Ślad węglowy samolotu – czy to ekologiczny transport?

Ślad węglowy samolotu to masa CO2 z paliwa spalonego na trasie, a każdy kilogram nafty lotniczej daje w silniku 3,16 kg dwutlenku węgla. Emisję całego lotu dzieli się potem między zajęte fotele, więc wynik pasażera rośnie z dystansem, liczbą pustych miejsc i powierzchnią fotela. Sam CO2 nie zamyka jednak rachunku. Smugi kondensacyjne i tlenki azotu mogą zwiększyć wpływ lotu na klimat nawet trzykrotnie.

Czym jest ślad węglowy samolotu i jak się go liczy?

Ślad węglowy samolotu to masa gazów cieplarnianych, przede wszystkim dwutlenku węgla, która trafia do atmosfery w związku z konkretnym przelotem. Rachunek zaczyna się od paliwa lotniczego, bo ilość CO2 ze spalania wynika wprost z ilości spalonej nafty.

Rachunek ma trzy kroki:

1. Ustalenie masy paliwa spalonego na całej trasie: od kołowania i startu, przez przelot, po lądowanie.
2. Pomnożenie tej masy przez 3,16, co daje masę CO2 w kilogramach.
3. Podział wyniku między zajęte miejsca według powierzchni fotela, po odliczeniu części przypadającej na ładunek w lukach.

Przelicznik wynika z chemii spalania. Dwutlenku węgla jest więcej niż paliwa, bo każdy atom węgla z nafty łączy się w silniku z dwoma atomami tlenu z powietrza. Dlatego każdy kilogram spalonej nafty daje 3,16 kg CO2. Tę wartość stosuje metodologia kalkulatora ICAO do paliwa przypisanego pasażerowi.

Z tego rachunku wychodzą dwie różne liczby. Ślad lotu to emisja całej maszyny na danej trasie. Liczy się go w tonach i prawie nie zależy od liczby osób na pokładzie. Ślad pasażera to część tej emisji przypadająca na jedno miejsce, liczona w kilogramach. To ona zmienia się z obłożeniem, klasą i dystansem. Po podzieleniu jej przez długość trasy dostajemy emisję na pasażerokilometr, czyli wskaźnik do porównywania lotów między sobą i z innymi środkami transportu.

Tak policzony wynik obejmuje wyłącznie CO2 ze spalania. Pozostałe efekty spalin opisuje sekcja o smugach kondensacyjnych.

Gdzie kończy się bilans lotu? Emisje bezpośrednie i pośrednie

Emisje bezpośrednie to CO2 z silników w czasie lotu. Pośrednie powstają, zanim samolot wystartuje: przy wydobyciu ropy, jej przerobie i dowozie paliwa lotniczego na lotnisko. Do tej grupy należą też produkcja samolotów, ich serwis i recykling oraz infrastruktura lotnicza.

Zakres bilansu zależy od tego, kto liczy. Analiza EEA środków transportu obejmuje emisje z produkcji i dystrybucji paliwa. To cała droga od odwiertu do spalin za samolotem, nazywana ujęciem well-to-wake. Ta sama agencja pomija jednak produkcję pojazdów, ich obsługę i recykling, choć uznaje ich uwzględnienie za pożądany kolejny krok. Kalkulator ICAO liczy tylko spalanie.

Składniki pośrednie trudno przypisać jednemu rejsowi. Samolot lata przez dziesięciolecia, a lotnisko obsługuje tysiące połączeń, więc część metodyk pomija te składniki. Dwie liczby dla tej samej trasy mogą się więc różnić tylko dlatego, że obejmują różny zakres.

Lotnictwo to 2% światowych emisji CO2, a jego udział w emisjach transportu UE rośnie

Według danych Komisji Europejskiej lotnictwo odpowiadało w 2022 roku za 2% światowej emisji dwutlenku węgla. Ta liczba obejmuje sam CO2 ze spalania, bez smug i tlenków azotu. Czy 2% to mało? Na tle energetyki czy przemysłu tak. Te dwa procent wytwarza jednak niewielka część ludzkości. Według Gösslinga i Humpe w 2018 roku samolotem leciało tylko 11% mieszkańców świata. Najczęściej latający 1% ludności odpowiada prawdopodobnie za ponad połowę emisji z pasażerskich podróży lotniczych.

W Unii Europejskiej punktem odniesienia jest transport i tu proporcja wygląda inaczej. Dane EEA o emisjach transportu przypisują lotnictwu 13% emisji gazów cieplarnianych z transportu w UE. Wartość dotyczy 2019 roku. Od 1990 roku udział ten wzrósł o około 5,0 punktu procentowego. Emisje z lotów rosły więc szybciej niż emisje transportu ogółem. W 2020 roku, w czasie pandemii, udział spadł do 11,8%, czyli do 64 Mt ekwiwalentu CO2. Ten spadek był skutkiem uziemienia flot.

Wzrost ma przyczynę, która nie zniknie szybko. W odróżnieniu od samochodów transport lotniczy nie ma dziś technologii, która na dalekich trasach zastąpiłaby paliwo z ropy na dużą skalę.

Od czego zależy, ile CO2 przypada na jednego pasażera?

Na jednego pasażera przypada tym więcej CO2, im dłuższa trasa, im mniej zajętych miejsc i im większy fotel. Zależność od dystansu działa jednak w dwie strony. Pokazują to dwie trasy z Warszawy, do Gdańska o długości około 300 km i do Nowego Jorku o długości około 6900 km.

Na trasie krajowej każdy kilometr kosztuje najwięcej. Start i wznoszenie na pełnym ciągu silników zużywają dużą część paliwa całego krótkiego rejsu. Lot przez Atlantyk jest jednak ponad dwadzieścia razy dłuższy, więc mimo niższej emisji na kilometr daje największą sumę. Średnia emisja na kilometr przyłożona do konkretnej podróży wprowadza w błąd: na krótkiej trasie zaniża wynik, a na długiej go zawyża.

Poza dystansem wynik pasażera przesuwają trzy czynniki:

• Współczynnik wypełnienia – w samolocie zajętym w 100% na jednego pasażera przypada mniej więcej połowa emisji z tego samego lotu z połową wolnych miejsc.
• Klasa biznes – ICAO dzieli emisję według powierzchni fotela względem najmniejszego miejsca (współczynnik Yseat), a myclimate liczy fotel biznes na długich trasach jak cztery ekonomiczne.
• Typ samolotu – maszyny nowej generacji, jak Boeing 787 czy Airbus A320neo, spalają mniej paliwa na miejsce niż starsze konstrukcje o podobnej pojemności.

Czy lot z przesiadką może być lepszy dla klimatu niż bezpośredni? Zwykle nie, bo dokłada drugi start i drugie lądowanie, a do tego wydłuża trasę. Wyjątkiem są najdłuższe połączenia bez międzylądowania. Samolot zabiera tam tyle paliwa, że przez pierwsze godziny spala sporo po to, żeby wieźć paliwo na później. Odpowiedź zależy więc od dwóch rzeczy: o ile przesiadka wydłuża drogę i czy lot bezpośredni jest wyjątkowo długi.

Smugi kondensacyjne i tlenki azotu zwiększają wpływ lotu ponad sam CO2

Według stosowanych dziś metodyk całkowity wpływ lotu na klimat jest od 1,7 do około 3 razy większy niż efekt samego dwutlenku węgla. Dolną granicę przyjmuje Europejska Agencja Środowiska. Mnoży ona bezpośrednie emisje CO2 lotnictwa przez współczynnik 1,7 liczony metodą potencjału cieplarnianego (GWP). Górną granicę wyznaczają metodyki, które przyjmują mnożnik 3. Naukowcy podają zakres zamiast jednej liczby, bo przeliczenie krótkotrwałych efektów na ekwiwalent CO2 zależy od przyjętej metryki i horyzontu czasu. W zestawieniu Lee i in. wartość 1,7 daje metryka GWP100, a 3,0 metryka GWP*.

Najlepiej widocznym z tych efektów jest smuga kondensacyjna. Powstaje, gdy gorące i wilgotne spaliny mieszają się z mroźnym powietrzem. Para wodna ze spalania skrapla się na cząstkach stałych, głównie sadzy, i od razu zamarza w kryształki lodu.

O tym, czy smuga zniknie po kilku sekundach, decyduje stan powietrza. Smuga utrzymuje się, gdy powietrze jest przesycone parą wodną względem lodu, przy temperaturze poniżej około −40°C. Takie warunki zdarzają się często na wysokościach przelotowych, około 8–12 km, ale tylko w części mas powietrza. W suchym powietrzu kryształki szybko odparowują. W przesyconym smuga rozlewa się w cienką chmurę podobną do cirrusów i może utrzymywać się godzinami.

Taka chmura działa jak cienka kołdra. W dzień odbija część światła słonecznego, ale przez całą dobę zatrzymuje promieniowanie cieplne Ziemi, więc w nocy działa wyłącznie ocieplająco. Bilans smug jest ogrzewający, choć to najmniej pewny składnik całego rachunku.

Smuga działa krócej, ale silniej niż CO2. Jej efekt trwa godziny, a dwutlenek węgla zostaje w atmosferze przez stulecia.

Tlenki azotu (NOx) działają w dwie strony. Na wysokości przelotowej sprzyjają powstawaniu ozonu, który ogrzewa, a zarazem przyspieszają rozkład metanu, co chłodzi. W sumie przeważa ocieplenie, ale jego skala jest bardzo niepewna. Sama para wodna ma udział niewielki i liczy się głównie jako materiał na smugi.

Wpływ pojedynczego lotu zależy więc od pogody na trasie, pory dnia i wysokości przelotu. Dwa rejsy tą samą maszyną na tej samej trasie mogą się różnić efektem smug wielokrotnie.

Kalkulatory emisji lotów i rozbieżności ich wyników

Kalkulator taki jak myclimate, atmosfair czy Greenseat potrzebuje lotnisk wylotu i przylotu, ewentualnych przesiadek, klasy podróży i informacji, czy lecisz w jedną stronę, czy w obie. Najbardziej zmieniają wynik trzy założenia:

• Mnożnik efektów innych niż CO2 – ICAO podaje sam CO2, myclimate mnoży całą emisję przez 3, a atmosfair stosuje 3 tylko do emisji powyżej 9 km.
• Współczynnik wypełnienia – ICAO liczy na średnich branżowych zamiast na danych konkretnego lotu, a atmosfair bierze pod uwagę obłożenie poszczególnych linii.
• Zakres bilansu – myclimate dolicza produkcję paliwa, samolotów i lotnisk, a ICAO tylko spalanie.

Powtarzana w sieci wartość 285 g CO2 na pasażerokilometr pochodzi ze starszego zestawienia Europejskiej Agencji Środowiska TERM 2014. Przyjęto w nim średnio 88 pasażerów na samolot. Średnia ta obejmuje także loty regionalne. Na forum EEA wartość 285 g podważano jako zawyżoną.

Samolot na tle pociągu, samochodu i codziennych nawyków

W przeliczeniu na osobę samolot jest zwykle najbardziej emisyjnym ze środków transportu. Ocena zmienia się jednak z dystansem, z liczbą osób w aucie i ze źródłem prądu, który zasila pociąg.

Samolot a pociąg

Kolej wygrywa z samolotem prawie zawsze, a różnica jest wyraźna. Według raportu Europejskiej Agencji Środowiska w przeliczeniu na pasażerokilometr wpływ emisji lotnictwa jest znacznie większy niż kolei.

Skala tej przewagi zależy od miksu energetycznego. Emisyjność prądu bardzo się różni między państwami UE. W Polsce energia elektryczna wciąż pochodzi w dużej mierze z węgla. Pociąg elektryczny ma więc u nas wyższą emisję na pasażerokilometr niż średnio w Europie i wyraźnie wyższą niż we Francji czy Szwecji. Mimo to zostaje poniżej lotu krótkodystansowego. Budowa infrastruktury kolejowej też powoduje emisje, ale rozkładają się one na dziesięciolecia ruchu.

Pociąg jest rozsądną alternatywą wszędzie tam, gdzie czas jazdy zbliża się do czasu lotu razem z dojazdem na lotnisko i odprawą. W Polsce dotyczy to części tras krajowych.

Samolot a samochód

O wyniku auta decyduje przede wszystkim liczba osób w środku. Spalenie litra benzyny daje około 2,3 kg CO2, więc samochód palący 6 l/100 km emituje na każde 100 km blisko 14 kg. Na trasie z Warszawy do Berlina, liczącej około 570 km drogą, daje to mniej więcej 80 kg CO2.

Samotny kierowca bierze na siebie całe 80 kg. Przy czterech osobach w aucie na każdą przypada około 20 kg, czyli cztery razy mniej. Lot na takim dystansie należy do najkrótszych w siatce. Pełny samochód wypada więc od niego lepiej.

Przewaga auta znika przy jednej osobie, dużym spalaniu i długiej trasie. Samotny kierowca dużego samochodu może wtedy w samym CO2 wypaść gorzej niż pasażer pełnego samolotu. Dopiero doliczenie efektów innych niż CO2 znów zbliża te wyniki.

Lot na tle diety i codziennych dojazdów

Lot dalekodystansowy bywa jedną z największych pojedynczych pozycji w rocznym śladzie węglowym mieszkańca Polski. Zależnie od roku i definicji ten ślad mieści się w granicach od 9,3 do 10 t ekwiwalentu CO2. Podróż do Nowego Jorku i z powrotem to blisko 14 tysięcy kilometrów w ciągu kilkunastu godzin. Dieta mięsna i dojazdy samochodem rozkładają emisję na cały rok, dzień po dniu.

Krótki lot waży mniej: bliżej mu do kilku tygodni czy miesięcy codziennych nawyków niż do całego roku. Czy rezygnacja z jednego lotu daje więcej niż zmiana nawyków? Przy locie transatlantyckim jednorazowa różnica bywa duża. Zmieniony nawyk działa jednak w każdym kolejnym roku.

Dopłata za SAF i kompensację emisji – co zmienia, a czego nie?

Dopłata do SAF obniża emisje w cyklu życia paliwa. Kompensacja tylko je równoważy, i to poza lotnictwem. SAF to biopaliwa z odpadów albo paliwa syntetyczne z wodoru i wychwyconego CO2. Samolot nadal emituje z nich CO2, ale węgiel w surowcu został wcześniej pochłonięty albo wychwycony. Według szacunków IATA dotyczących SAF w 2025 roku SAF stanowiło tylko 0,6% całego zużycia paliwa lotniczego. Jest co najmniej dwa razy droższe od paliwa z ropy. Według prognozy IATA z grudnia 2025 roku wzrost produkcji SAF w 2026 roku zwolni. Produkcja ma wtedy osiągnąć 2,4 mln ton.

Kompensacja emisji finansuje projekty u dostawców takich jak myclimate. Jej wartość zależy od jakości projektu. Autorzy metaanalizy projektów kompensacyjnych uznają, że mechanizmy kredytów węglowych wymagają gruntownej reformy, żeby realnie łagodzić zmianę klimatu. Projekt warto ocenić po czterech cechach:

• Dodatkowość – redukcja nie nastąpiłaby bez pieniędzy z kompensacji.
• Trwałość – pochłonięty węgiel nie wróci do atmosfery, na przykład po pożarze lasu.
• Weryfikacja – projekt przechodzi niezależny audyt i ma wpis w publicznym rejestrze.
• Jednokrotne liczenie – tej samej tony nie zalicza sobie jednocześnie linia i państwo.

Taryfy typu Green Fares zwykle łączą oba mechanizmy. Żaden z nich nie zeruje jednak śladu lotu. Obietnica lotu „neutralnego dla klimatu” to więc sygnał greenwashingu.