Ba biện pháp chính để giảm phát thải CO₂ trong hoạt động

2022/11/04

Chúng tôi xin giới thiệu ba biện pháp chính mà ANA đã sử dụng trong nhiều năm để giảm phát thải CO₂ từ hoạt động khai thác chuyến bay.

Biện pháp đầu tiên: “Lấy độ cao bình thường”

Cánh máy bay có những cánh tà duỗi ra và thu lại để thay đổi diện tích cánh. Trong quá trình cất cánh, những cánh tà được kéo ra để mở rộng diện tích cánh, cho phép máy bay lấy độ cao ở tốc độ chậm hơn với lực nâng. Khi bay với diện tích cánh mở rộng, sức cản gió cũng tăng, gây khó khăn cho việc tăng tốc. Thêm vào đó, cánh tà được kéo ra càng lâu, hiệu suất năng lượng của máy bay sẽ càng kém. Biện pháp để giảm lực cản khí động học bằng cách thu lại cánh tà ngay sau khi cất cảnh (ở độ cao xấp xỉ 300m) để đạt độ cao hành trình (khoảng 10.000m) một cách hiệu quả hơn được gọi là “Lấy độ cao bình thường” và được liên kết với tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải CO₂.

Cách thực hiện Lấy độ cao bình thường được trình bày trong ba tấm ảnh tập trung vào cánh tà. Ảnh đầu tiên cho thấy các cánh tà ở vị trí ban đầu trong khi máy bay nằm trên mặt đất trước khi cất cánh. Ảnh thứ hai cho thấy các cánh tà mở ra trong khi bay lên ngay sau khi cất cánh. Ảnh cho thấy cách kéo cánh tà ra và mở rộng diện tích cánh tạo ra lực đẩy nổi (lực nâng) hướng lên, cho phép máy bay lấy độ cao ở tốc độ thấp. Ảnh thứ ba cho thấy các cánh tà sớm trở về vị trí ban đầu trong khi máy bay lấy độ cao, và có ghi chú rằng việc nâng cánh tà và trả cánh về vị trí ban đầu sớm ngay sau khi lấy độ cao sẽ giảm lực cản khí động học và tiêu thụ nhiên liệu.
Giải thích Lấy độ cao bình thường bằng hình ảnh

Ngược lại, cũng có một phương pháp gọi là “Lấy độ cao dốc nhất”, trong đó máy bay lấy độ cao đến một mức nhất định (thường là khoảng 900m) với các cánh tà thu lại sau khi cất cánh. Ở một số sân bay, độ cao và tốc độ sau khi cất cánh được xác định để giảm tiếng ồn, và ở các sân bay đó, phương pháp Lấy độ cao dốc nhất được thực hiện bằng cách giữ các cánh tà mở rộng đến độ cao khoảng 900m. Mặc dù phương pháp này hiệu quả trong việc giảm tiếng ồn, nhưng cũng tăng thời gian lực cản khí động học so với Lấy độ cao bình thường, và kết quả là tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn trong quá trình lấy độ cao. Thu gọn cánh tà và đưa chúng về vị trí ban đầu càng nhanh càng tốt là cách làm tiết kiệm năng lượng hơn.

Nửa bên trái của biểu đồ trình bày Lấy độ cao bình thường, với ba mũi tên mô tả đường bay lên của máy bay từ lúc cất cánh đến độ cao hành trình 10.000 mét. Máy bay được mô tả ở độ cao 300m và cho thấy đang bay lên cao từ 300m đến 10.000m. Lấy độ cao bình thường cho biết máy bay nên thu lại cánh tà ở độ cao khoảng 300m và bay lên độ cao 10.000m với lực cản khí động học tối thiểu. Kéo ra và thu lại cánh tà nhanh nhất có thể sẽ cho phép máy bay đạt độ cao hành trình nhanh hơn, từ đó tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải CO₂. Nửa bên phải của biểu đồ trình bày Lấy độ cao dốc nhất và sử dụng ba mũi tên giống như phần bên trái để mô tả đường lấy độ cao từ khi cất cánh đến độ cao hành trình 10.000m. Máy bay được mô tả ở độ cao 900m, cho thấy máy bay tăng tốc từ 900m đến 10.000m. Ở các sân bay có thông số tốc độ và cao độ sau khi cất cánh để giảm tiếng ồn, cánh tà được kéo ra đến khi máy bay đạt độ cao khoảng 900m để mở rộng diện tích cánh cho quá trình lấy độ cao, và vì chỉ có thể tăng tốc sau khi đạt 900m, máy bay sẽ đạt độ cao hành trình trễ hơn so với Lấy độ cao bình thường.
So sánh Lấy độ cao bình thường và Lấy độ cao dốc nhất

Tại các sân bay không có giới hạn tốc độ hoặc độ cao, ANA sử dụng phương pháp Lấy độ cao bình thường để góp phần giảm phát thải CO₂ nhiều nhất có thể. Việc thực hiện Lấy độ cao bình thường góp phần vào việc giảm khoảng 2.983 tấn CO₂ mỗi năm (kết quả thực tế cho năm 2021) so với trường hợp không thực hiện Lấy độ cao bình thường. 2.983 tấn tương đương với trọng lượng của khoảng 8,5 máy bay B777-300ER của ANA.

Biện pháp thứ hai: “Cân bằng lùi”

Sau khi hạ cánh, máy bay giảm tốc độ bằng phanh và hệ thống thổi ngược. Khi hệ thống thổi ngược được kích hoạt, hệ thống này giúp đổi hướng luồng khí phát ra từ động cơ và giúp giảm tốc độ máy bay nhanh chóng.

Ảnh máy bay và ảnh phóng to vào động cơ được hiển thị. Ảnh phóng to vào động cơ mô tả cánh hệ thống thổi ngược hoạt động. Phần phía sau của động cơ trượt ra sau trong khi hạ cánh và cho phép không khí di chuyển tiến về trước qua một khe hở để cung cấp lực đối ngược, giảm tốc theo hướng hành trình của máy bay.
Cách thức hoạt động của hệ thống thổi ngược

Tuy nhiên, sử dụng hệ thống thổi ngược tiêu thụ rất nhiều nhiên liệu. Nếu đường băng hạ cánh đủ dài và không có vấn đề an toàn thì có thể điều chỉnh công suất động cơ khi sử dụng hệ thống thổi ngược đến mức thấp hơn, từ đó giảm tiêu thụ nhiên liệu, dẫn đến giảm phát thải CO₂ và đồng thời giảm tiếng ồn. Biện pháp này được gọi là “Cân bằng lùi” vì việc sử dụng hệ thống thổi ngược được duy trì ở mức cân bằng,
Việc thực hiện Cân bằng lùi góp phần vào việc giảm khoảng 10.608 tấn CO₂ mỗi năm (kết quả thực tế cho năm 2021) so với trường hợp không thực hiện Cân bằng lùi. Xấp xỉ 10.608 tấn tương đương với trọng lượng của khoảng 30,5 máy bay B777-300ER của ANA.

Biện pháp thứ ba: “Chạy trên đường lăn bằng một động cơ”

Các máy bay được trang bị hai động cơ, một ở bên phải và một ở bên trái, nhưng một động cơ cũng đủ cho máy bay chạy trên mặt đất sau khi hạ cánh. Việc này được gọi là “Chạy trên đường lăn bằng một động cơ” trong đó một động cơ được tắt sau khi hạ cánh và chỉ dùng sức mạnh của một động cơ để chạy trên mặt đất.

Động cơ máy bay

Không phải lúc nào cũng được phép dừng một động cơ sau khi hạ cánh. Khi mặt đất trơn trượt do tuyết rơi hoặc khi trời nhiều gió, việc dừng một động cơ có thể ảnh hưởng đến cân bằng giữa bên trái và bên phải máy bay, gây ra một hiện tượng tương tự như khi xe ô tô trượt đi. Ngoài ra còn có các quy định cho từng loại máy bay, chẳng hạn như thời gian làm mát động cơ 5 phút bắt buộc sau khi hạ cánh đối với máy bay B787. Vì vậy, Chạy trên đường lăn bằng một động cơ chỉ được thực hiện khi phi công đã kiểm tra thời tiết và môi trường xung quanh máy bay và xác định rằng không có vấn đề kể cả khi chỉ sử dụng một động cơ. Quy trình này đã được thực hành trên máy bay B767, loại máy bay có đủ công suất để Chạy trên đường lăn bằng một động cơ.
Biện pháp Chạy trên đường lăn bằng một động cơ này đã giảm xấp xỉ 1.909 tấn CO₂ mỗi năm (kết quả thực tế cho năm 2021). Xấp xỉ 1.909 tấn tương đương với trọng lượng của khoảng 5,5 máy bay B777-300ER của ANA.

Chương trình chuyến bay hiệu quả

Chúng tôi thu thập dữ liệu hiệu suất của ba biện pháp chính này và cung cấp phản hồi hàng tháng về tỷ lệ thực hiện, giảm phát thải CO₂, và những kết quả khác cho phi hành đoàn. Ngoài ra, chúng tôi cũng cung cấp thông tin hữu ích cho việc thực hiện những biện pháp này, ví dụ: chúng tôi chuẩn bị và cung cấp cho phi hành đoàn một đồ họa trình bày độ dốc đường lăn ở từng sân bay để giúp họ đưa ra quyết định về việc thực hiện Chạy trên đường lăn bằng một động cơ. Chương trình chuyến bay hiệu quả là một sáng kiến nội bộ khuyến khích phi hành đoàn ANA thực hiện các biện pháp nhằm giảm tiêu thụ nhiên liệu và phát thải CO₂ trong hoạt động của họ, và ba biện pháp chính được giới thiệu ở đây cùng nằm trong số đó. Chúng tôi xúc tiến Chương trình chuyến bay hiệu quả khi suy nghĩ đến an toàn, sau đó cân nhắc điều chúng tôi có thể làm để bảo vệ môi trường.

Phỏng vấn người phụ trách

Chúng tôi phỏng vấn Phi công trưởng Nishikawa từ Trung tâm hỗ trợ hoạt động của ANA, người cũng phụ trách Chương trình chuyến bay hiệu quả.

Phi công trưởng Nishikawa từ Trung tâm hỗ trợ hoạt động của ANA

Anh thường làm công việc gì?

Tôi thường bay trên máy bay B777, chủ yếu là các đường bay Hoa Kỳ và châu Âu. Tôi cũng phụ trách các chuyến bay nội địa và chở hàng hóa đến Trung Quốc. Ngoài các chuyến bay thông thường, tôi làm việc với bộ phận của mình để xúc tiến các biện pháp như Chương trình chuyến bay hiệu quả, thông báo cho phi hành đoàn trong chuyến bay, và phong cách làm việc của phi hành đoàn tương lai, cùng với đội ngũ nhân viên của tôi.

Vì sao “Lấy độ cao bình thường”, “Cân bằng lùi” và “Chạy trên đường lăn bằng một động cơ” lại là ba biện pháp chính?

Vì ba biện pháp này rất hiệu quả trong việc giảm tiêu thụ nhiên liệu và phát thải CO₂. Các biện pháp khác cũng hiệu quả nhưng ba biện pháp này chắc chắn là trụ cột cho nỗ lực của công ty. Trái ngược với các biện pháp giảm nhiên liệu khác do công ty dẫn dắt, tỷ lệ thực hiện của ba biện pháp này phản ánh phần lớn nhận thức, tính khéo léo, và nỗ lực tích lũy của các thành viên phi hành đoàn. Vì vậy, chúng tôi hy vọng nâng cao nhận thức của từng cá nhân, từ đó tăng nhận thức của toàn bộ phòng ban khai thác chuyến bay, dẫn đến tăng tỷ lệ thực hiện và từ đó giảm phát thải CO₂.

Triển vọng cho tương lai

Fuel Dashboard (một công cụ hiển thị mức giảm nhiên liệu) được giới thiệu năm ngoái và giờ đây cung cấp có thể trích xuất dữ liệu chi tiết hơn. Hiện tại, chúng tôi có thể dễ dàng nhìn thấy tỷ lệ thực hiện của từng sân bay và so sánh số liệu đó nhằm xác định nguyên nhân thực sự cho các sân bay có tỷ lệ thực hiện thấp. Tất nhiên vấn đề không chỉ là ba biện pháp chính. Chúng tôi cũng cân nhắc sử dụng các công cụ phân tích để phân tích dữ liệu khác nhau và liên kết chúng với các sáng kiến khác.
Khi ngành công nghiệp hàng không hứng chịu thiệt hại do COVID-19, các phi công cảm nhận được khủng hoảng. Trong giai đoạn giảm chuyến bay do COVID-19, tỷ lệ thực hiện Chương trình chuyến bay hiệu quả được cải thiện đáng kể. Ủy ban Chương trình chuyến bay hiệu quả sẽ tiếp tục phổ biến thông tin hiệu quả sao cho động lực hướng đến mục tiêu thân thiện với môi trường đã được nuôi dưỡng sẽ tiếp tục tăng trong tương lai.

SDGs Số7 Năng lượng sạch với giá thành hợp lý
SDGs Số12 Tiêu thụ và sản xuất có trách nhiệm
SDGs Số13 Hành động về khí hậu