Tre misure principali per ridurre le emissioni di CO₂ nelle nostre operazioni

2022/11/04

Presentiamo le tre misure principali che ANA ha adottato nel corso degli anni per ridurre le emissioni di CO₂ nelle operazioni di volo.

Prima misura: "Salita normale"

Le ali dell'aereo sono dotate di flap che si estendono e si ritraggono per modificare le dimensioni della superficie alare. Durante il decollo, i flap sono estesi per ampliare la superficie dell'ala, consentendo all'aereo di salire a velocità inferiori durante il decollo. Durante il volo con la superficie alare estesa, anche la resistenza aerodinamica aumenta, rendendo difficile aumentare la velocità. Inoltre, più a lungo i flap restano aperti, minore sarà l'efficienza nel consumo di carburante dell'aeromobile. La misura per ridurre la resistenza aerodinamica ritraendo i flap subito dopo il decollo (a circa 300 m di altitudine) per raggiungere la quota di crociera (circa 10.000 m) in modo più efficiente, è definita "salita normale" ed è collegata al risparmio di carburante e alla riduzione delle emissioni CO₂.

Il modo in cui viene eseguita la salita normale è illustrato in tre immagini incentrate sui flap. La prima immagine mostra i flap nella posizione originale quando sono a terra prima del decollo. La seconda immagine mostra i flap che si estendono durante la salita subito dopo il decollo, mostrando come l'estensione dei flap e l'espansione della superficie alare generano un galleggiamento verso l'alto (sollevamento), consentendo all'aereo di salire in quota anche a velocità ridotte. La terza immagine mostra i flap che tornano in posizione originale nelle prime fasi della salita; è possibile notare che il sollevamento dei flap e il loro ritorno alla posizione originale nelle prime fasi della salita riducono la resistenza aerodinamica e il consumo di carburante.
Spiegazione con immagini della salita normale

Al contrario, esiste anche il metodo "salita più ripida", in cui il velivolo raggiunge una determinata quota (di solito circa 900 m) con i flap aperti dopo il decollo. Presso alcuni aeroporti, la quota e la velocità dopo il decollo sono specificati per ridurre il rumore; in tali aeroporti, viene applicato il metodo di salita più ripido mantenendo i flap estesi fino a un'altitudine di circa 900 m. Sebbene questo metodo sia efficace nella riduzione del rumore, aumenta anche il tempo di resistenza aerodinamica rispetto alla salita normale e, di conseguenza, viene consumato più carburante durante la salita. In termini di consumo di carburante, è più efficiente ritrarre i flap e riportarli nella posizione originale il più rapidamente possibile.

La parte a sinistra della figura mostra la salita normale, con tre frecce che raffigurano il percorso di ascesa dell'aeroplano, dal decollo alla quota di crociera di 10.000 metri. L'aeroplano è raffigurato a un'altitudine di 300 m e viene mostrato in accelerazione da 300 m a 10.000 m. La salita normale prevede che l'aereo ritragga i flap a circa 300 m di altitudine e acceleri fino a 10.000 m di altitudine con una resistenza aerodinamica minima. Estendendo e ritraendo i flap il più rapidamente possibile, l'aeromobile può raggiungere la quota di crociera più rapidamente, risparmiando così carburante e riducendo le emissioni CO₂. La parte a destra della figura mostra un grafico della salita più ripida in cui, come nello schema a sinistra, tre frecce rappresentano il percorso di salita dal decollo a una quota di crociera di 10.000 metri. L'aeroplano è raffigurato a un'altitudine di 900 m, con una fase di accelerazione da 900 m a 10.000 m. Negli aeroporti che applicano specifiche relative alla quota post-decollo e alla velocità per la riduzione del rumore, i flap vengono mantenuti aperti fino a un'altitudine di circa 900 m per espandere la superficie alare durante la salita e, poiché l'accelerazione è possibile solo dopo i 900 m, la quota di crociera viene raggiunta successivamente rispetto alla salita normale.
Confronto tra salita normale e salita più ripida

Negli aeroporti in cui non sono presenti limitazioni relative a quota o velocità, ANA utilizza il metodo di salita normale per contribuire a ridurre quanto più possibile le emissioni di CO₂. L'adozione del metodo di salita normale contribuisce a una riduzione di circa 2.983 tonnellate di emissioni di CO₂ all'anno (risultati effettivi per il 2021) rispetto a quando non viene applicata la salita normale. 2.983 tonnellate equivalgono circa al peso di 8,5 aeromobili ANA B777-300ER.

Seconda misura: "Regime minimo di inversione di spinta"

Dopo l'atterraggio, gli aerei vengono rallentati utilizzando freni e inversori di spinta. Quando è attivata la spinta inversa, viene invertita la direzione del flusso d'aria emesso dal motore per rallentare rapidamente il velivolo.

Le figure mostrano le immagini dell'aeroplano e del motore ingrandito. L'immagine ingrandita del motore raffigura il funzionamento degli inversori di spinta. La parte posteriore del motore scorre all'indietro durante l'atterraggio e consente all'aria di scorrere in avanti attraverso uno spazio vuoto per generare una forza di decelerazione opposta alla direzione di marcia dell'aereo.
Funzionamento degli inversori di spinta

Tuttavia, l'utilizzo degli inversori di spinta ha un consumo di carburante molto elevato. Se la pista di atterraggio è sufficientemente lunga e non vi sono problemi di sicurezza, la potenza del motore quando si utilizzano gli inversori di spinta può essere regolata a un livello inferiore, diminuendo così il consumo di carburante, con una riduzione delle emissioni di CO₂ e della rumorosità. Questa misura è definita "regime minimo di inversione di spinta" perché l'uso degli inversori di spinta viene mantenuto al livello minimo.
L'adozione del metodo di regime minimo di inversione di spinta contribuisce a una riduzione di circa 10.608 tonnellate di emissioni di CO₂ all'anno (risultati effettivi per il 2021) rispetto a quando non viene applicata tale misura. 10.608 tonnellate equivalgono circa al peso di 30,5 aeromobili ANA B777-300ER.

Terza misura: "Rullaggio a un motore"

Gli aerei sono dotati di due motori, uno sul lato destro e uno sul lato sinistro, ma un motore è sufficiente per la fase di rullaggio dopo l'atterraggio. Questo metodo è definito "rullaggio a un motore" e prevede che in seguito all'atterraggio un motore venga spento, per eseguire la fase di rullaggio con un solo motore acceso.

Motori degli aeroplani

Non è sempre possibile arrestare un motore dopo l'atterraggio. Quando la superficie è scivolosa a causa della neve o quando c'è molto vento, l'arresto di un motore può influire sull'equilibrio tra il lato sinistro e il lato destro dell'aereo, causando un fenomeno simile a quello che si verifica quando un'auto slitta. Esistono anche regole specifiche per ciascun tipo di velivolo, come il tempo di raffreddamento del motore obbligatorio di 5 minuti dopo l'atterraggio per l'aeromobile B787. Pertanto, il rullaggio a un motore viene effettuato solo quando il pilota verifica le condizioni meteorologiche e l'ambiente intorno all'aereo per stabilire che non vi siano problemi anche con un solo motore. Questa misura è adottata soprattutto con gli aeromobili B767, che hanno una potenza sufficiente per eseguire il rullaggio a un solo motore.
La misura di rullaggio a un motore ha ridotto le emissioni di CO₂ di circa 1.909 tonnellate all'anno (risultati effettivi per il 2021). 1.909 tonnellate equivalgono circa al peso di 5,5 aeromobili ANA B777-300ER.

Programma di volo efficiente

Per queste tre misure principali, raccogliamo dati sulle prestazioni e forniamo un feedback mensile agli equipaggi di volo in merito a tasso di implementazione, riduzioni delle emissioni CO₂ e altri risultati. Inoltre, forniamo informazioni utili per l'implementazione di tali misure; ad esempio, abbiamo preparato e fornito agli equipaggi di volo una rappresentazione grafica della pendenza delle vie di rullaggio in ciascun aeroporto per aiutarli a valutare se adottare o meno il rullaggio a un motore. L’Efficient Flight Program è un'iniziativa interna che incoraggia gli equipaggi di volo ANA ad adottare misure per ridurre il consumo di carburante e le emissioni CO₂ nelle loro attività e quelle sopra descritte sono tra le misure principali adottate. Stiamo promuovendo l’Efficient Flight Program mettendo in primo piano la sicurezza, per poi valutare le misure che possiamo adottare per proteggere l'ambiente.

Intervista con la persona incaricata

Abbiamo intervistato il Capitano Nishikawa di ANA Operations Support Center, responsabile dell’ Efficient Flight Program.

Capitano Nishikawa di ANA Operations Support Center

Che tipo di lavoro svolge abitualmente?

Di solito volo su aeromobili B777, principalmente sulle rotte statunitensi ed europee. Sono anche responsabile dei voli nazionali e cargo per la Cina. Oltre ai voli regolari, collaboro con il mio reparto per promuovere misure quali l’ Efficient Flight Program, gli annunci dell'equipaggio in volo e le future metodologie di lavoro dell'equipaggio con il mio staff.

Perché salita normale, regime minimo in retromarcia e rullaggio a un motore rappresentano le tre misure più importanti?

Perché sono estremamente efficaci nella riduzione del consumo di carburante e delle emissioni di CO₂. Ci sono anche altre misure efficaci, ma queste tre rappresentano senz'altro il fulcro dell'impegno dell'azienda. A differenza delle altre misure di riduzione del carburante adottate dall'azienda, il tasso di implementazione di queste tre misure riflette in gran parte la consapevolezza, l'ingegno e l'impegno collettivo dei membri dell'equipaggio. Pertanto, speriamo di sensibilizzare ogni membro dello staff, che a sua volta aumenterà la consapevolezza dell'intero reparto di gestione dei voli, portando così a un aumento del tasso di implementazione e alla conseguente riduzione delle emissioni di CO₂.

Prospettive per il futuro

Il dashboard del carburante (uno strumento per la visualizzazione della riduzione del carburante) è stato introdotto lo scorso anno e adesso ci consente di ricavare dati più dettagliati. Ora possiamo facilmente vedere il tasso di implementazione delle misure per ciascun aeroporto e confrontarlo per determinare le cause reali di una bassa percentuale di implementazione negli aeroporti. Naturalmente, il nostro impegno non si limita a queste tre misure principali. Stiamo anche valutando l'utilizzo di strumenti analitici per analizzare i vari dati e collegarli ad altre iniziative.
Con il COVID-19 che ha colpito duramente il settore dei voli, i piloti hanno riscontrato un senso di crisi. Durante la riduzione dei voli a causa del COVID-19, il tasso di implementazione delle misure dell’Efficient Flight Program è migliorato in modo significativo. La Commissione dell’Efficient Flight Program continuerà a divulgare informazioni efficaci affinché il nostro impegno consolidato per la sostenibilità ambientale continui ad aumentare in futuro.

SDGs n.7 ENERGIA PULITA E ACCESSIBILE
SDGs n.12 CONSUMO E PRODUZIONE RESPONSABILI
SDGs n.13 LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO