NASA studia le scie degli aerei e il carburante sostenibile
La collaborazione NASA-Boeing per un’aviazione sostenibile
La NASA e Boeing stanno collaborando per studiare l’impatto dei carburanti per l’aviazione sostenibili sulla formazione delle scie di condensazione e sul cambiamento climatico. La loro ricerca prevede test di volo con diversi carburanti e l’analisi dei loro effetti ambientali, contribuendo all’obiettivo della NASA di emissioni nette zero per l’aviazione entro il 2050.
• La collaborazione NASA-Boeing per un’aviazione sostenibile
• La ricerca congiunta NASA-Boeing
• La campagna di ricerca NASA-Boeing
• Focus della ricerca e collaborazione
• Le scie di condensazione e l’impatto sul clima
• Carburanti per l’aviazione sostenibili
• L’importanza dei test di volo
La ricerca congiunta NASA-Boeing
La ricerca congiunta di NASA e Boeing si concentra su come i carburanti per l’aviazione sostenibili possano mitigare l’impatto ambientale delle scie di condensazione, con l’obiettivo di promuovere pratiche di aviazione più ecologiche.
Le scie di condensazione, le linee di nuvole lasciate dagli aerei ad alta quota che solcano i cieli, sono spettacoli familiari, ma possono avere un effetto invisibile sul pianeta: intrappolano il calore nell’atmosfera. Collaborando con Boeing e altri partner, i ricercatori della NASA stanno raccogliendo dati per vedere come i nuovi carburanti per l’aviazione più ecologici possano aiutare a ridurre il problema.
La campagna di ricerca NASA-Boeing
Durante il mese di ottobre, la NASA e Boeing hanno collaborato per condurre una campagna di ricerca sulle scie di condensazione nello stato di Washington attraverso il programma ecoDemonstrator dell’azienda. La campagna si è concentrata sulla generazione e l’analisi dei dati sulla capacità dei carburanti per l’aviazione sostenibili di beneficiare l’ambiente.
L’aereo DC-8 della NASA Armstrong ha sorvolato il nord-ovest degli Stati Uniti per monitorare le emissioni dell’aereo ecoDemonstrator Explorer di Boeing. Essendo il più grande laboratorio scientifico volante al mondo, il DC-8 è attrezzato per raccogliere dati cruciali sul carburante per l’aviazione sostenibile e i suoi effetti sulla formazione delle scie di condensazione.
Il secondo aereo ecoDemonstrator Explorer di Boeing, un 737-10, ha condotto voli di prova alternando serbatoi riempiti o con carburante per l’aviazione sostenibile al 100% o con una versione a basso contenuto di zolfo del carburante per jet convenzionale. L’aereo DC-8 della NASA, il più grande laboratorio scientifico volante al mondo, ha seguito, misurando le emissioni e la formazione di ghiaccio delle scie di condensazione da ciascun tipo di carburante. I dati raccolti dalla strumentazione speciale del DC-8 aiuteranno a determinare se i carburanti per l’aviazione sostenibili aiutano a ridurre la formazione delle scie di condensazione.
Focus della ricerca e collaborazione
“Si ritiene che le scie di condensazione siano una delle principali fonti di inquinamento”, ha affermato Rich Moore, scienziato fisico ricercatore presso il Langley Aerosol Research Group Experiment della NASA e investigatore principale per la campagna. “Con questa campagna di volo, non stiamo tanto cercando di correggere le scie di condensazione, quanto di prevenirle.”
Oltre al DC-8, che ha sede presso il NASA’s Armstrong Flight Research Center in California, l’agenzia ha contribuito con altre capacità critiche, tra cui un laboratorio mobile per i test a terra. Altri collaboratori per la campagna di volo hanno incluso GE Aerospace, il Centro Aerospaziale Tedesco, la Federal Aviation Administration, United Airlines e molti altri contributori.
Entro un anno, i ricercatori pubblicheranno i loro risultati.
“Una delle cose più sorprendenti di questa collaborazione è che questi dati saranno rilasciati pubblicamente al mondo”, ha detto Moore.
Le scie di condensazione e l’impatto sul clima
Le nuvole di scie di condensazione possono avere sia effetti di raffreddamento che di riscaldamento localizzati a seconda delle condizioni e del momento, ma le stime al computer dei ricercatori dicono che il loro effetto di riscaldamento è maggiore su scala globale. Negli ultimi anni, la NASA ha lavorato con i partner per far corrispondere quei modelli con le osservazioni, lavorando per capire come e quando si formano le scie di condensazione e il loro impatto sull’ambiente.
Il gas di scarico dei motori a reazione include vapore acqueo e particelle di fuliggine. Le scie di condensazione si formano quando gli aerei operano alle basse temperature ad alta quota. Il vapore acqueo nel loro scarico si raffredda e condensa, e quando interagisce con la fuliggine o altre particelle nell’aria, forma cristalli di ghiaccio. Queste scie di condensazione possono persistere nell’atmosfera superiore per ore, producendo impatti localizzati sulla temperatura, che nel tempo possono influenzare il cambiamento climatico.
Carburanti per l’aviazione sostenibili
I carburanti alternativi, inclusi i carburanti per l’aviazione sostenibili, possono rilasciare meno particelle di fuliggine. I modelli di ricerca trovano che ciò dovrebbe comportare meno cristalli, e quelli che si formano saranno più grandi, cadendo e sciogliendosi nell’aria più calda sottostante, riducendo l’impatto ambientale delle scie di condensazione.
Oltre a questa nuova partnership ecoDemonstrator, la NASA e il Centro Aerospaziale Tedesco hanno condotto una campagna congiunta di ricerca di volo nota come ND-MAX. La campagna ha coinvolto il DC-8 che testava le scie di condensazione lasciate da un aereo di linea A320 gestito dal Centro Aerospaziale Tedesco che utilizzava biocarburanti. Nel 2013 e 2014, la NASA ha guidato una serie di programmi di ricerca di volo utilizzando jet di classe business più piccoli chiamati Effetti dei carburanti alternativi sulle scie di condensazione e sulle emissioni in crociera.
Nel corso dell’ultimo decennio, la ricerca finanziata dalla NASA ha dimostrato che i carburanti per l’aviazione sostenibili hanno benefici significativi per ridurre le emissioni di particelle dei motori che possono influenzare la qualità dell’aria locale vicino agli aeroporti e contribuire alla formazione delle scie di condensazione. Gli sforzi per sviluppare e valutare i carburanti per l’aviazione sostenibili si concentrano sul fornire le prestazioni del carburante per jet convenzionale senza rilasciare nuova anidride carbonica nell’ambiente. Questi carburanti possono essere derivati da fonti sostenibili come materie prime e risorse di scarto.
La ricerca sui carburanti per l’aviazione sostenibili della NASA fa parte del lavoro dell’agenzia per avanzare l’obiettivo degli Stati Uniti di emissioni nette zero di gas serra per l’aviazione entro il 2050.
L’importanza dei test di volo
I test di volo rimangono lo standard d’oro per comprendere le innovazioni aerospaziali e i loro impatti ambientali, rendendo partnership come ecoDemonstrator e aerei di ricerca come il DC-8 della NASA fonti importanti per i dati che possono aiutare a rendere l’aviazione più sostenibile, proteggendo l’ambiente e migliorando la vita sulla Terra.