Yüksekten uçan uçaklardan gökyüzüne yayılan bulutların oluşturduğu çizgiler (contrails) hepimiz için tanıdık manzaralardır, ancak bu çizgiler gezegen üzerinde görünmeyen bir etkiye sahip olabilirler zira ısıyı atmosferde hapsederler. Boeing, United Airlines ve diğer ortaklarla birlikte çalışan NASA araştırmacıları, yeni ve daha çevreci havacılık yakıtlarının sorunu azaltmaya nasıl yardımcı olabileceğini görmek için veri topluyor.

Ekim ayı boyunca NASA ve Boeing, şirketin ecoDemonstrator programı aracılığıyla Washington eyaletinde bir contrail araştırma kampanyası yürütmek üzere ortaklık kurdu. Kampanya, sürdürülebilir havacılık yakıtının çevreye fayda sağlama kapasitesi hakkında bilgi üretmeye ve analiz etmeye odaklandı.

Boeing’in ikinci ecoDemonstrator Explorer uçağı olan 737-10, %100 sürdürülebilir havacılık yakıtı ve da geleneksel jet yakıtının düşük sülfürlü versiyonu ile doldurulmuş tanklar arasında geçiş yaparak test uçuşları gerçekleştirdi. Dünyanın en büyük uçan bilim laboratuvarı olan NASA’nın DC-8 uçağı da bunu takip ederek her bir yakıt türünden kaynaklanan emisyonları ve contrail buz oluşumunu ölçtü. DC-8’in özel enstrümantasyonu tarafından toplanan veriler, sürdürülebilir havacılık yakıtlarının kontrail oluşumunu azaltmaya yardımcı olup olmadığının belirlenmesine yardımcı olacak.

Contrail oluşumunun iklim değişikliğine etkisi

NASA’nın Langley Aerosol Araştırma Grubu Deneyi’nde fizik bilimci ve kampanyanın baş araştırmacısı olan Rich Moore, “Contrail adı verilen oluşumun önemli bir kirlilik kaynağı olduğuna inanılıyor,” diyor ve ekliyor: “Bu uçuş kampanyası ile contrail kirlilik kaynağını düzeltmekten çok onları önlemeye çalışıyoruz.”

Edwards’taki NASA Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi’nde bulunan DC-8’e ek olarak, NASA’nın California bölge ekibi de yer testleri için mobil bir laboratuvar da dahil olmak üzere diğer kritik öğelerle çalışmaya katkıda bulunuyor. Araştırmanın diğer paydaşları arasında GE Aerospace, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi, Federal Havacılık İdaresi ve diğer birçok katılımcı yer almakta. Araştırmacılar bir yıl içinde sonuçlarını yayınlayacaklar. Moore, “Bu işbirliğiyle ilgili en önemli şeylerden birisi de bu verilerin dünyaya açık bir şekilde yayınlanacak olması” diyor.

Contrail bulutları, koşullara ve zamanlamaya bağlı olarak hem yerel soğutma hem de ısıtma etkilerine sahip olabilir, ancak araştırmacıların bilgisayar tahminleri, küresel ölçekte ısınma etkilerinin daha büyük olduğunu söylüyor. Geçtiğimiz birkaç yıl boyunca NASA, bu modelleri gözlemlerle eşleştirmek için ortaklarıyla birlikte çalışarak contrail çizgilerinin nasıl ve ne zaman oluştuğunu ve çevre üzerindeki etkilerini anlamaya çalıştı.

Jet motoru egzozu su buharı ve kurum parçacıkları içerir. Hava taşıtları yüksek irtifalardaki soğuk havalarda çalıştığında izler oluşur. Egzozlarındaki su buharı soğuyup yoğunlaşır ve havadaki kurum ya da diğer partiküllerle etkileşime girdiğinde buz kristalleri oluşturur. Bu buz kristalleri üst atmosferde saatlerce kalarak yerel sıcaklık etkileri yaratabilir ve bu da zaman içinde iklim değişikliğini etkileyebilir.

Sürdürülebilir havacılık yakıtları da dahil olmak üzere alternatif yakıtlar en azından teoride daha az kurum partikülü açığa çıkarır. Araştırma modellerine göre bu durum daha az kristalin oluşmasına neden olacak ve oluşanlar da daha büyük olacak, aşağıdaki daha sıcak havaya düşüp eriyecek ve böylece contrail oluşumunun çevresel etkisi azalacaktır.

Bu yeni ecoDemonstrator ortaklığına ek olarak, NASA ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi ND-MAX olarak bilinen ortak bir uçuş araştırma kampanyası yürüttü. Bu kampanyada DC-8, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi tarafından işletilen ve biyoyakıt kullanan bir A320 uçağının bıraktığı kontrailleri test etti. 2013 ve 2014 yıllarında NASA, Alternatif Yakıtın Kontrailler ve Seyir Emisyonları Üzerindeki Etkileri adlı daha küçük, business sınıfı jetleri kullanan bir dizi araştırma uçuş programına da öncülük etmişti.

NASA’nın hedefi net sıfır havacılık sera gazı emisyonu

Geçtiğimiz on yıl boyunca NASA tarafından finanse edilen araştırmalar, sürdürülebilir havacılık yakıtlarının, havalimanlarının yakınındaki yerel hava kalitesini etkileyebilen ve contail oluşumuna katkıda bulunan motor partikül emisyonlarını azaltmada önemli faydaları olduğunu göstermiştir. Sürdürülebilir havacılık yakıtları geliştirme ve değerlendirme çabaları, çevreye yeni karbondioksit salmadan geleneksel jet yakıtının performansını sağlamaya odaklanmaktadır. Bu yakıtlar hammaddeler ve atık kaynaklar gibi sürdürülebilir kaynaklardan elde edilebilir.

NASA’nın sürdürülebilir havacılık yakıtı araştırması, ajansın ABD’nin 2050 yılına kadar net sıfır havacılık sera gazı emisyonu hedefini ilerletme çalışmalarının bir parçası. Uçuş testleri, havacılık ve uzay alanındaki yenilikleri ve bunların çevresel etkilerini anlamak için altın standart olmaya devam ediyor ve bu da ecoDemonstrator gibi ortaklıkları ve NASA’nın DC-8’i gibi araştırma uçaklarını, havacılığı daha sürdürülebilir hale getirmeye, çevreyi korumaya ve dünyadaki yaşamı iyileştirmeye yardımcı olabilecek veriler için önemli kaynaklar haline getiriyor.