Slika 1: Razgradnja ozona zbog zračnog prometa
•
31.1.2013 Promet i ekologija 4
• Tablica 2. vrste sastojaka koje utječu na klimu i promjenu ozona31.1.2013 Promet i ekologija 5
Slika 2. Utjecaj zračnog prometa Slika 2. Efikasnost potrošnje na atmosferu zrakoplovnog goriva
(referentna 1976. god.)
31.1.2013 Promet i ekologija 6
• Predmetom kontrole prema Anexu 16 ICAO su: CO, NOx, HC i koksne čestice tj. dimnost ispušnih plinova
• ‐ najznačajnije onečišćenje na visinama režima leta (8‐12km) odnosno područje troposfere i tropopauze gdje su zrakoplovi jedini antropogeni zagađivači
• ‐ sveukupno 1/5 zrakoplovima emitiranih polutanata u donjim stratosferskim slojevima, dok je ostali 4/5 unuar troposfere
31.1.2013 Promet i ekologija 7
31.1.2013 Promet i ekologija 8
Najveću brigu zadaju dušični oksidi (NOx) zbog dva štetna klimatska efekta:•u gornjoj troposferi povećavaju količinu ozona koja na ovim visinama stvara efekt staklenika•u stratosferi (gdje lete nadzvučni zrakoplovi) izaziva oštećenja prirodnog ozonskog sloja
Vodena para (H2O) iz zrakoplova u stratosferi ima također posredno klimatsko djelovanje:
1) tvorba kondenzacijskog pruga (koji tvore ledene cirrus oblake)povećanje staklenik efekta
2) tvorba stratosferskih oblaka koji razgrađuju ozonski omotač
31.1.2013 Promet i ekologija 9
Tablica 4. Emisija CO2 po putniku u 1 satu leta
Tablica 3. Emisija HC po putniku u 1 satu leta
31.1.2013 Promet i ekologija 10
Tablica 4. Emisija Hc po putniku u 1 satu leta
31.1.2013 Promet i ekologija 11
Tablica 5. Potrošnja goriva za 100 % popunjenost zrakoplova po putniku u 1 satu leta (u penjanju i praznom hodu)
31.1.2013 Promet i ekologija 12
Rješenje:
•poboljšanje ukupne aerodinamike zrakoplova, koja zbog smanjenogaerodinamičkog otpora rezultira smanjenjem potrošnje goriva, a time i emisija
•projektiranje nove generacije (high Bypass Turbofan) motora s novomkoncepcijom komore za izgaranje kod koje se smanjuje potrošnja goriva a time iemisije Nox
-po pitanju energetske učinkovitosti, današnji zrakoplovi su 70% efikasniji odprije 40 godina
-emisije CO smanjene su za 50%, a emisij HC i dima gotovo za 90%, dok do2020. tendencija smanjenja potrošnje goriva za 50% i smanjenje NOx za 80%
EKONOMSKE I REGULATORNE MJERE:
• 'trgovanje emisijama ispušnih plinova' u cilju smanjenja CO2
• oporezivanje goriva (pod jurisdikcijom Direktive o energetskim proizvodima)
• naplaćivanje emisija štetnih plinova (taksanaplata, a ne porez)
31.1.2013 Promet i ekologija 13
31.1.2013 Promet i ekologija 1
UTJECAJ ZRAČNE LUKE NA OKOLIŠ
PROBLEM ZAŠTITE OKOLIŠA U DOMENI ZRAČNIH LUKA
Taj problem je sve prisutniji može sagledati kroz nekoliko aspekata:
• buka zrakoplova
• emisija zrakoplovnih motora
• planiranje namjene i uporabe okolnog zemljišta
• tretiranje otpada
• onečišćenje tla i vode na zračnoj luci i njezinoj okolici
Hrvatska ima deset zračnih luka i pristaništa, što je gotovo 1 % ukupnog broja aerodroma u svijetu, ali sa svega 1 ‰ ostvarenog svjetskog godišnjeg prometa putnika.
Slika 1. Utjecaji na okoliš koji najviše zabrinjavaju 50 vodećih zračnih luka u SAD-u
31.1.2013 Promet i ekologija 3
Planiranje i izgradnja zračnih luka mora odgovaratigospodarskim potrebama i opravdanim htijenjima, ali uekološkim okvirima ‐ zadovoljenje potreba uz pažljivogospodarenje prirodnim resursima.
Onečišćenje zraka na zračnoj luci može potjecati od:
• od ispuha zrakoplovnih motora
• otvori za gorivo zrakoplova
• motorna vozila putnika, zaposlenih i
posjetitelja zračne luke
• zemaljska oprema
• građevinske aktivnosti i dr.
Načini riješenja:
• zahtijevati da su motori ugašeni u blizini ulaza/izlaza (zrakoplovne zgrade).
• koristiti manji broj motora koji rade velikom brzinom okretaja u minuti dok se kreću po zemlji (rulaju), kako bi se smanjile emisije CO i HC (ugljičnog monoksida i ugljikovodika)
• riješiti problem izlaska goriva
Onečišćenje vode od rada zračne luke:
• sanitarni otpad
• industrijski otpad
• onečišćenje vode zbog olujna vremena i kanalizacije
• otpad od punjenja gorivom, rada i čišćenja zrakoplova
• otpad od remonta i održavanja zrakoplova
31.1.2013 Promet i ekologija 4
31.1.2013 Promet i ekologija 5
Tablica 1. IATA‐ino izvješće o recikliranju u zrakoplovnim kompanijama (1995.)
31.1.2013 Promet i ekologija 6
Tablica 2. Zbrinjavanje otpada nastalog tijekom redovitog održavanja zrakoplova
Naziv zadatka – taskInterval
izvođenja
Vrsta i količina otpada koja se proizvodi tijekom izvođenja rada na
dnevnim radovima
31.1.2013 Promet i ekologija 7
Tablica 3. Zbrinjavanje otpada nastalog tijekom redovitog održavanja zrakoplova
Naziv zadatka – taskInterval
izvođenja
Vrsta i količina otpada koja se proizvodi tijekom izvođenja rada na
dnevnim radovima
PROSTORNO PLANIRANJE I MENAĐMENT AERODROMA
• Na temelju rezolucije ICAO donosi APR (Air Planning Manual) priručnik za planiranje aerodroma za prostorno planiranje i menađment zemljišta u blizini zračnih luka.
• Pokriva tri glavne stavke:– Korištenje prostora (Land Use)
– Prostorno planiranje (Land Use Planning)
– Prostorni menađment (Land Use Menagement)
31.1.2013 Promet i ekologija 9
Važan problem je i uporaba štetnih kemikalija (freoni, otapala, kloroform itd.), koji se koriste u čišćenju i pranju zrakoplova, odleđivanju zrakoplova, punjenju protupožarnih aparata.
Sve više pozornosti posvećuje se tretiranju otpada, recikliranju i odlaganju otpada.
Na svjetskim zračnim lukama sve prisutniji je termin “environmental capacity” koji označava ograničenje kapaciteta zračne luke s aspekta zaštite okoliša
31.1.2013 Promet i ekologija 10
ALTERNATIVNA GORIVA U ZRAČNOM PROMETU
Tablica 4. Usporedba udjela zračnog prometa i ostalih izvora u veličini polucije
Glavna dva kriterija za optimalnu efikasnost alternativnog goriva su:
•Zrakoplov mora biti lagan i mora imati što manje otpore (efikasne motore i krila)
•Zrakoplovno gorivo mora imati visoku energetsku vrijednost po jedinici volumena i mase
31.1.2013 Promet i ekologija 11
KEROZIN METAN VODIK
Primarni CO2 H2O H2O
produkt H2O CO2
CH4 → H2O + CO2
NOx → O3 NOx → O3 NOx → O3
Sekundarni CH → O3
produkt CO → O3 CO → O3
SO2 → H2SO4
čađa
31.1.2013Promet i ekologija 12
Jedinice mjere
Kerozin (J – A1)
Tekući vodik (LH2)
Tekući metan (LCH4)
Masa (energetski ekvivalent)
kg 1 0,357 0,856
Volumen (energetski ekvivalent)
1 1 4 1,6
Odnos energija/masa kJ/g 42,8 120 50
Temperatura ukapljavanja °C - - 253 cca. - 160
Tablica 7: Usporedba fizičkih značajki kerozina i alternativnih goriva
Tablica 6: Produkti izgaranja konvencionalnog i alternativnog goriva
TEKUĆI VODIK
Slika 3. Skica "cryo plane"
“Cryoplane” → smještaj spremnika za gorivo u trupu iznad putničke kabine31.1.2013
Promet i ekologija13
Slika 2. Omjer težine i volumenatekućeg vodika (LH2) i kerozina
• Tupoljev 154 je prvi zrakoplov na svijetu koji je nedaleko od Moskve poletio na tekući vodik.
• Optimalna komora za izgaranje vodika treba iskoristiti njegove prednosti: mogućnost izgaranja siromašnih gorivih smjesa, niže temperaturne granice paljenja, dobro miješanje sa zrakom i velika reaktivnost (kratko zadržavanje zraka)
• Istraživanja pokazuju da se emisije NOX pri izgaranju vodika mogu smanjiti na 1/3.
• Projektiranje nove kompatibilne infrastrukture je vrlo skupo (ukapljivanje, spremnici za pohranu i sl.)
31.1.2013 Promet i ekologija 14
• Produkcija vodene pare pri izgaranju vodika je skoro 3 puta veća nego pri izgaranju kerozina (na visinama većim od 12 km glavni uzročnik efekta staklenika)
• Rješenje → ograničenje visine na kojoj zrakoplovi krstare
• Biogoriva (biodizel i sl.) diskutabilno:
Boing izračunao da za korištenje biogoriva u zračnom prometu treba npr. sojom zasaditi površinu cijele Europe.
• NUKLEARNI POGON
31.1.2013 Promet i ekologija 15
NEDOSTACI PREDNOSTI
Zaštita posade, putnika i okoliša od zračenja
Duže vrijeme leta bez potrebe za obnavljanjem goriva u zračnim lukama
Posebna opasnost uslijed pada zrakoplova Proizvodnja energije bez potrebe za kisikom
Povećanje težine samog zrakoplova Mali maseni utrošak goriva
Meta terorista Velika količina proizvedene energije
• Svako alternativno gorivo (vodik, tekući metan, biogorivo ili nuklearni pogon) trenutno koristiti samo kao zamjensko uz preinake
31.1.2013 Promet i ekologija 16
Airbusov A 380 ostvario prvi probni let na prirodni plin (3 sata trajao let) + Qatar Airwaysu cilju smanjenja CO2 emisija
Na zrakoplove EU otpada ½ emisija CO2
Slika 4. Prednosti i nedostacialternativnih goriva
EKOLOŠKA TEHNOLOGIJA GRADNJE ZRAKOPLOVA
• prilikom konstrukcije zrakoplova sve veća pozornost na vrstama materijala; tako npr.ljepljena konstrukcija zrakoplova rezultira nekoliko stotina kilograma lakšim zrakoplovom, mogućnost korozije na spojevima, aerodinamički češći zrakoplov, tj. s manje otpora itd.
•
MATERIJALI IZRADE NOVE GENERACIJE ZRAKOPLOVA
• KOMPOZITNI MATERIJALI prednosti su im:• smanjenje težine zrakoplova
• povećanje nosivosti
• dugotrajna izdržljivost
• veća otpornost na opterećenje
31.1.2013 Promet i ekologija 1
Slika 4. Primjena suvremenih materijala na zrakoplovu
31.1.2013 Promet i ekologija 2
• Već 60% konstrukcije A 350 zrakoplova napravljeno od plastike ojačane karbonskim vlaknima, te aluminij‐ litijskih legura.
• Najčešće su u uporabi sljedeći materijali:
• plastika ojačana vlaknima
• staklena vlakna
• fiberglas
• ojačan karbon‐ karbon kompozit
• super legure (bazirane na niklu, kobaltu ili željezu)
31.1.2013 Promet i ekologija 3
• trenutni udio kompozitnih materijala u zrakoplovnoj industriji iznosi 35‐ 45%
•
• nemetalni kompoziti su polimerni kompoziti koji se najviše rabe u suvremenoj zrakoplovnoj industiji
•
• inteligentnom upotrebom aluminij‐litijskih legura treće generacije moguće smanjenje težine zrakoplova oko 8 tona
31.1.2013 Promet i ekologija 4
Nova klasa vlaknastih metalnih laminata tj. staklom pojačani aluminijski laminatpokazao prednosti:
• Odlična otpornost na udarce• Otpornost na plamen i koroziju• Lakoća proizvodnje i popravaka• Dobra izolacijska i prigušujuća svojstva• Visoke statičke karakteristike itd.
GLARE laminat pokazao je nadmoć, te se može koristiti na napadnom rubu krila i repova A380
Slika 5. Primjena GLARE-a kao pokrov gornje strane trupa A3605
Slika 6. Materijali korišteni za izradu zrakoplovnog motora
Nedostaci primjene kompozitnih materijala u zrakoplovstvu:
• Reakcije na udarce i oštećenja
• Električna vodljivost (udar munje)
• Iznimno visoke cijene
• Reciklaža?
7
31.1.2013 Promet i ekologija 8
RECIKLIRANJE ZRAKOPLOVA
Recikliranje i ponovna upotreba sekundarnih sirovina imperativ modernog društva
Airbus počeo 15‐mjesečni projekt ekološkog zbrinjavanja otpisanih zrakopllova u Francuskoj
od 25 do 35% letjelice su nemetalni dijelovi, uključujući plastiku, izolaciju, staklo, gumu i drvo
od metalnih dijelova 85% je aluminij, 10% čelik, 3% titan, 2% bakar
recikliranje 85‐ 90% dijelovi zrakoplova u nekoliko faza:
31.1.2013 Promet i ekologija 9
I. faza‐ uklanjanje tekućina nužnih za optimalni rad, kemijskih otrovnih komponenti
sadržanih u baterijama, kočnicama, itd.II. faza‐metalni dijelovi daljnjim postupkom odvajat će se
u točke i lake metale te rezati na manje dijelove
III. faza‐ legure aluminija, bakra, titana smjestit u posebne kontejnere i odvozit na specijalizirana mjesta za reciklažu
IV. faza‐ gume, elektronička oprema, hidraulička ulja odstranjivati kroz kontrolirani proces
Tako da postanu neštetni za okoliš
NOVE TEHNOLOGIJE
• tehnološko usavršavanje zrakoplovnih motora zadnjih 40‐ak godina pridonijelo smanjenju potrošnje goriva od 70% (po jedinici prijev.učinku)
• tipični zrakoplovi koji se aktualno uvode su za 20dB tiši u odnosu na zrakoplove od prije 30‐ak godina, što znači redukciju buke za 75%
• OPERATIVNE MJERE• prema izvješću IPCC, poboljšanjem ATM efikasnosti (kontrola
zrač.prometa) može se reducirati potrošnja goriva za 6‐12%
• EKONOMSKE MJERE• uvođenje zrakoplovnih ekoloških naknada (0,20 dolara po litri
goriva smanjio bi rast zrakoplovne emisije za 30%)
31.1.2013 Promet i ekologija 10