De nouvelles recherches du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont quantifié les impacts de l'aviation sur le climat et la qualité de l'air, ventilé par type d'émission, altitude et emplacement.

L'équipe du MIT a découvert que la croissance de l'aviation cause deux fois plus de dommages à la qualité de l'air qu'au climat.

Écrire aujourd'hui dans IOP Publishing Lettres de recherche environnementale , ils examinent comment ces dommages peuvent être atténués, et fournir des évaluations comparatives cohérentes des compromis sur les émissions de l'aviation, en tenant compte à la fois des impacts sur le climat et sur la qualité de l'air.

Le chercheur principal de l'étude, Dr Sebastian Eastham, du Laboratoire pour l'aviation et l'environnement du Département d'aéronautique et d'astronautique du MIT, a déclaré:"Les émissions de l'aviation contribuent de plus en plus au changement climatique anthropique. Elles sont à l'origine de cinq pour cent du forçage climatique mondial.

"Quand vous considérez le vol complet, qui comprend les émissions au décollage, croisière et atterrissage, les émissions des avions sont également responsables d'environ 16, 000 décès prématurés par an dus à une mauvaise qualité de l'air. C'est petit par rapport à d'autres secteurs, ne représentant qu'environ 0,4% du total des décès attribués chaque année à la dégradation de la qualité de l'air dans le monde, mais est souvent négligé dans l'analyse des politiques.

« Les défis pour les décideurs du secteur de l'aviation qui souhaitent réduire ces impacts sont les compromis entre les différents types d'émissions, et leurs impacts dans différents endroits."

Historiquement, les tentatives pour lutter contre les impacts de l'aviation sur le climat et la qualité de l'air se sont traduites par des changements de politique, La technologie, et/ou opérations—améliorations de l'efficacité énergétique ; des normes d'émissions plus strictes; mesures fondées sur le marché pour réduire les émissions de CO2; ou l'introduction de carburants d'aviation durables.

Mais l'étude note que la réduction d'un type d'émission peut se faire au prix d'en augmenter un autre, soit en termes absolus, soit en limitant les réductions potentielles offertes par les nouvelles technologies.

Le Dr Eastham a expliqué :« Nous pourrions réduire les émissions de NOx en concevant des moteurs avec des températures de combustion plus basses. Cependant, la perte d'efficacité thermodynamique qui en résulterait signifierait que nous devions brûler plus de carburant, signifie plus de CO2. Ce sont les types de compromis qui doivent être quantifiés, et notre étude offre un moyen rapide pour les décideurs de le faire.

« Nous avons développé un ensemble de mesures pour comparer les impacts sur le climat et la qualité de l'air des émissions de l'aviation à toutes les étapes des vols, en estimant les coûts sociaux par unité de polluant émis. Les métriques de coûts sont ventilées par phase de vol—croisière, l'atterrissage et le décollage - et par la région géographique d'émission, à la fois par kg d'émission et par kg de carburant consommé."

L'équipe de recherche a appliqué les mesures pour évaluer les effets d'une expansion mondiale de l'aviation, en ampleur avec sa croissance annuelle actuelle. Ils l'ont ensuite utilisé comme référence pour trois scénarios.

D'abord, ils ont envisagé un scénario de croissance avec des augmentations de l'efficacité énergétique et des réductions des facteurs d'émissions de NOx conformes aux objectifs sur 10 ans. Seconde, ils ont évalué les compromis entre les impacts sur le climat et la qualité de l'air des réductions d'émissions de NOx basées sur les moteurs. Finalement, ils ont réévalué les compromis sur le climat et la qualité de l'air de la désulfuration du carburéacteur.

Le Dr Eastham a déclaré :« Nos résultats montrent que trois éléments sont responsables de 97 % des dommages causés au climat et à la qualité de l'air par unité de consommation de carburant d'aviation :les impacts sur la qualité de l'air des NOx à 58 % ; les impacts climatiques du CO2 à 25 % ; et le impacts des traînées de condensation à 14 %. Il est important de noter que la grande majorité, environ 86 pour cent en fait, des impacts de NOx sur la qualité de l'air sont dus aux émissions de croisière par opposition au cycle d'atterrissage et de décollage. Ces composants—émissions de NOx de croisière, Emissions de CO2, et les traînées de condensation – sont donc les cibles principales des futures stratégies visant à réduire les impacts atmosphériques des émissions de l'aviation.

"Pour réduire les impacts climatiques de l'aviation, les mesures visant à réduire les émissions de CO2 et les traînées de condensation sont susceptibles d'avoir le plus grand avantage climatique net. En revanche, nous avons constaté que 94 % des impacts sur la qualité de l'air sont dus aux NOx. Cela suggère que les mesures visant à réduire les émissions de NOx pendant la croisière pourraient entraîner les plus grands avantages nets, même s'ils provoquent un désavantage climatique faible mais incertain en NOx et une légère diminution de l'efficacité énergétique.

"Finalement, nous avons constaté que les impacts sur la qualité de l'air des émissions de l'aviation dépassent largement les impacts climatiques, les impacts sur la qualité de l'air étant 1,7 à 4,4 fois plus élevés que l'impact climatique par unité de carburant consommé. Cela doit être mis en contraste avec les industries au sol, où le contrôle des émissions de post-combustion et l'accès à des carburants plus propres sont répandus. Par exemple, les impacts climatiques du secteur électrique américain sont d'une ampleur similaire aux impacts sur la qualité de l'air suite à des baisses significatives des émissions de copolluants au cours des 15 dernières années. Cela indique des opportunités politiques et technologiques potentielles pour réduire les impacts atmosphériques du secteur de l'aviation. »