Данная статья посвящена проблеме выбросов вредных веществ пассажирскими самолётами в атмосферу и изучению вопросов по сокращению негативного воздействия на окружающую среду от использования воздушного транспорта. В статье рассматриваются виды вредных веществ, попадающих в окружающую среду при эксплуатации самолётов, и способы их сокращения, описано, что такое биологически чистое топливо и его виды, как и из чего возможно получить данное топливо. Описаны основные принципы устройства гибридного самолёта и как его использование в авиации позволит улучшить экологическую ситуацию. Проведены практические занятия со сверстниками в школе. Цель занятий: познакомить с историей появления пассажирских самолётов, изучить вопросы дальнейшего развития пассажирской авиации, появления биологических видов топлива.
Гипотеза: если современные пассажирские самолёты перевести на гибридные двигатели и использование биологического топлива, то самолёты станут летать без ежедневного вреда для окружающего мира.
Ключевые слова: пассажирский самолёт, парниковые газы, шум, гибридный двигатель, криогенное топливо, биотопливо, окружающая среда, биомасса.
Научно-технический прогресс в прошлом столетии реализовал главную мечту человечества всех времен — предоставил возможность летать. Сегодня невозможно представить нашу жизнь без перелетов, и сотни самолетов в день поднимаются в небо.
Несмотря на то, что авиация является относительно «чистым» видом транспорта, ее влияние на экологию становится всё ощутимее. Воздушный вид транспорта — один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха, его влияние на окружающую среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу токсинов с отработавшими газами авиационных двигателей и воздействии авиационных шумов.
Транспорт, работающий на ископаемом топливе, наносит огромный вред не только природе, но и здоровью людей.
Самолет выбрасывает больше парниковых газов, чем любой другой транспорт, чтобы перевезти пассажира на одно и то же расстояние. В результате авиаиндустрия оказывается под давлением общества и экологических организаций, которые требуют снизить ущерб для окружающей среды.
Сегодня решающее значение имеют меры, которые позволят сократить зоны шумового воздействия и объемы загрязняющих веществ в атмосферу несмотря на увеличение интенсивности воздушного движения.
Воздушный пассажирский транспорт появился относительно недавно — 110 лет назад.
Первый в истории самолёт, который был способен перевозить пассажиров, появился в 1911 году благодаря французскому изобретателю Луи Блерио. А в России первый пассажирский самолёт появился в 1913 году. Он назывался «С-21 Русский витязь».
Дальнейшим развитием гражданской авиации стали широкофюзеляжные самолёты (аэробусы). Американский Boeing (Боинг) 747 был первым широкофюзеляжным самолётом, поднявшимся в воздух в 1969 году. Самым большим широкофюзеляжным самолётом сверхбольшой вместимости стал двухпалубный Airbus A380, совершивший первый полёт 27 апреля 2005 года.
Airbus A380 — это широкофюзеляжный двухпалубный четырёхдвигательный турбореактивный пассажирский самолёт — крупнейший серийный авиалайнер в мире. Его высота 24 метра, длина 73 метра, размах крыла 79 метров. Вместимость — 525 пассажиров в салоне трёх классов или 853 пассажира в одноклассной конфигурации. Может совершать беспосадочные перелёты на расстояние до 15 400 км.
Какое негативное воздействие оказывают пассажирские самолёты на нашу планету? Выделяют следующие типы:
- шум во время эксплуатации самолетов;
- выбросы загрязняющих веществ;
- электромагнитные излучения;
- тепловые загрязнения;
- загрязненные стоки с территории аэропорта.
Самолеты выбрасывают в атмосферу огромное количество углекислого газа и водяного пара, оксиды азота и сажу. Воздействие этих компонентов на окружающую среду зависит от высоты полета. По мере подъема самолета уменьшается доля выхлопных газов, поступающих в приземный слой воздуха в зоне аэропорта. После подъема самолета на некоторую достаточно большую высоту загрязнением его двигателями зоны аэропорта можно пренебречь.
Вредный «коктейль» из углекислого газа, метана, сажевых сульфатных аэрозолей от сжигания авиатоплива может повлиять и на процесс глобального потепления.
Вопросы дальнейшего развития авиации и сокращения негативного воздействия на нашу планету при эксплуатации самолётов очень тесно связаны между собой. Будущее авиации за электрическими самолетами, которые безвредны для планеты и не зависят от ископаемых видов топлива.
Самая большая проблема для электрификации самолетов — вес батареи. Поэтому реальная альтернатива настоящим самолётам — не полностью электрические, а гибридные самолеты. В гибридных самолётах будут одновременно использоваться аккумулятора и топливо. Электричество выгоднее всего использовать при рулении в аэропорте, взлете и наборе высоты. Это может сэкономить значительное количество топлива и уменьшить выбросы вредных веществ в аэропортах. При этом гибриды все равно будут сжигать топливо во время полета, но в значительно меньшем количестве, а значит это позволит уменьшить общее количество выбросов в атмосферу нашей планеты.
Ещё один метод развития авиации и способ решения основной экологической задачи — это использование альтернативного авиационного топлива. К нему относятся:
- Биотопливо. Его получают из кукурузы, сои, масличных семян, водорослей, пальмового масла и других жиров.
- Криогенное топливо. Этот вид топлива получается из водорода, сжиженного природного газа
Экологически чистое авиационное топливо может снизить выбросы углекислого газа примерно на 80 %, однако его поставки ограничены. Требуется использование большего количества биомассы для производства топлива, а это может привести к вырубке лесов.
На практических занятиях вместе с учителем Татьяной Николаевной мы рассказали ребятам про экологическую проблему не только в нашем городе, но и во всем мире.
- Провели беседу о том, что за транспорт такой — самолёты и почему такой транспорт очень важен в современной мире.
- Для ребят мы подготовили подробный доклад на тему: ««Пассажирские самолёты и их влияние на экологию. Перспективы развития» с демонстрационными слайдами и моделью самолёта.
В ходе работы, изучив теоретические вопросы, мы узнали, какие разные вредные вещества попадают в окружающую среду от пассажирского самолёта, и что можно сделать, чтобы сократить количество этих выбросов. Нас поразили данные о том, что авиационное топливо можно получить из самых известных для нас продуктов, а также из водорода и природного газа.
Таким образом, гипотеза о том, что если современные пассажирские самолёты перевести на гибридные двигатели и использование биологического топлива, то самолёты станут летать без ежедневного вреда для окружающего мира подтвердилась. Пришли к выводу, что изучая информацию: о самолётах, о видах загрязнений и воздействий, которые они оказывают на окружающую среду, о возможностях их развития в самом ближайшем будущем мы поняли, что эта тема актуальна в настоящее время. Мы решили вместе продолжить изучение данной темы, уделив особое внимание вопросу получения биологического топлива из всем известных продуктов, а также поделиться полученными знаниями с окружающими нас людьми.
Литература:
- Иванова А. И. Живая экология: Программа экологического образования дошкольников. — М.: ТЦ Сфера, 2009.
- «Наша окружающая среда». Учебное пособие для начальных классов. Изд. дом «Дрофа», 2001г
- Алексеев С. В. Экология. Учебное пособие для учащихся 10–11 кл. общеобразовательных учреждений разных видов. СМИО Пресс — 1997г
- Влияние авиации на окружающую среду и меры по ослаблению негативного воздействия / Иванова А. Р. // Труды Гидрометцентра России. 2017. Вып. 365. С. 5–14.
- https://ru.wikipedia.org
- https://trends.rbc.ru
- https://rostec.ru/news/bez-shuma-i-pyli-ekostandarty-v-grazhdanskoy-aviatsii/
- https://ecosphere.press/2023/06/05/chto-takoe-zelenaya-aviacziya-i-realny-li-samolety-na-vodorode/
