Rastos de aviões aquecem o planeta - eis como os novos combustíveis com baixo teor de fuligem podem ajudar

Um céu azul com uma linha de rastros e finas nuvens cirrus. Os rastros rastreiam as trajetórias de vôo dos aviões, mas também podem se espalhar para formar nuvens cirros. Daniel Albach / Shutterstock

Enquanto a aviação é responsável por 2.4% de todas as emissões do uso de combustível fóssil globalmente, dois terços do efeito de aquecimento do setor dependem de algo diferente de suas emissões de CO₂. E uma das formas mais significativas pelas quais a aviação contribui para o aquecimento global é por meio das nuvens que os aviões criam na atmosfera superior.

Mas, em um novo estudo, pesquisadores mostraram que combustíveis alternativos ao querosene que os aviões normalmente queimam podem ajudar.

Em altitudes de cruzeiro onde a atmosfera é fria e úmida o suficiente, rastos (abreviação de trilhas de condensação) se formam na esteira da aeronave. Essas são nuvens feitas de cristais de gelo que são inicialmente produzidas a partir da fuligem do motor do avião e das emissões de água - você provavelmente as viu como faixas brancas e inchadas no céu em um dia claro. Quando a atmosfera é especialmente fria e úmida em grandes altitudes, esses rastros em forma de linha podem durar muitas horas e se espalhar para formar uma vasta teia de nuvens cirrus, que se parecem com mechas brancas de cabelo.

Essas nuvens refletem a radiação do Sol de volta ao espaço, resfriando a atmosfera, mas também podem capturar a radiação infravermelha refletida da Terra. Em última análise, esse processo aquece a atmosfera, pois o efeito de aquecimento excede o resfriamento. Isso é calculado para ser o maior efeito de aquecimento atual da aviação - quase o dobro das emissões históricas de CO₂.

A redução dos impactos climáticos da aviação causados ​​pelos rastros dependerá da minimização das partículas de fuligem dos escapamentos dos aviões. As plumas de exaustão de aeronaves costumavam ser enfumaçadas, pois continham muita fuligem. Os motores modernos são projetados para reduzir o peso das emissões de fuligem, mas o tamanho e o número de cristais de gelo que se formam depende do grande número de partículas de fuligem. Há muito mais que pode ser conseguido limpando os escapamentos dos aviões - os esforços futuros devem se concentrar no próprio combustível.

Impurezas como naftaleno, que estão naturalmente presentes em combustíveis fósseis de aeronaves como o querosene, são chamadas de compostos aromáticos. Essas são estruturas químicas em forma de anel de carbono que formam os blocos de construção das partículas de fuligem. Biocombustíveis feitos de colheitas e resíduos de óleos vegetais, e combustíveis sintéticos feitos com eletricidade renovável, hidrogênio e CO₂, são projetados para reduzir a pegada de carbono de voar.

Não há impurezas aromáticas nesses combustíveis, o que significa menos partículas de fuligem são gerados quando são queimados. No novo estudo, os pesquisadores descobriram que eles também geram menos (mas maiores) cristais de gelo na atmosfera durante o vôo. Isso, por sua vez, faz com que os rastros e as nuvens cirros que eles formam aqueçam menos a Terra.

O futuro de voar

Atualmente, os aviões só podem ser abastecidos com querosene ou misturas de querosene-biocombustível. Os autores do novo artigo descobriram que as misturas de combustíveis com baixo teor de impurezas aromáticas reduzem a formação de cristais de gelo entre 50 e 70%. Em outro artigo, pesquisadores previsto isso equivaleria a uma redução no efeito geral de aquecimento dos rastros em aproximadamente 20% -50%. Os voos provavelmente terão permissão para operar com biocombustíveis puros em algum momento no futuro, de modo que a redução potencial no aquecimento causado pela aviação poderia ser ainda maior.

As descobertas do novo estudo sugerem que as misturas de combustível sustentável oferecem uma situação ganha-ganha para reduzir a produção de CO₂ da aviação e sua produção de nuvens cirrus.

Outras soluções, como o vôo elétrico, provavelmente só serão possíveis para rotas muito curtas. Mesmo aeronaves movidas a hidrogênio só podem ser desenvolvidas para administrar distâncias médias. Ambas as tecnologias levarão mais de uma década para amadurecer antes que possam ser introduzidas na frota global de aeronaves. A aviação de longo curso provavelmente dependerá de combustíveis do tipo querosene líquido em um futuro previsível.

Outra opção é os pilotos evitarem partes da atmosfera onde é mais provável que se formem rastros. Em uma base vôo a vôo, entretanto, navegar para evitar essas regiões quase certamente aumentaria as emissões de CO₂ do vôo. Modelos meteorológicos também não pode prever as áreas onde os rastros se formarão com precisão suficiente.

É claro que os custos financeiros de desenvolvimento e distribuição de biocombustíveis e combustíveis sintéticos em escala suficiente provavelmente serão grandes e podem aumentar os custos de voo. Com toda a probabilidade, os governos precisarão determinar a eliminação progressiva do querosene baseado em fósseis e fornecer grandes incentivos para que as companhias aéreas mudem. Mas o tempo está se esgotando para descarbonizar os voos, e esta é uma opção eficaz que as companhias aéreas podem desenvolver imediatamente para reduzir o impacto geral do setor no clima.

Sobre o autor

David Simon Lee, professor de ciências atmosféricas, líder do grupo de pesquisa em aviação e clima, Manchester Metropolitan University

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Este artigo foi publicado originalmente no The Conversation

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