Contributo del trasporto aereo al cambiamento climatico

Gli aeroporti, oggi, rappresentano strutture complesse, sulle quali si concentrano interessi economici, sociali e strategici di notevole importanza.

Essi sono, infatti, elementi essenziali della politica di sviluppo di un Paese, portatori di effetti diretti (imputabili direttamente alle attività svolte in aeroporto dalla società di gestione, dalle compagnie aeree ecc.) e indotti (generati dalle attività che si sviluppano in seguito alla domanda di beni e servizi di persone e imprese che operano nell’aeroporto).

Negli ultimi cinquant’anni, il trasporto aereo ha sperimentato una rapida espansione, parallelamente alla crescita dell’economia globale.

Il traffico passeggeri, espresso in RPK (Revenue Passenger Kilometers – ricavo per passeggero-chilometro trasportato), dal 1960, è cresciuto di quasi il 9% l’anno, più del doppio del Prodotto Interno Lordo (PIL), e con un tasso di crescita superiore rispetto alle altre modalità di trasporto.

Nello stesso periodo di tempo, anche il traffico merci, espresso in termini di RTK (Revenue

Tonne-Kilometres – ricavo per tonnellata-chilometro offerta), ha sperimentato un crescente

sviluppo.

Come conseguenza, anche le emissioni nocive per l’ambiente e per il clima direttamente legate al trasporto aereo sono aumentate, perché l’aumento della domanda di trasporto aereo ha superato la riduzione delle emissioni dovute ai continui miglioramenti apportati dalla tecnologia e dall’ottimizzazione delle procedure operative.

Fu negli anni ’80 che si iniziò a considerare il problema delle emissioni dei voli subsonici, nell’ottica di un loro potenziale impatto sul cambiamento climatico.

Su esplicita richiesta dell’International Civil Aviation Organization (ICAO) e con la collaborazione del Scientific Assessment Panel to the Montreal Protocol on Substance that

Deplete the Ozone Layer, nel 1999 l’IPCC diffuse la prima pubblicazione completamente

dedicata allo studio e alla valutazione del potenziale impatto delle emissione dell’aviazione sul clima e sull’ozono atmosferico, dal titolo “Aviation and Global Atmosphere”, il quale rappresenta ancora oggi un importante punto di riferimento per lo studio degli effetti climatici dell’aviazione.

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1.2.1 Previsioni di traffico aereo

Si prevede che il traffico aereo, sia passeggeri che merci, continuerà ad aumentare nel prossimo futuro: le stime di crescita del traffico aereo riportate nell’ultimo rapporto di valutazione ambientale prodotto dall’ICAO (ICAO Environmental Report 2013) prevedono, per il periodo 2010-2030, un aumento del tasso di crescita annuo dei passeggeri, espresso in RPK, pari al +4,9%. Il valore stimato di RPK per il 2030 è pari a 13 bilioni, quasi tre volte maggiore di quello registrato nel 2010.

Nel decennio successivo è previsto un tasso annuo di crescita pari al +4,4% (figura 1.7) (ICAO 2013).

Figura 1.7 Previsione di crescita del traffico passeggeri (ICAO 2013)

Contemporaneamente, secondo lo scenario più probabile, il traffico merci via aria, espresso in termini di RTK (Revenue Tonne-Kilometres – ricavo per tonnellata-chilometro offerta) è destinato a crescere di un tasso di crescita medio annuo del 5,2% nel periodo 2010-2030 e del 4,6% tra il 2030 e il 2040.

Di conseguenza, secondo questo scenario, il traffico merci aumenterà da 203,2 miliardi di RTK, nel 2010, a 562 e 885 miliardi di RTK nel 2030 e nel 2040, rispettivamente (figura 1.8) (ICAO 2013).

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Figura 1.8 Previsione di crescita del traffico merci (ICAO 2013)

Questa crescita porterà benefici alle persone, all’economia, sia dei Paesi sviluppati che di quelli in via di sviluppo, ma tutto ciò non avverrà senza conseguenze: vi sarà la necessità di ulteriori risorse (finanziarie, umane, nonché risorse naturali), di una flotta di aeromobili più consistente, di aeroporti di maggiori dimensioni e di un aumento della capacità dello spazio aereo, di una migliore formazione del personale aeronautico e della progettazione di sistemi di navigazione aerea più efficienti.

Eppure, nonostante tutte le tecnologie innovative e i miglioramenti operativi attesi, si prevede che l’impatto ambientale del trasporto aereo aumenterà.

1.2.2 Emissioni gassose prodotte dagli aeromobili

I motori degli aerei producono emissioni che possono dare luogo ad importanti problemi ambientali, sia per quanto riguarda il loro impatto sul clima globale, che il loro effetto sulla qualità dell’aria a livello locale.

L’attuale tecnologia dei motori a reazione si basa sulla combustione di combustibili fossili, similmente a quanto avviene per altri mezzi di trasporto, ma le emissioni dovute all’aviazione influenzano la composizione atmosferica in maniera differente rispetto alle sostanze che vengono rilasciate a terra, infatti esse avvengono principalmente alle altitudini di crociera.

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Attualmente, il carburante più frequentemente utilizzato nell’aviazione, sia civile che militare, è il cherosene.

I carburanti utilizzati per uso civile devono rispettare le normative dell’American Society of

Testing and Material (ASTM) D1655, che definiscono due tipologie di cherosene: Jet A e Jet

A1, le quali differiscono tra loro per il punto di congelamento, rispettivamente -40°C e -47°C. La seconda tipologia risulta essere la più diffusa in tutto il mondo.

Gli aerei emettono gas e particelle direttamente nella parte superiore della troposfera e nella bassa stratosfera. Questi gas e particelle variano la composizione atmosferica e alterano le concentrazioni, a livello globale, dei gas serra, responsabili del cambiamento climatico.

Le operazioni di trasporto aereo possono causare anche il cambiamento della nuvolosità, attraverso la formazioni di cirri (nubi presenti alle elevate altitudini della troposfera - dai 6000 m in su - formati da cristalli di ghiaccio, che si presentano sotto forma di delicati filamenti oppure in strette bande, la cui colorazione varia dal bianco al biancastro) e scie di condensazione (nuvole artificiali di vapore acqueo che possono formarsi durante il passaggio degli aerei, generalmente dovute alla rapida condensazione del vapore acqueo derivante dai gas di scarico del velivolo durante la navigazione in alta quota, dove la temperatura è molto bassa) (figura 1.9).

Figura 1.9 Scie di condensazione prodotte dal motore degli aeromobili

Le emissioni principali degli aeromobili comprendono gas serra (come vapore acqueo (H2O),

anidride carbonica (CO2), ozono (O3) e metano (CH4)), ossidi di azoto (NOx), ossidi di zolfo

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L’impatto climatico dei gas emessi da parte dell’aviazione è difficile da quantificare rispetto ad altri parametri come, ad esempio, il consumo di carburante, è tuttavia possibile confrontare gli effetti climatici dovuti al trasporto aereo, rispetto alle emissioni climalteranti dovute ad altre fonti, attraverso il concetto di forzante radiativo.

Il Rapporto di Valutazione del 2007 dell'IPCC ha fornito i seguenti dati relativi al contributo dell' aviazione al riscaldamento globale:

 Si stima che l’entità delle scie di condensazione è diminuita e che il forzante radiativo

legato all’aviazione contribuisce per il 3% sul forzante radiativo associato a tutte le attività antropogeniche;

 Le emissioni totali di CO2 relative al trasporto aereo sono circa il 2% delle emissioni

globali di gas serra di origine antropogenica;

 Le emissioni di CO2 da parte del settore aeronautico sono destinate a crescere del 3-

4% l’anno;

 La mitigazione a medio termine delle emissioni di CO2 può potenzialmente avvenire

attraverso il miglioramento dell’efficienza del carburante, tuttavia si prevede che tali miglioramenti compenserebbero solo parzialmente la crescita delle emissioni di CO2

di cui l’aviazione è responsabile;

 Il 13% del consumo di combustibili fossili è imputabile all’aviazione, rispetto alla quantità di combustibili consumati dagli altri mezzi di trasporto;

 1 ton di carburante consumato equivale a 3,16 ton di CO2.

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Quindi l'incidenza della CO2 prodotta dal trasporto aereo nel mondo è complessivamente il

2% rispetto al totale delle emissioni prodotte dall'uomo (figura 1.10).

Poiché risulta evidente che ridurre il consumo di carburante equivale a ridurre le emissioni di CO2, è in corso un forte impegno per ottenere efficaci miglioramenti tecnologici e studiare

adeguate misure operative.