Jak AI pomaga liniom lotniczym ograniczać smugi kondensacyjne

Smugi kondensacyjne pozostawiane przez samoloty to jeden z najbardziej niedocenianych czynników ocieplenia klimatu. Choć pojedyncza smuga wydaje się niewinna, badania pokazują, że zaledwie 2-3% lotów odpowiada za około 80% ocieplenia wywołanego przez to zjawisko. Cathay Pacific wspólnie z Google postanowiło to zmienić, testując system unikania smug na trasach ultra-długich, czyli lotach trwających ponad 16 godzin.

Pilotowe wdrożenie rozpoczęte pod koniec 2025 roku objęło ponad 80 tras. Linia lotnicza modyfikowała wysokość przelotową, aby omijać cienkie pasma wilgotnego powietrza, w których spaliny silników zamarzają, tworząc chmury zatrzymujące ciepło. Według analiz satelitarnych Google, udało się osiągnąć około 40% redukcję wpływu ociepleniowego smug, które powstałyby podczas tych lotów.

Dlaczego unikanie smug kondensacyjnych ma znaczenie dla klimatu

Skala problemu jest znacznie większa, niż mogłoby się wydawać. Komisja Europejska szacuje, że efekty nie-CO2 odpowiadają za dwie trzecie całkowitego wpływu lotnictwa na klimat, przy czym same smugi kondensacyjne stanowią około jednej trzeciej. To sprawia, że eliminacja smug stała się priorytetem zarówno dla naukowców, jak i regulatorów.

Kluczowe znaczenie ma jednak precyzyjna identyfikacja problematycznych lotów. Badania zebrane przez Resources for the Future wskazują, że efekt ociepleniowy smug jest niezwykle skoncentrowany. Na trasach północnoatlantyckich około 38% lotów tworzyło smugi ocieplające, 48% nie pozostawiało trwałych smug, a 14% wytwarzało smugi, które paradoksalnie działały chłodząco. Wystarczy więc znaleźć te nieliczne, które mają znaczenie, i zmienić ich wysokość o kilka tysięcy stóp.

Największy wkład w testy Cathay Pacific miała trasa Hongkong–Singapur, gdzie trwałe smugi tworzą się wyjątkowo często. To właśnie ten korytarz odpowiadał za ponad połowę oszacowanej redukcji ocieplenia. Prognozy trafiały do pilotów przez elektroniczny folder lotu Cathay, przesyłany za pomocą pokładowego Wi-Fi.

Ile paliwa kosztuje unikanie smug kondensacyjnych

Naturalnym zastrzeżeniem wobec zmiany wysokości przelotowej jest dodatkowe spalanie paliwa. Odchylenie od optymalnej wysokości zwiększa zużycie, a to przekłada się na większą emisję dwutlenku węgla. Dotychczasowe badania dają jednak nadzieję, że koszt ten jest zaskakująco niski.

Wcześniejsze prace Google z American Airlines przyniosły konkretne dane. Badanie z 2023 roku obejmujące 70 lotów wykazało redukcję smug o 54% przy koszcie około 2% dodatkowego paliwa na zmienionych trasach. Naukowcy oszacowali jednak, że rozłożone na cały rozkład lotów linii, zużycie to spadłoby do zaledwie 0,3%. Z kolei większy transatlantycki test przeprowadzony od stycznia do maja 2025 roku, obejmujący 112 lotów, przyniósł 62% redukcję smug w porównaniu z grupą kontrolną, bez statystycznie istotnych różnic w spalaniu paliwa.

Google wylicza, że uniknięte ocieplenie jest około 20 razy większe niż ocieplenie dodane przez dodatkowe paliwo. Koszt abatamentu wynosi przy tym od 5 do 25 dolarów za tonę ekwiwalentu CO2, co czyni tę metodę niezwykle konkurencyjną w porównaniu z innymi dostępnymi dla linii lotniczych rozwiązaniami.

Jak Europa reguluje kwestię smug kondensacyjnych

Unia Europejska uznała problem za na tyle istotny, że od 1 stycznia 2025 roku system handlu emisjami wymaga od linii lotniczych monitorowania i raportowania efektów nie-CO2 dla każdego lotu. Obowiązek obejmuje trwałe smugi kondensacyjne, tlenki azotu oraz sadzę. To właśnie to unijne zobowiązanie przesuwa europejskie badania z fazy dobrowolnej do strukturalnej.

Przykładem takiego podejścia jest program Operation Blue Skies ogłoszony w sierpniu. To przedsięwzięcie o wartości 5 milionów funtów, realizowane przez 30 miesięcy w przestrzeni powietrznej Shanwick, obejmującej wschodnią połowę korytarza północnoatlantyckiego. Departament Transportu Wielkiej Brytanii inwestuje 2,65 miliona funtów, Google UK wnosi 1,4 miliona funtów w formie wkładu rzeczowego, a w konsorcjum znajdują się Met Office, NATS, Imperial College London oraz University of Cambridge. Planowane są 20–40 dni testowych w każdym sezonie zimowym.

Prognozowanie leżące u podstaw tych działań korzysta z tych samych rozwiązań, które stworzyły modele pogodowe oparte na uczeniu maszynowym, zdolne pokonać konwencjonalne prognozy numeryczne. Jak podkreślił Lawrence Fong, dyrektor ds. cyfryzacji i IT w Cathay Pacific, lotnictwo potrzebuje rozwiązań w walce ze zmianami klimatu, a sztuczna inteligencja przyspiesza te postępy. Wypowiedź ta padła podczas wspólnego wystąpienia z Michaelem Yue, dyrektorem zarządzającym Google Hong Kong.

Co dalej z technologią unikania smug

Druga, większa faza testów rozszerzy działania na azjatycką i transpacyficzną sieć połączeń Cathay Pacific. Atrakcyjność tej metody dla linii lotniczych jest oczywista, ponieważ zmiana wysokości przelotowej kosztuje niemal nic w porównaniu z wymianą floty czy zakupem zrównoważonego paliwa lotniczego, które pozostaje trudno dostępne i drogie.

Pozostaje jednak otwarte pytanie, czy pomiary satelitarne są wystarczająco precyzyjne, aby przetrwać transformację z wyniku badawczego w regulowaną liczbę. To właśnie ten test ostatecznie zweryfikuje unijny okres raportowania. Jeśli się powiedzie, unikanie smug może stać się jednym z najtańszych i najszybciej wdrażanych narzędzi redukcji wpływu lotnictwa na klimat.

Źródło

Może Cię zainteresować