Piszkos légutak: szabad-e repülni a klímakatasztrófa korában?

Miközben egyre többet repülünk, hajlamosak vagyunk elfeledkezni arról, hogy ez az egyik legszennyezőbb közlekedési forma.

Az olcsó utakat kínáló fapados légitársaságoknak is köszönhetően közlekedési szokásainkat leg­inkább a repülőutak és a repülést választó embertársaink számának szakadatlan gyarapodása jellemzi. Ez tavaly már 4,3 milliárd légi utast jelentett.

A probléma ezzel csupán annyi, hogy jelenlegi formájában a repülés mindennek tekinthető, csak éppen tiszta technológiának nem. A sugárhajtású gépek nagy mennyiségű kerozint égetnek el, ráadásul tökéletlenül, és ezzel gigantikus mennyiségű, különböző tulajdonságú szennyező anyagokat juttatnak a légkörbe.

A repülőgépek bocsátják ki a teljes évi emberi eredetű és a légkörbe jutó szén-dioxid-mennyiség minimum 2 százalékát – legalábbis az ENSZ polgári repüléssel foglalkozó szervezetének (ICAO) konzervatív becslése szerint. Ezzel a repülési iparág egymaga bekerülhetne a Föld 10 legnagyobb légszennyező országa közé: CO₂-kibocsátás terén lassan már Németországot is veri!

Ha csak Európát nézzük, a közlekedési szektor egymaga az üvegházhatásért felelős gázok egynegyedét bocsátja ki, ezen belül még mindig 70 százalék a közúti közlekedés aránya, a maradékért többnyire a repülés és tengerhajózás felelős. Ha azonban azt vesszük górcső alá, hogy utaskilométerenként mennyi a CO₂-kibocsátás, úgy már messze a repülés áll a legrosszabbul. Azzal, hogy egy utas egy kilométert tesz meg repülővel, 285 gramm szén-dioxid kerül a légkörbe – közúti közlekedésnél ez már csak 158 gramm, vasúton pedig mindössze 14 gramm.

Koromtól a kondenzcsíkig

A repülés környezeti terhelése nem csupán a „szimpla” szén-dioxid-kibocsátással egyenértékű. Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi tudományos testület, az IPCC húsz évvel ezelőtti jelentése szerint is a légi közlekedés teljes klímahatása a puszta CO₂-kibocsátás 2–4-szerese lehet, azaz a klímaváltozásban a fent említett 2 százaléknál jóval nagyobb mértékű lehet a repülés szerepe.

Pontosabb és frissebb becslésekhez persze még precízebben kéne vizsgálni a repülés légköri hatásait. Annyi biztos, hogy a légszennyezés alapmechanizmusáért a hajtóművek működése a felelős. A kerozin égése során nagy mennyiségű égéstermék keletkezik: vízgőz mellett leginkább szén-dioxid – talán ennek a klímahatását értjük a legjobban.

A kutatók szerint ráadásul egyre megy, milyen magasságban égetjük el az üzemanyagot: a repülőgépeken menet közben, sok kilométeres menetmagasságban elégetett kerozinból felszabaduló szén-dioxid klímahatása pont akkora, mint a közúti közlekedésben elégő benziné, gázolajé. Ám a repülőgép-hajtóművekben magas hőmérsékleten elégő üzemanyag más reakciókat is indukál.

A levegő összetevőiből nitrogén-oxidok (NO_x) keletkeznek, ame­lyek hozzájárulnak az üvegházhatású ózon, azaz a háromatomos oxigénmolekula (O₃) keletkezéséhez a troposzféra magasabb régióiban, közel a felső határréteghez (a tropopauzához). A nitrogén-oxidok ózonképző hatása sokkal erőteljesebb odafenn, mint itt lenn, a felszín közelében – ráadásul, míg idelenn az ózon hatása csupán lokálisan jelentkezik, addig a középső és felső légkörben egyenletesen oszlik el.

A nitrogén-oxidok javára annyit írnánk, hogy a környezetükben csökkentik a légköri metán szintjét (ennél a gáznál nem nagyon találni erősebb üvegházhatású ágenst). A kutatók úgy vélik, a sztratoszférában a repülőgépek kén-oxid- és vízgőzkibocsátása révén lebontják a fölös ózontermelést – éppenséggel ezt a hatást sem ártana kimérni ahhoz, hogy megfelelő ajánlásokat tehessenek az optimális repülési magasság tekintetében.

A repülőgépek az üzemanyag elégetése során nagy mennyiségű vízgőzt is kibocsátanak, ez nagy magasságban, bizonyos légköri körülmények között apró cseppecskékbe kondenzál, és kondenzcsíkokat alkot – ezek angol neve contrail, ami nem tévesztendő össze a paranoid összeesküvés-elméletekben létező chemtraillel. A kondenzcsíkokból e nagy magasságban, speciális légköri körülmények között jégtűkből álló, kusza szerkezetű, látványos cirruszfelhők jönnek létre, amelyeknek a gyanú szerint szintén erős üvegházhatása van, ennek mértéke azonban egyelőre vitatott.

Egy 2015-ös tanulmány szerint az összefüggés igenis létezik, és a kondenzcsík és nyomában a cirruszfelhő-képződés komolyan csökkentette a nappalok és az éjszakák hőmérséklete közötti különbséget. A nagy magasságban lévő felhők ugyanis gátolják az éjszaka a felszínről történő, a lehűléshez hozzájáruló kisugárzást, visszaverik a hosszúhullámú (infravörös) kisugárzást.

Mellékhatások tekintetében

Talán kisebb a klímahatása, de a repülők nem spórolnak a menet közben kibocsátott apró részecskékkel sem: ezek vagy korom-, vagy szulfátszemcsék. A korom elvileg elnyeli a hőt, melegítő hatással van a légkörre nézve, míg a szulfátszemcsék, illetve a kénsavcseppecskék visszaverik a nap fényét, ezáltal némileg hűtik a légkört. Ráadásul a szemcsék kondenzációs magként is szolgálnak, így elősegítik az említett kondenzcsíkok és cirruszok keletkezését – ebben mindenekelőtt a nagyobb méretű koromszemcsék a ludasok.

Szerencsére a repülőgépek koromkibocsátása némileg csökkenthető – ehhez elég ügyelni arra, hogy a kerozinban (folyékony halmazállapotú szénhidrogének változó összetételű keverékében) minél kevesebb legyen a gyűrűs (aromás) szénhidrogének, például a benzol és származékainak aránya.

Miközben a légi közlekedés és szállítás klímaterheléséről beszélünk, nem árt figyelembe venni a repülőgépek más típusú, nem a klímára ható, de szintén kedvezőtlen és kellemetlen környezeti hatásait sem. A repülők rendkívül zajos jószágok, ami persze leginkább fel- és leszállás közben jelentkezik – elég csak a Budapest Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér környékén folyamatosan jelentkező lakossági panaszokra gondolnunk.

A repülőterek rendkívüli módon szennyezik környezetükben a természetes vizeket is: ehhez hozzájárul a töméntelen mennyiségű, a repüléshez egyelőre nélkülözhetetlennek tűnő vegyi anyag, amelyek idővel rendre a környezetben kötnek ki. Kiemelnénk ezek közül a jégmentesítésre és a lefagyás meggátlására használt, a csapadékvíz által továbbmosott etilén- és propilén-glikolt: ezeket ugyan a természetes vizekben lebontják a mikroorganizmusok, ám ehhez rengeteg, a vízben oldott oxigént használnak fel, ami idővel a környékbeli vízi élőhelyek elnéptelenedését és pusztulását okozhatja.

A légi közlekedés az egyik forrása az egészségre rendkívül ártalmas ultrafinom pornak, amelyet akkor érzünk meg, amikor a gépek a repterek közelében még viszonylag kis magasságban haladnak (ráadásul ezek a felszínközeli manőverek alatt nagyobb mennyiségben is képződnek). Mindemellett a még sokfelé használatban lévő, dugattyús motor hajtotta, légcsavaros kisgépek igen nagy mennyiségű ólmozott üzemanyagot használnak, s abból az ólom persze a légkörbe kerül.

E környezeti hatásokhoz jön még a repülés mind nagyobb infrastrukturális igénye: egyre hatalmasabb területeket burkolnak le betonnal, hogy a légi közlekedést szolgálják, ami egyrészt természetes élőhelyek pusztulásával és jó minőségű termőföldek elvesztésével jár, másrészt a leburkolt, csapadékvizet viszont át nem engedő felszín hőszigethatása is jól ismert (ugyanakkor ez a hatás a felszíni közlekedésnél még sokkal erőteljesebb).

A repülőgépek legegzotikusabb káros hatásai magukat az utasokat érintik: nagy repülési magasságban jóval nagyobb kozmikus sugárzási dózis éri őket, mint idelenn, a felszín közelében: 12 kilométer magasan ez a lenti dózis 10-szerese! Ráadásul a terhelés a napkitöréseket követő geomágneses viharok esetében még nagyobb is lehet.

Ne üljünk repülőre?

A repülőgépek kibocsátási adatainál csupán a távlatok a riasztóbbak. A légi közlekedés folyamatos bővülése nyomán 2050-ig akár 43 gigatonnányi karbonszennyezésre is lehet számítani, és ez évente akár 3 gigatonnányi szén-dioxid-kibocsátással járhat – az Európai Bizottság 2016-os becslése szerint jövőre a repülőgépek okozta globális emisszió 70 százalékkal magasabb lehet, mint 2005-ben.

A repülés okozta környezeti, mindenekelőtt klímaproblémák enyhítésére alighanem át kell gondolni a repülés technológiáját, szervezetét, sőt valószínűleg a társadalmi és jogi környezetét is. Sokan pedzegetik, hogy a légi közlekedést is be kellene vonni az emissziókereskedelembe – a repülési iparág teljes környezetterheléséből adódó járulékos költségek figyelembevételével. Szintén szóba jöhet a repülés extra megadóztatása, és nem ártana erősíteni az utazni vágyók környezeti tudatosságát.

Bár sokan választják emiatt repülés helyett a vonatozást, interkontinentális utazás esetén a kiváltás már körülményesebb, és az alternatívaként szóba jöhető hajóközlekedés maga is komoly környezeti tehertétellel jár. Mivel a mindenáron távoli tájakra kívánkozók lebeszélése a repülésről hasztalannak tűnik, többet ér, ha közösségi szinten változik a szabályozás. Addig is, akár önszabályozás révén, a repülőtársaságokat mielőbb le kellene szoktatni arról, hogy törzsutasprogramjaikkal további repülőutakra ösztönözzenek.

A viszonylag kisebb kibocsátású, gazdaságosabb, hatékonyabb, könnyebb (például karbonszállal erősített polimerből készülő) repülőtípusok konstrukciói készen vannak, de a hatalmas és viszonylag hosszú ideig használatban lévő légijármű-park lecserélése igen hosszú időt vesz igénybe – és ezt az olcsó repülőutakra vonatkozó igények növekedése is hátráltatja.

Legalább ilyen fontos lenne a légi forgalom racionálisabb és környezeti szempontból hatékonyabb szervezése is: az efféle programok egyelőre még csak kidolgozás alatt állnak.

Lehetne csökkenteni a gépek repülési magasságát is: így kevesebb kondenzcsíkot húznának, viszont az alacsonyabb repülési magasságon nő a CO₂-kibocsátás és az üzemanyag-fogyasztás (ebből a szempontból jobban teljesítenek az úgynevezett légcsavaros gázturbinás gépek, de ezekkel nem lehet hosszabb, transzkontinentális repülőutakat megtenni).

Természetesen el lehet gondolkodni alternatív üzemanyagokon, ahogy azt megannyi cég és fejlesztő teszi. Többségükhöz hasonlóan maga az ICAO még mindig a bioüzemanyagokban bízik, pedig ezek környezeti terhei valószínűleg semmivel sem kisebbek. Előállításuk rengeteg további problémát vet fel, és az sem biztos, hogy használatuk összességében csökkentené a légköri szén-dioxid felhalmozódását.

Akadnak más, repülőgép-hajtóművekre vonatkozó futurisztikus elképzelések is, ám az elektromos (vagy legalább a hibrid hajtóműves) repülés minimum gyerekcipőben jár, a most használatos lítiumion akkumulátorok repülésbiztonsági szempontból elégtelenek, és a kereslet növekedését amúgy sem tudná követni a gyártási kapacitás.

Paradox módon maga a repülőgépek által is gerjesztett klímahatás is határt szabhat a légi közlekedés bővülésének. Egy 2013-as, a Nature Climate Change folyóiratban publikált tanulmány szerint a felmelegedés miatt mind sűrűbben előforduló légköri turbulen­ciák a 21. század közepére komolyan veszélyeztethetik a transzatlanti repülőutak biztonságát.