Анализ данных контроля загрязнения атмосферного воздуха

Сейчас в международном  масштабе реализуется обширная программа научных исследований в области двигателей, цель которой заключается в уменьшении объема эмиссии NOx . Примерно к 2010 г. при выполнении цикла «посадка-взлет» до 70 % относительно используемых в настоящее время стандартов, при одновременном уменьшении расхода топлива двигателей на 8—10 % по сравнению с двигателями самых последних выпусков. Будет также достигнуто уменьшение объема эмиссии NOx на крейсерских высотах, хотя необязательно в пропорции, аналогичной циклу «посадка-взлет».

Следует иметь в виду, что принятие допущения о возможности достижения этих целей влечет за собой более длительный период внедрения этих технических новшеств на значительном количестве вновь производимых воздушных судов; как правило, этот период  составляет 10 лет. В настоящее время также реализуется ряд научно-исследовательских программ, в рамках которых рассматривается эмиссия NOx сверхзвуковых воздушных судов.

3.2 Возможности, связанные с топливом.

Как представляется, в течение последующих нескольких десятилетий не появится каких-либо практических альтернатив топливу на основе керосина для коммерческих реактивных воздушных судов. Уменьшение содержания серы в керосине приведет к уменьшению объема эмиссии SOx и образуемых сульфатных частиц. Реактивным воздушным судам необходимо топливо с высокой энергетической плотностью, особенно для полетов большой протяженности. В долгосрочной перспективе возможны другие виды топлива, такие, как водородные, однако для их использования потребуются воздушные суда новых конструкций, а также новая инфраструктура поставок энергоносителей. Использование водородного топлива приведет к исключению образуемой воздушными судами эмиссии двуокиси углерода, однако при этом увеличится объем эмиссии водяного пара. В целом экологические последствия и экологическая устойчивость производства и использования водорода или каких-либо других альтернативных видов топлива не определялись. Процесс образования сульфатных частиц из авиационной эмиссии, который зависит от характеристик двигателя и дыма, становится менее интенсивным по мере уменьшения содержания серы в топливе. Имеются технологии, позволяющие удалить практически всю серу из топлива, однако ее удаление приводит к снижению смазывающей способности топлива.

4.2 Эксплуатационные возможности.

Совершенствование организации  воздушного движения (АТМ) и других эксплуатационных процедур может привести к уменьшению объемов потребляемого авиационного топлива в диапазоне 8 — 18 %. В основном такое сокращение (от 6 до 12 %) обеспечивается совершенствованием АТМ, которое, как предполагается, будет в полной мере завершено в течении следующих 20 лет. Следствием этого будет сокращение объема всех видов авиационной эмиссии. Во всех рассматриваемых в настоящем докладе сценариях авиационной эмиссии уже учтено ее сокращение, обусловленное совершенствованием АТМ. Темпы задействования усовершенствованной АТМ будут зависеть от принятия на международном уровне важных организационных договоренностей. Системы организации воздушного движения используются для наведения, эшелонирования, координации и управления движением воздушных судов. Существующим национальным и международным системам организации воздушного движения присущи ограничения, следствием которых, например, являются полеты в зоне ожидания (воздушные суда выполняют полет по фиксированной схеме в ожидании разрешения на посадку), неэффективная прокладка маршрутов и не в полной мере оптимальные профили полета. Эти ограничения приводят к излишнему сжиганию топлива и, как следствие этого, увеличению объема эмиссии. Применительно к действующему парку воздушных судов и выполняемым в настоящее время полетам устранение выше упомянутых ограничений систем организации воздушного движения может привести к  уменьшению объема сжигаемого топлива в диапазоне 6 — 12 %. Предполагается, что совершенствование систем, необходимое для такого уменьшения объема сжигаемого топлива, будет в полной мере осуществлено в течение последующих 20 лет, при условии своевременного достижения организационных и нормативных договоренностей. В рамках разработанных для настоящего доклада сценариев при оценке объема потребляемого топлива сделано допущение о своевременной модернизации АТМ.К числу других эксплуатационных мер, направленных на уменьшение объема сжигаемого топлива на пассажиро-километр, относятся: увеличение коэффициентов загрузки (перевозка на конкретном воздушном судне большего количества пассажиров или груза), облегчение воздушных судов, оптимизация скорости воздушных судов, ограничение использования вспомогательных силовых установок (например для обогрева и вентиляции) и сокращение времени руления. Принятие мер эксплуатационного характера может привести к уменьшению объема сжигаемого топлива и эмиссии в диапазоне  2 — 6 %. Повышение эксплуатационной эффективности может привести к увеличению объема воздушного движения, хотя каких-либо конкретных исследований, подтверждающих наличие такой закономерности, не проводилось.

5.2 Нормативные, экономические и другие возможности.

Несмотря на то, что совершенствование  конструкций воздушных судов и двигателей и повышение эффективности систем воздушного движения обеспечат возможность получения экологических выгод, они не смогут компенсировать последствий увеличения объема эмиссии в результате прогнозируемого расширения масштабов деятельности авиации. Политические возможности дальнейшего уменьшения объема эмиссии, заключаются во введении более жестких стандартов на эмиссию двигателей воздушных судов, отмене субсидий и стимулов, имеющих отрицательные экологические последствия, применении вариантов, ориентированных на рынок, таких, как введение пошлин, связанных с охраной окружающей среды (сборов и налогов), и обмен квотами на эмиссию, принятии добровольных мер, реализации программ научных исследований и замене авиации железнодорожным и автомобильным транспортом. Реализация большей части этих вариантов приведет к увеличению расходов и тарифов авиакомпаний. Некоторые из этих подходов в полной мере не изучались или не апробировались в авиации, что обусловливает неопределенность относительно последствий их применения.

Сертификация двигателей по эмиссии является средством уменьшения удельной эмиссии. В настоящее время авиационные полномочные органы используют этот подход для регулирования эмиссии окиси углерода, углеводородов, NOx и дыма. Международная организация гражданской авиации приступила к деятельности по оценке необходимости в стандартах на эмиссию воздушных судов на крейсерских высотах в дополнение к существующим стандартам на эмиссию NOx при посадке и взлете и на другие виды эмиссии.

Варианты, ориентированные  на рынок, такие, как пошлины, связанные с охраной окружающей среды (сборы и налоги), и обмен квотами на эмиссию, могут стимулировать введение технических  новшеств и повысить  эффективность, а также понизить спрос на воздушные перевозки. Полномасштабное изучение многих из этих подходов или апробация в рамках авиации не проводились, что обусловливает неопределенность относительно последствий их использования. Пошлины, связанные с охраной окружающей среды (сборы и налоги), могли бы стать средством сдерживания темпов роста объемов авиационной эмиссии за счет дальнейшего стимулирования разработки и использования более эффективных воздушных судов, а также сдерживания темпов роста спроса на авиаперевозки. Результаты исследований свидетельствуют о том, что для обеспечения экологической  эффективности вопрос о пошлинах необходимо рассматривать на международном уровне.

Еще одним возможным подходом к уменьшению последствий авиационной эмиссии является обмен квотами на эмиссию (подход, ориентированный на рынок), который позволяет участникам совместно свести к минимуму расходы на уменьшение эмиссии. В авиации принцип обмена квотами на эмиссию пока не апробировался, хотя такой подход использовался в отношении двуокиси серы (SO2) в Соединенных Штатах Америки, и его можно также применять к веществам, разрушающим озоновый слой, в рамках Монреальского протокола. Этот подход предусмотрен одним из положений Киотского протокола, относящихся к странам приложения В.

В настоящее время также  изучается вопрос о добровольных мерах, направленных на уменьшение объема эмиссии в авиационной отрасли. Такие меры используются в других отраслях для уменьшения эмиссии «парниковых» газов или более широкого применения абсорбентов. В числе возможных мер можно было также рассмотреть вопрос об отмене субсидий или стимулов, применение которых приводит к отрицательным экологическим последствиям, а также о реализации научно-исследовательских программ. Замена железнодорожным и автомобильным транспортом могла бы привести к уменьшению объема эмиссии двуокисиуглерода на пассажиро-километр. Масштабы такой замены ограничены маршрутами небольшой протяженности с высокой плотностью движения, по которым можно было бы открыть автомобильные или железнодорожные перевозки.

Оценки свидетельствуют  о том, что в Европе до 10 % пассажиров можно было бы перевозить не самолетами, а высокоскоростными поездами. Для изучения вопроса о потенциальной замене необходимо провести дополнительный анализ, включая определение компромиссных соотношений между широким диапазоном экологических последствий (например: воздействием шума, местным качеством воздуха и атмосферными последствиями глобального характера).

6.2 Стратегия устойчивого снижения авиационной эмиссии.

ИКАО имеет длительный опыт разработки политики, инструктивны материалов и технико-экономических исследований в отношении разнообразных вариантов рыночных мер (MBMs), включая торговлю квотами на эмиссию, касающиеся эмиссии сборы и налоги, а также инвестирование программ по сокращению углеродных выбросов 35-я Ассамблея ИКАО одобрила разработку для авиации системы открытой торговли квотами на эмиссию и выступила с просьбой о новом инструктивном материале для государств по включению показателей авиационной эмиссии в их системы торговли. Этот инструктивный материал был подготовлен путем идентификации вариантов и рекомендаций по различным элементам системы торговли, включая подотчетные организации, типы систем торговли, распределение доходов, контроль и отчетность, а также географический охват. Это явилось отражением одной из рекомендаций 36-й Ассамблеи, призывающей государства не распространять систему торговли квотами на эксплуатантов воздушных судов других государств иначе чем по взаимной договоренности 36-я Ассамблея также постановила учредить Группу высокого уровня в целях сближения различных взглядов государств относительно внедрения MBMs. Ассамблея проанализировала широкое разнообразие MBMs и признала, что остается несогласованность по их применению в международном масштабе. Исходя из этого Группа рекомендовала разработать рамочное соглашение по MBMs в международной авиации, которое было принято на организованном ИКАО Совещании высокого уровня в октябре 2009 года. Главной целью являлась необходимость избежать «пошива лоскутного одеяла» из множественных или дублирующихся MBM-инициатив и ускорить отыскание глобального подхода к решению проблемы эмиссии от международной авиации В соответствии с этими задачами 37-я Ассамблея 2010 года в Резолюции A37-19 приняла соглашение по 15 руководящим принципам разработки и внедрения MBMs для международной авиации. Один из этих принципов провозглашает, что «MBMs не должны дублироваться, и отчет по эмиссии CO2 от международной авиации должен предоставляться только однократно». Ассамблея также вынесла решение минимизировать применение MBMs в государствах с малой долей в общемировом объеме авиаперевозок – они не будут облагаться сборами непропорционально.

Кроме этого, 37-я Ассамблея  обратилась с просьбой к Совету о дальнейшей разработке рамочного соглашения, базирующегося на уточненных руководящих принципах, и выработать глобальную схему для международной авиации, – процесс происходящий в настоящее время. В этой связи Саммит G20 в ноябре 2011 года рассмотрел доклад представленный Всемирным банком и Международным валютным фондом (IMF). Этот доклад основан на результатах проведенной в прошлом году работы созданной под эгидой Генерального секретаря ООН Консультативной группы высокого уровня по финансированию программ, касающихся изменения климата (AGF). В частности, в этом докладе рассматривается глобально координированный сбор за эмиссию CO2 (в размере 25 долл. США за тонну выбросов от сожженного топлива международной авиации и бункерного топлива морских судов), который, согласно докладу, к 2020 году, возможно, вырастет до ежегодных 40 млрд долл. (12 млрд долл. – от международной авиации). Ожидается, что эта мера снизит эмиссию CO2 от каждого сектора на 5 %, главным образом благодаря уменьшению спроса. Несмотря на соблюдение юридических и практических положений Чикагской конвенции и соответствующей политики ИКАО, а также более 4000 действующих двухсторонних межгосударственных соглашений по воздушным перевозкам, доклад не дает ни тщательной оценки этих аспектов, ни подробного анализа обоснованности внедрения такой схемы. Он также не охватывает полного спектра последствий этого предложения, что весьма существенно, если учитывать важную роль авиации в экономическом и социальном развитии благодаря возросшим мобильности и торговле. Необходимо отметить, что глобальные желаемые цели сектора международной авиации, уже согласованные и принятые Ассамблеей, потребуют принятия соответствующих финансовых обязательств внутри самого сектора в качестве ответной меры на глобальные проблемы изменения климата.

Чрезвычайно важно, чтобы  разработка и внедрение любых  MBMs, которые могут быть применимы в международной авиации, рассматривались не изолированно, а как элемент всеобъемлющей стратегии ИКАО по снижению эмиссии для достижения глобальных желаемых целей, которая является частью общемировой стратегии устойчивого развития международной авиации в будущем.

Дискуссии по изменению климата  должны установить четкий баланс между тремя столпами устойчивого развития – интересами социальной, экономической и экологической сфер. Применительно к сектору международной авиации это позволит ему расти путем использования экологически чистых технологий, и в то же время продолжать обеспечивать свободу путешествий, доступ к мобильности, искоренение бедности и обмен в области культуры и образования. Располагая ясной дорожной картой, определяющей структуру и направление разработок глобальных решений в области международной авиации и изменения климата к концу 2012 года, государства – члены ИКАО должны быть готовы договориться относительно практических и эффективных стратегий по смягчению изменения климата к следующей Ассамблее ИКАО.

7.2 Авиация, устойчивое развитие и «зеленая» экономика.

Сегодня доля авиационной  эмиссии составляет около 2 % общего  объема эмиссии CO2 от сжигания топлива  и около 12 % объема эмиссии CO2, приходящегося на транспортный сектор (табл. 1).

Если считать, что эта  пропорция сохранится в будущем (ITF 2010),  то эмиссия от авиации в 2050 году будет равна сегодняшней эмиссии от автомобилей (рис. 1).

В то же время повышающаяся потребность в биотопливе  для дорожного и воздушного транспорта влияет на  сельскохозяйственную и природную экосистемы по всему миру.

На рис. 2 представлены потенциальные результаты различных политик, ускоряющих внедрение топливосберегающих усовершенствований в конструкцию  автомобилей, главным образом путем экономии топлива и  регулирования эмиссии CO2 от новых транспортных средств. Они ставят смелые цели для продвижения по предсказуемому  долгосрочному пути развития и в основном характеризуются  налоговыми льготами, чтобы способствовать созданию  топливоэффективных транспортных средств. Ожидается, что в этом сценарии вторжение электромобилей  на авторынок будет играть маргинальную роль, и ослабление  эмиссии будет в основном обусловливаться максимизацией нововведений в двигатели внутреннего сгорания – определенных  технологий, расходы на которые могут покрываться за счет цены  сэкономленного топлива, – если будут действовать нормативные рамки, снижающие риски быстрых инвестиций в новые двигателестроительные заводы. Эффектом такого сценария была бы стабилизация автомобильной эмиссии близко к сегодняшнему уровню2 и приблизительно на базовом уровне, прогнозируемом для общей эмиссии от авиации в 2050 году.