Взгляд

Что такое «зеленая» авиация и реальны ли самолеты на водороде

Наш эксперт в области транспорта Юрий Плохотниченко выяснил, как авиакомпании и авиастроители собираются сокращать свой углеродный след.

фото: unsplash.com

Самолет выбрасывает больше парниковых газов, чем любой другой транспорт, чтобы перевезти пассажира на одно и то же расстояние. В результате авиаиндустрия оказывается под давлением общественности и экологических организаций, которые требуют снизить ущерб для окружающей среды. 

В чем-то интересы экологов и авиакомпаний совпадают. Перевозчики тоже стремятся снизить выбросы — правда, не из заботы об экологии, а из-за экономии. Траты на топливо — самая большая статья расходов любой авиакомпании. Каждый перевозчик готов на многое, лишь бы их сократить. Самый простой путь для этого — приобретение новых, более экономичных самолетов.

Самолеты становятся экономичнее и экологически «чище»

С момента, когда нефть стала стоить дорого (а это уже почти полвека) основное требование авиакомпаний к авиастроителям — «дайте нам самолет, потребляющий меньше горючего». В целом каждое новое поколение лайнеров экономичнее предыдущего, и за эти полвека самолеты стали тратить примерно вдвое меньше топлива на перевозку каждого пассажира. В ход идут все (допустимые по требованиям безопасности) меры: корпус и начинку самолетов стали делать из более легких материалов, а дизайн корпуса постоянно улучшается с точки зрения аэродинамики. Рассадку в салоне уплотняют, чтобы одним рейсом перевезти больше пассажиров: для этого создаются новые модели легких и тонких кресел, а пространство внутри салона перекомпоновывают, чтобы уместить больше рядов. В то же время старые модели самолетов дооснащаются законцовками крыла, снижающими сопротивление воздуха в полете и тем самым — потребление топлива. 

Еще 40 лет назад самолеты были значительно просторнее: Обслуживание пассажиров на борту пассажирского самолета ИЛ-62, 1981 г. Фото: Владимир Иванов / РИА Новости

Экономия, правда, имеет и обратную сторону: по мере того, как перелеты становятся дешевле, все больше людей могут себе их позволить, а значит, растет спрос и рейсов становится все больше. Соответственно суммарно выбросов в атмосферу меньше не становится — пусть от отдельного самолета эмиссий меньше, но число перелетов растет. 

С этим фактором пытаются бороться правительства — пока в основном европейские. В ряде стран уже существуют экологические сборы с каждого вылетающего пассажира, призванные повысить цену на перелеты и тем самым снизить на них спрос. К сожалению, в большинстве случаев собранные таким образом деньги идут вовсе не на какие-либо экологические проекты: их просто забирает себе бюджет соответствующей страны. Кроме того, высокие сборы на вылет из одной страны часто провоцируют экономных пассажиров покупать билет с вылетом из соседней, до которой еще нужно добраться. Причем обычно в эту «лишнюю» поездку пассажиры отправляются на личном автомобиле, тем самым добавляя выбросы в копилку углеродного следа.

Эффекты пандемии

В 2020 году атмосфера получила небольшую передышку: из-за эпидемии Covid-19 число авиарейсов на планете внезапно сократилось более, чем вдвое. Более того, оставшиеся в расписании рейсы авиакомпании стремятся выполнять на наиболее новых и экономичных своих самолетах, а старые неэкономичные ждут восстановления обычного спроса. По оценкам экспертов, это займет не менее трех лет с момента окончания острой фазы пандемии. Впрочем, часть старого флота уже никогда не появится на регулярных маршрутах и отправится на переработку. Свой вклад в этот процесс внесут и банкротства многих авиакомпаний, неизбежные в условиях глобального экономического кризиса. 

Эпидемия внесет и другие изменения. «Можно ожидать, что онлайн-конференции будут заменять личные командировки, и число бизнес-пассажиров не вернется к прежнему уровню даже по окончании эпидемии. Авиация сместится в сторону туризма. Но сейчас очень сложно предсказать что будет «новой нормальностью», так что это лишь гипотеза», — заявил на недавнем московском онлайн-форуме «Крылья будущего» профессор университета Граца Карл-Хайнц Хааг. 

Если эта гипотеза верна, то процесс затронет не только бизнес-авиацию, но и авиакомпании, предлагающие перевозки бизнес-класса. Впрочем, изменения в структуре флота уже идут, считают в глобальной ассоциации авиаперевозчиков IATA. «Мы ожидаем, что производство сместится в сторону более экономичных узкофюзеляжных самолетов. Их новые модели — такие, как Airbus A321 XLR — теперь могут покрывать большие расстояния. Они частично заменят широкофюзеляжные воздушные суда на маршрутах, где нет большого пассажиропотока. Кроме того, мы ожидаем почти полного исчезновения спроса на 4-двигательные самолеты, потребляющие больше топлива. Двухэтажные гиганты, такие как Airbus A380 и Boeing 747, не будут сильно востребованы», — заявил на том же форуме шеф департамента экономики перевозок IATA Крис Марку.

Долгосрочные концепции сокращения выбросов

Часть перевозчиков пробуют использовать различные виды возобновляемого биотоплива вместо обычного авиакеросина. Однако пока действующие стандарты безопасности позволяют лишь смешивать биотопливо с керосином, но не перейти на него полностью. Для полного перехода требуются длительные исследования последствий — не только для самих самолетов, но и для экологии. Крупнейший авиапроизводитель Airbus, впрочем, ожидает, что через несколько десятилетий использование керосина в самолетах резко сократится. Одна из надежд компании — самолеты на водородном топливе

 «На данный момент у нас в разработке три концепта самолета с нулевым уровнем выбросов», — рассказал «Экосфере» исполнительный вице-президент Airbus по инжинирингу Жан-Брис Дюмон. — «Во-первых, это небольшой самолет с турбовинтовым двигателем c дальностью полета до 1850 км, вмещающий до 100 пассажиров и подходящий для выполнения ближнемагистральных рейсов. Во-вторых, самолет с турбовентиляторным двигателем с дальностью до 3700 км и вместимостью в 120-200 пассажиров. Жидкий водород в этих моделях будет храниться в специальных баках, расположенных в хвосте фюзеляжа. Третий концепт — самолет с интегрированным фюзеляжем («летающее крыло»), также на 3700 км и до 200 пассажиров, с водородным гибридным турбовентиляторным двигателем».

«Все эти три концепта — набор технологий, которые мы изучаем и тестируем в настоящий момент, не стоит их воспринимать как некий конечный вариант. Данные концепты нужны для того, чтобы изучить разные варианты дизайна, разные технологии и выбрать те, которые будут наилучшим образом соответствовать поставленным задачам и которые в конечном счете определят облик первого в мире коммерческого самолета с нулевым уровнем вредных выбросов. Каждая из этих концепций имеет свои плюсы и перспективы. Но пока мне сложно сказать на каком из этих вариантов мы остановимся в конечном счете. Это будет зависеть, как я уже сказал ранее, от зрелости технологических решений, а также от потребностей рынка».

Эти разработки не относятся к сегменту дальних перевозок, и на то есть причина. Водородное топливо занимает в несколько раз больше места, чем обычный керосин. По этой причине в двух первых концептах Airbus топливные баки «водородного» самолета вынесены в хвост и занимают чуть ли не треть общей длины фюзеляжа (в большинстве обычных самолетов топливные баки умещаются в крыльях и под фюзеляжем между крыльями). В результате «водородные« самолеты даже для ближних перевозок получатся гораздо длиннее существующих. А «водородный» самолет для дальних маршрутов получился бы слишком длинным для действующих аэропортов. 

Однако даже если Airbus или другая компания сможет создать самолет на водородном топливе, их внедрение в коммерческие перевозки в любом случае будет очень долгим. Сначала самолет должен пройти процедуру сертификации, включающую тщательную проверку безопасности новой схемы — она даже для обычных самолетов занимает несколько лет, а для принципиально новых может длиться куда дольше. В случае успеха мало будет просто поставить новые самолеты авиакомпаниям — потребуется еще создавать инфраструктуру под водородные самолеты в каждом аэропорту, разрабатывать новое оборудование, стандарты обслуживания, безопасности и так далее. Кроме того, еще много лет после начала поставок в мире будут одновременно летать самолеты на керосине и водородном топливе, а значит, потребуется одновременно содержать разные инфраструктуры и нести двойные расходы, которые будут тормозить процесс. Сейчас Airbus рассчитывает, что первые коммерческие полеты пассажирских лайнеров на водородном топливе могут начаться к 2035 году. 

«Суда на водородном топливе могут и не стать панацеей. При их использовании увеличится количество водяного пара в атмосфере, и это тоже климатическое изменение. Еще неизвестно, что хуже — выбросы CO2 или водяного пара. Однако авиационная отрасль в любом случае будет работать над решением проблемы выбросов. Любые серьезные климатические изменения сами по себе несут риски для авиации, поскольку она летает в атмосфере, и изменение климатических условий может сильно затруднить или вообще остановить полеты. В интересах авиаперевозчиков и авиапроизводителей не допустить резких изменений климата», — считает Хааг.

Что происходит в России?

В России авиакомпании, как и везде в мире, постепенно меняют флот на более экономичный. С чисто экологическими инициативами в России пока негусто — в основном они исчерпываются предложением «компенсировать наносимый перелетом вред окружающей среде», добавив в процессе покупки билета небольшую сумму, которая будет перечислена в один из экологических фондов. Изредка перевозчики добавляют туда что-то из своей прибыли — например, S7 Airlines год назад перечисляла по 100 рублей с каждого билета по Сибири на восстановление тайги. 

Впрочем, иногда экологический выигрыш дает развитие инфраструктуры. К примеру, открытие в 2019 году в Шереметьево третьей взлетно-посадочной полосы резко сократило время, проводимое летящими туда самолетами в ожидании разрешения на посадку. Ранее немало бортов кружили по полчаса над Подмосковьем в очереди на посадку — теперь очередей нет и выбросы заметно сократились. 

А вот политика — сильный отрицательный фактор. Российские перевозчики по известным причинам уже несколько лет вынуждены облетать Украину, проводя в воздухе лишние полчаса-час, украинским приходится обходить стороной Россию. Крымская и донбасская бесполетные зоны приводят к длительным облетам для всех вообще. Если политики когда-нибудь договорятся — выиграют как авиакомпании, так и экология.

Поделиться:

Поделиться в facebook
Поделиться в vk
Поделиться в twitter
Поделиться в telegram
Поделиться в whatsapp
Поделиться в odnoklassniki
Поделиться в email