Vào tháng 6 năm 2024, Steven Barrett đã hoàn thành một vòng tròn. Sau nhiều năm làm trưởng khoa Hàng không và Du hành vũ trụ của MIT, ông trở lại nơi ông bắt đầu sự nghiệp: Đại học Cambridge. Nhưng đó không phải là sự trở về cội nguồn đơn giản. Đây là sự chuyển giao giữa hai trung tâm nghiên cứu lớn nhất thế giới, một dấu hiệu cho thấy thách thức mà ông đang giải quyết đã vượt ra ngoài ranh giới học thuật.
Nhiệm vụ chính của ông là nâng cao kiến thức về tác động của ngành hàng không đối với môi trường. Công việc này nhằm giải quyết giai đoạn thứ hai, đó là khuyến khích sự hợp tác giữa khoa học, công nghiệp và chính trị, sự gắn kết cần thiết cho bất kỳ thách thức lớn nào. Đến năm 2050, vận tải hàng không sẽ vận chuyển 10 tỷ hành khách mỗi năm. Và tác động của nó đã rất đáng kể, chiếm 2,5% lượng khí thải CO2 toàn cầu.
Cambridge hiểu rõ điều này. Để chào đón cựu sinh viên của mình, trường đại học đã dành cho ông một vị trí đặc biệt: Chức danh Giáo sư Kỹ thuật Regius, do Nữ hoàng Elizabeth II thành lập vào năm 2011. Với cương vị này, nhà nghiên cứu đã gần gũi hơn với châu Âu, và đặc biệt là với Airbus. Nhà sản xuất máy bay đã biến ông thành đối tác nghiên cứu và giao cho ông một nhiệm vụ chưa từng có: đến trung tâm thần kinh của hãng ở Toulouse và thừa nhận tại một hội nghị điều mà Airbus chưa bao giờ thừa nhận: tác động của "vệt khói máy bay" đến khí hậu.
Giáo sư đại học đã so sánh tác động của chúng với tác động của khí thải CO2 theo một cách hoàn toàn mới đối với nhà sản xuất máy bay. "Người ta ước tính rằng CO2 trong khí quyển và vệt khói máy bay có vai trò tương tự trong hiện tượng nóng lên toàn cầu. Người ta không chắc chắn liệu tác động của vệt khói máy bay có cùng mức với CO2 hay không – có thể bằng một nửa, có thể gấp đôi – nhưng cả hai đều ở cùng một phạm vi.".
Từ sự so sánh giữa CO2 và vệt khói máy bay đối với hiện tượng nóng lên toàn cầu, Steven Barrett đã đề cập đến một con số quan trọng."Đối với hiện tượng nóng lên do CO2, đó là kết quả của 60 năm phát thải tích tụ kể từ kỷ nguyên máy bay phản lực. Bởi vì một khi CO2 được giải phóng vào khí quyển, nó sẽ ở lại đó và tích tụ. Vệt khói ngưng tụ kéo dài tới 6 giờ. Điều này có nghĩa là sáu mươi năm phát thải CO2 trong ngành hàng không đã có tác động tương tự như vệt khói máy bay trong khoảng thời gian sáu giờ."
Đối mặt với điều này, Steven Barrett tỏ ra lạc quan. “Vệt ngưng tụ là tác nhân hạn chế rất mạnh. Nhưng chúng mang lại một cơ hội đáng kể: nếu chúng ta có thể loại bỏ sự hình thành của chúng trên không, điều đó tương đương với việc hủy bỏ tác động của hàng không đối với khí hậu trong nhiều thập kỷ. Đây là một cơ hội lớn để giảm đáng kể tác động của hàng không đối với khí hậu." Một bài phát biểu quan trọng, trong một "Hội nghị thượng đỉnh" nơi Airbus đã nhanh chóng mời báo chí thế giới "thảo luận chân thành về những thách thức của ngành.".
Thomas Viguier, chuyên gia về Năng lượng và Khí hậu tại Airbus, chỉ ra rằng: "Trong 5 đến 10% trường hợp, khí thải do máy bay thải ra sẽ kết tinh, phân tán và cuối cùng tạo thành các dải rộng". Vấn đề là, giống như những đám mây trên cao, những vệt khói này phản chiếu tia nắng mặt trời trở lại Trái Đất và góp phần gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. "Trong một số trường hợp, vệt khói máy bay có tác dụng ngược lại và giống như một số đám mây, giúp hạ nhiệt độ. Nhưng chúng chỉ là thiểu số", người quản lý khẳng định.
Trong Hội nghị thượng đỉnh Airbus 2025, nhà sản xuất máy bay thừa nhận rằng đây thực sự là một vấn đề về hóa học. Nhưng hóa chất nhiên liệu thì dùng dầu hỏa. Mặc dù sự hình thành các vệt ngưng tụ xảy ra do sự hiện diện của không khí chứa độ ẩm, nhưng nó cũng đòi hỏi sự khuếch tán của các hạt bồ hóng mịn, một sản phẩm thải được phân tán bởi các lò phản ứng sau khi quá trình đốt cháy kết thúc. Để nghiên cứu các loại nhiên liệu ít gây ra vệt khói máy bay, Airbus đã công bố khởi động dự án "Thái Bình Dương".
Được Mark Bentall thuộc bộ phận R&T công bố, chương trình tập trung vào các thử nghiệm quy mô đầy đủ về sự hình thành ngưng tụ trong khí thải của máy bay, bằng cách tái tạo các điều kiện thuận lợi ở độ cao lớn, trực tiếp trên mặt đất, trong các "buồng mây". Cho đến nay, nghiên cứu của Airbus tập trung vào một chương trình có tên là Volcan, yêu cầu phải bay một chiếc A320 (có tính phí) vào không phận thuận lợi cho việc hình thành vệt khói.
"Với dự án này, chúng tôi sẽ đưa một trong những chiếc A350 của mình xuống mặt đất, chúng tôi sẽ đặt một đầu dò ở phía sau động cơ Rolls-Royce và chúng tôi sẽ có thể vận hành nó trong thứ mà tôi gọi là buồng mây. Chúng tôi sẽ có thể thử nghiệm nó và tái tạo vệt khói trong môi trường được kiểm soát, và xem các đặc tính khác nhau của dầu hỏa có thể thay đổi sự hình thành vệt ngưng tụ như thế nào", Mark Bentall giải thích.
SAF sẽ tự nhiên chống lại việc hình thành vệt khói, nhưng điều này sẽ không xảy ra với máy bay chạy bằng hydro. Bằng cách không giải phóng CO2 mà chỉ giải phóng hơi nước, nguy cơ nhìn thấy vệt máy bay sẽ tăng lên. May mắn thay, các nhà khoa học tin rằng những thứ này sẽ phân tán nhanh hơn vì các hạt nặng hơn bồ hóng trong dầu hỏa. Nhưng thực tế là một chiếc máy bay chạy bằng hydro sẽ thải ra rất nhiều hơi nước và chúng ta cần phải thử nghiệm để có được câu trả lời rõ ràng hơn. Một nghiên cứu tại Airbus dự kiến sẽ cung cấp kết quả trong năm nay.
"Khi nói đến hydro, chúng tôi có một thí nghiệm với Blue Condor. Nhiều người hỏi tôi khi nào công việc này sẽ diễn ra. Máy bay đã bay (chuyến bay đầu tiên của nó vào tháng 11 năm 2023 ghi chú của biên tập viên), và bây giờ giới học thuật sẽ phân tích các phép đo của nó. "Chúng tôi hy vọng sẽ công bố kết quả vào quý IV năm nay", giám đốc Airbus cho biết. Hai năm trước, nhà sản xuất máy bay này đã thừa nhận rằng hydro có thể tạo ra "nhiều hơn tới 2,5 lần vệt ngưng tụ" so với dầu hỏa hiện tại.
Trên máy bay Airbus A350 được trưng dụng cho dự án Thái Bình Dương, động cơ cũng sẽ được kiểm tra. Lò phản ứng cũng sẽ đóng vai trò trong việc giảm vệt khói trên bầu trời và Mark Bentall tuyên bố rằng Airbus đang làm việc với các đối tác của mình (theo hiểu biết của CFM International và Pratt & Whitney, ngoài Rolls-Royce). "Chúng tôi thực hiện các thử nghiệm đốt nạc và đốt giàu, chúng tôi thử nghiệm các nhiệt độ khác nhau, chúng tôi phân tích tác động của chất bôi trơn trong động cơ." Các lò phản ứng này sẽ thay đổi đáng kể thiết kế và hoạt động của chúng vào năm 2035.
Đối với Mark Bentall, phần này chắc chắn sẽ là phần quan trọng nhất, vì nó liên quan đến một quyết định trái ngược với trực giác: thay đổi quỹ đạo của máy bay với nguy cơ làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu của chúng. Để đạt được điều này, cần phải "hiểu rõ tuyệt đối những gì chúng ta định loại bỏ, vì khi chúng ta bắt đầu hoạt động, chúng ta cũng sẽ phải tiêu thụ nhiều dầu hỏa hơn", Mark Bentall thừa nhận.
Việc giảm sự hình thành vệt khói sẽ đòi hỏi phải thay đổi lộ trình, mặc dù giám đốc Airbus ủng hộ lộ trình bay "ở trên hoặc bên dưới" các khu vực cần tránh. "Chúng tôi chắc chắn sẽ không bỏ qua họ", ông nói thêm. Tuy nhiên, bay ở độ cao thấp hơn sẽ làm tăng mức tiêu thụ động cơ, trong khi độ cao đóng vai trò quan trọng trong việc sử dụng dầu hỏa: máy bay càng cao thì sức cản của không khí càng ít.
Tuy nhiên, Steven Berrett kêu gọi hành động thực tế. "Tôi nghĩ chúng ta nên nhận ra rằng việc giảm vệt khói máy bay mang lại những lợi ích rõ ràng, với những nhược điểm nhỏ hơn. Việc loại bỏ vệt khói máy bay có thể làm giảm tác động của hiện tượng nóng lên toàn cầu xuống 2%, một hiệu ứng tương đương với tác động kết hợp của Pháp và Anh đối với khí hậu. Đồng thời, việc hạn chế vệt khói máy bay sẽ dẫn đến mức tiêu thụ nhiên liệu tăng 1% trong lĩnh vực hàng không, chỉ chiếm 2% lượng khí thải CO2 toàn cầu."
Ông đề cập đến sự xuất hiện của một vệ tinh quan sát địa tĩnh mới trên bầu trời Châu Âu và Châu Phi, "cung cấp hình ảnh thời gian thực hữu ích cho việc phát hiện các vệt khói máy bay". Nhờ có cơ quan vũ trụ Nhật Bản, người Mỹ và gần đây là người Đông Á cũng có các vệ tinh tương đương. Một chòm sao vệ tinh quỹ đạo thấp có tên FireSat, được Google phóng vào tháng 3 năm 2025, cũng có thể đóng một vai trò, mặc dù ban đầu nó được triển khai để ngăn ngừa hỏa hoạn.
"Nói một cách đơn giản, tôi nghĩ rằng, tương tự như các quan sát mà chúng ta thực hiện đối với nhiễu động, chúng ta sẽ có thể phát hiện theo thời gian thực các khu vực hình thành vệt khói để báo cho phi công bay thấp hơn 2.000 feet. Theo thời gian, dự báo sẽ được cải thiện và chúng ta sẽ có thể loại bỏ vệt khói 50%, sau đó là 80%, rồi 90%, v.v.", Steven Barrett khẳng định.
Tuy nhiên, một tiếng nói trong hội đồng đã phản đối các bình luận của Steven Barrett và cách tiếp cận quan sát. Ilona Sitova là người phát biểu thay mặt cho các trung tâm kiểm soát không lưu. Chuyên gia về tính bền vững của ngành hàng không thuộc MUAC của Eurocontrol chỉ ra lý do đơn giản rằng việc thay đổi lộ trình của máy bay là đủ. "Việc chuyển hướng của một máy bay sẽ gây ra sự chuyển hướng của nhiều máy bay khác. Và điều đó sẽ gây ra các vấn đề về an ninh, vì vậy chúng ta sẽ phải điều tiết giao thông và giữ máy bay trên mặt đất.".
Thay vì quan sát, Ilona Sitova ủng hộ ý tưởng "ủng hộ dự đoán" và nhấn mạnh vào việc xác minh. "Chúng ta cần biết liệu mình có đang làm đúng không. Nếu không, chúng ta sẽ đốt thêm dầu hỏa mà không có lợi ích gì", Ilona Sitova cảnh báo.
"Thị trường tự do và các nhà sản xuất sẽ không thực hiện bước đầu tiên. Bên cạnh cuộc chiến chống phát thải CO2, chúng ta cần các quy định. Những người sẽ đưa ra lý do để loại bỏ vệt khói là các nhà quản lý và chính trị gia. Nếu họ đưa ra động lực, thì chúng ta sẽ tìm ra cách đáp ứng kỳ vọng của họ. Chúng ta không nói về việc giải quyết vấn đề tổng hợp hạt nhân ở đây; đó chỉ là vấn đề về phần mềm để chuyển hướng máy bay và các công cụ quan sát để phát hiện nơi hình thành vệt ngưng tụ. Điều đó hoàn toàn khả thi."
Guy Johnson, người hòa giải của bàn tròn, đã chuyển sang Tim Johnson, giám đốc Liên đoàn Môi trường Hàng không (AEF), để xin ý kiến. Quen thuộc hơn với các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý, người đàn ông này đã minh họa cho sự khó khăn trong việc tiến triển với tốc độ mà Steven Barrett mong muốn. "Các vệt ngưng tụ cũng sẽ phải được theo dõi. Nhưng trước tiên chúng ta cần những tiến bộ từ thế giới khoa học để có được dữ liệu cần thiết trên quy mô lớn. Tôi nghĩ rằng hai hoặc ba năm tới sẽ rất quan trọng trong việc cung cấp cho chúng ta những câu trả lời này", ông nói.
Ilona Sitova tâm sự rằng ở giai đoạn này, "đó chỉ là một dự án nghiên cứu mà thôi". Tim Johnson thừa nhận đây là một nghiên cứu đã được đưa ra nhiều lần. "Chúng ta đã nói về điều này trong nhiều năm rồi. Chúng ta đã từng rất gần với việc đạt được điều này trong quá khứ - và khi tôi nói "quá khứ", ý tôi là khoảng mười năm trước. Lần này thì khác. Động lực không chỉ đến từ châu Âu, mà có vẻ như là toàn cầu. Sự quan tâm đã lan sang ICAO, chúng tôi đã thu hút được sự chú ý của công chúng và chúng tôi đang tiến hành các cuộc thử nghiệm hoạt động. Tôi không nghĩ rằng chúng tôi sẽ quay lại lần này."
Giám đốc Liên đoàn Môi trường Hàng không (AEF) cho biết thêm rằng ngoài mục tiêu phát thải CO2 ròng bằng 0 vào năm 2050, "chúng ta cũng nên nuôi dưỡng tham vọng không còn tạo ra thêm sự nóng lên liên quan đến các tác động không phải CO2 khác vào thời điểm đó. Tôi nghĩ rằng trước đây chúng ta không thể thấy được con đường phía trước ngay lập tức và chúng ta cảm thấy mình không có dữ liệu cần thiết. Động lực đang cạn kiệt. Lần này, tôi thực sự nghĩ rằng nó khác."
Việc chờ đợi một thế hệ khác sẽ làm phức tạp thêm nhiệm vụ, bởi vì đến lúc đó, vấn đề sẽ trở nên tồi tệ hơn. Và không chỉ vì sự phát triển của du lịch hàng không. Mặc dù SAF có thể giảm nguy cơ hình thành vệt khói bằng cách loại bỏ cặn bồ hóng khỏi khí thải, nhưng việc cải thiện hiệu quả của máy bay cũng có nguy cơ làm tăng sự hình thành vệt ngưng tụ. Thật là nghịch lý.
Trả lời một nhà báo, Steven Barrett đã giải thích xu hướng phản trực giác khác này liên quan đến hiệu quả của máy bay. "Đúng là máy bay càng hiệu quả thì càng sử dụng nhiều nhiên liệu để đẩy và càng ít lãng phí nhiên liệu dưới dạng nhiệt trong khí thải của máy bay. Vì vậy, những chiếc máy bay cũ, kém hiệu quả đã để lại rất nhiều nhiệt và tất cả lượng nhiệt đó khiến các đám mây băng khó hình thành hơn. Mặt khác, động cơ mới để lại không khí lạnh hơn và do đó tạo ra nhiều vệt ngưng tụ hơn."
Đáng chú ý hơn nữa, công trình nghiên cứu của Mỹ về vệt khói máy bay đã có những bước tiến mới khi Google quan tâm đến nó vào năm 2021 với "Dự án vệt khói máy bay". Sự phát triển của trí tuệ nhân tạo đã đánh dấu một bước ngoặt, giúp có thể phân tích hình ảnh vệ tinh hàng loạt để dự đoán tốt hơn sự hình thành của vệt khói máy bay và tối ưu hóa quỹ đạo bay. Chỉ trong sáu tháng thử nghiệm, trên 70 chuyến bay do American Airlines thực hiện, Google đã công bố giảm 54% vệt khói máy bay, trong khi mức tiêu thụ nhiên liệu chỉ tăng 2%.
Một chương trình mà Airbus rõ ràng vẫn đứng ngoài. Trong Hội nghị thượng đỉnh của mình, nhà sản xuất máy bay châu Âu đã tổ chức một cuộc họp bàn tròn chuyên về trí tuệ nhân tạo, có sự tham gia của Vincent Poncet, một giám đốc điều hành của Google. Mặc dù có nhiều chủ đề được đề cập, nhưng AI hỗ trợ tạo vệt khói máy bay vẫn là chủ đề đáng chú ý. Như thể chủ đề này không còn tồn tại đối với bất kỳ ai, và ý tưởng xóa dấu vết máy bay chủ yếu bao gồm việc xóa dấu vết – dấu vết của chính mình.
Nhiệm vụ chính của ông là nâng cao kiến thức về tác động của ngành hàng không đối với môi trường. Công việc này nhằm giải quyết giai đoạn thứ hai, đó là khuyến khích sự hợp tác giữa khoa học, công nghiệp và chính trị, sự gắn kết cần thiết cho bất kỳ thách thức lớn nào. Đến năm 2050, vận tải hàng không sẽ vận chuyển 10 tỷ hành khách mỗi năm. Và tác động của nó đã rất đáng kể, chiếm 2,5% lượng khí thải CO2 toàn cầu.
Cambridge hiểu rõ điều này. Để chào đón cựu sinh viên của mình, trường đại học đã dành cho ông một vị trí đặc biệt: Chức danh Giáo sư Kỹ thuật Regius, do Nữ hoàng Elizabeth II thành lập vào năm 2011. Với cương vị này, nhà nghiên cứu đã gần gũi hơn với châu Âu, và đặc biệt là với Airbus. Nhà sản xuất máy bay đã biến ông thành đối tác nghiên cứu và giao cho ông một nhiệm vụ chưa từng có: đến trung tâm thần kinh của hãng ở Toulouse và thừa nhận tại một hội nghị điều mà Airbus chưa bao giờ thừa nhận: tác động của "vệt khói máy bay" đến khí hậu.
"Tương đương với 60 năm CO2 bị xóa bỏ"
Hôm đó, nhà nghiên cứu đã không hề vòng vo. Cùng với nhóm khách mời bao gồm Mark Bentall (Trưởng phòng Nghiên cứu và Công nghệ của Airbus), Tim Johnson (Giám đốc Liên đoàn Môi trường Hàng không) và Ilona Sitova (chuyên gia về tính bền vững của ngành hàng không tại Eurocontrol), Steven Barrett đã vén bức màn về tác động phụ của vệt ngưng tụ hình thành ở phía sau máy bay và thường được gọi là "vệt khói".Giáo sư đại học đã so sánh tác động của chúng với tác động của khí thải CO2 theo một cách hoàn toàn mới đối với nhà sản xuất máy bay. "Người ta ước tính rằng CO2 trong khí quyển và vệt khói máy bay có vai trò tương tự trong hiện tượng nóng lên toàn cầu. Người ta không chắc chắn liệu tác động của vệt khói máy bay có cùng mức với CO2 hay không – có thể bằng một nửa, có thể gấp đôi – nhưng cả hai đều ở cùng một phạm vi.".
Từ sự so sánh giữa CO2 và vệt khói máy bay đối với hiện tượng nóng lên toàn cầu, Steven Barrett đã đề cập đến một con số quan trọng."Đối với hiện tượng nóng lên do CO2, đó là kết quả của 60 năm phát thải tích tụ kể từ kỷ nguyên máy bay phản lực. Bởi vì một khi CO2 được giải phóng vào khí quyển, nó sẽ ở lại đó và tích tụ. Vệt khói ngưng tụ kéo dài tới 6 giờ. Điều này có nghĩa là sáu mươi năm phát thải CO2 trong ngành hàng không đã có tác động tương tự như vệt khói máy bay trong khoảng thời gian sáu giờ."
Đối mặt với điều này, Steven Barrett tỏ ra lạc quan. “Vệt ngưng tụ là tác nhân hạn chế rất mạnh. Nhưng chúng mang lại một cơ hội đáng kể: nếu chúng ta có thể loại bỏ sự hình thành của chúng trên không, điều đó tương đương với việc hủy bỏ tác động của hàng không đối với khí hậu trong nhiều thập kỷ. Đây là một cơ hội lớn để giảm đáng kể tác động của hàng không đối với khí hậu." Một bài phát biểu quan trọng, trong một "Hội nghị thượng đỉnh" nơi Airbus đã nhanh chóng mời báo chí thế giới "thảo luận chân thành về những thách thức của ngành.".
Dự án Thái Bình Dương
Trong một thời gian dài, vệt ngưng tụ tạo ra bóng tối. Nhưng thay vì che phủ bầu trời và giữ lại các tia sáng, những vệt khói này lại thúc đẩy các thuyết âm mưu về khả năng khuếch tán của các chất hóa học. Những "chemtrails" nổi tiếng (viết tắt của "chemical" và "trails").Thomas Viguier, chuyên gia về Năng lượng và Khí hậu tại Airbus, chỉ ra rằng: "Trong 5 đến 10% trường hợp, khí thải do máy bay thải ra sẽ kết tinh, phân tán và cuối cùng tạo thành các dải rộng". Vấn đề là, giống như những đám mây trên cao, những vệt khói này phản chiếu tia nắng mặt trời trở lại Trái Đất và góp phần gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. "Trong một số trường hợp, vệt khói máy bay có tác dụng ngược lại và giống như một số đám mây, giúp hạ nhiệt độ. Nhưng chúng chỉ là thiểu số", người quản lý khẳng định.
Trong Hội nghị thượng đỉnh Airbus 2025, nhà sản xuất máy bay thừa nhận rằng đây thực sự là một vấn đề về hóa học. Nhưng hóa chất nhiên liệu thì dùng dầu hỏa. Mặc dù sự hình thành các vệt ngưng tụ xảy ra do sự hiện diện của không khí chứa độ ẩm, nhưng nó cũng đòi hỏi sự khuếch tán của các hạt bồ hóng mịn, một sản phẩm thải được phân tán bởi các lò phản ứng sau khi quá trình đốt cháy kết thúc. Để nghiên cứu các loại nhiên liệu ít gây ra vệt khói máy bay, Airbus đã công bố khởi động dự án "Thái Bình Dương".
Được Mark Bentall thuộc bộ phận R&T công bố, chương trình tập trung vào các thử nghiệm quy mô đầy đủ về sự hình thành ngưng tụ trong khí thải của máy bay, bằng cách tái tạo các điều kiện thuận lợi ở độ cao lớn, trực tiếp trên mặt đất, trong các "buồng mây". Cho đến nay, nghiên cứu của Airbus tập trung vào một chương trình có tên là Volcan, yêu cầu phải bay một chiếc A320 (có tính phí) vào không phận thuận lợi cho việc hình thành vệt khói.
"Với dự án này, chúng tôi sẽ đưa một trong những chiếc A350 của mình xuống mặt đất, chúng tôi sẽ đặt một đầu dò ở phía sau động cơ Rolls-Royce và chúng tôi sẽ có thể vận hành nó trong thứ mà tôi gọi là buồng mây. Chúng tôi sẽ có thể thử nghiệm nó và tái tạo vệt khói trong môi trường được kiểm soát, và xem các đặc tính khác nhau của dầu hỏa có thể thay đổi sự hình thành vệt ngưng tụ như thế nào", Mark Bentall giải thích.
Tầm quan trọng của nhiên liệu và động cơ
Mặc dù các thử nghiệm được thực hiện bằng dầu hỏa thông thường, nhưng chúng cũng sẽ tập trung vào việc phân tích các loại nhiên liệu của tương lai. Với chương trình Volcan, Airbus đã phát hiện ra rằng nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) mới có thể giảm sự hình thành các tinh thể băng nhỏ khoảng 25%. Một vấn đề về cặn bồ hóng. Bởi vì nếu vệt ngưng tụ là kết quả của độ ẩm và các mảnh băng nhỏ, chúng cũng tồn tại, và trên hết, với các tinh thể băng hình thành xung quanh các hạt vi mô này.
SAF sẽ tự nhiên chống lại việc hình thành vệt khói, nhưng điều này sẽ không xảy ra với máy bay chạy bằng hydro. Bằng cách không giải phóng CO2 mà chỉ giải phóng hơi nước, nguy cơ nhìn thấy vệt máy bay sẽ tăng lên. May mắn thay, các nhà khoa học tin rằng những thứ này sẽ phân tán nhanh hơn vì các hạt nặng hơn bồ hóng trong dầu hỏa. Nhưng thực tế là một chiếc máy bay chạy bằng hydro sẽ thải ra rất nhiều hơi nước và chúng ta cần phải thử nghiệm để có được câu trả lời rõ ràng hơn. Một nghiên cứu tại Airbus dự kiến sẽ cung cấp kết quả trong năm nay.
"Khi nói đến hydro, chúng tôi có một thí nghiệm với Blue Condor. Nhiều người hỏi tôi khi nào công việc này sẽ diễn ra. Máy bay đã bay (chuyến bay đầu tiên của nó vào tháng 11 năm 2023 ghi chú của biên tập viên), và bây giờ giới học thuật sẽ phân tích các phép đo của nó. "Chúng tôi hy vọng sẽ công bố kết quả vào quý IV năm nay", giám đốc Airbus cho biết. Hai năm trước, nhà sản xuất máy bay này đã thừa nhận rằng hydro có thể tạo ra "nhiều hơn tới 2,5 lần vệt ngưng tụ" so với dầu hỏa hiện tại.
Trên máy bay Airbus A350 được trưng dụng cho dự án Thái Bình Dương, động cơ cũng sẽ được kiểm tra. Lò phản ứng cũng sẽ đóng vai trò trong việc giảm vệt khói trên bầu trời và Mark Bentall tuyên bố rằng Airbus đang làm việc với các đối tác của mình (theo hiểu biết của CFM International và Pratt & Whitney, ngoài Rolls-Royce). "Chúng tôi thực hiện các thử nghiệm đốt nạc và đốt giàu, chúng tôi thử nghiệm các nhiệt độ khác nhau, chúng tôi phân tích tác động của chất bôi trơn trong động cơ." Các lò phản ứng này sẽ thay đổi đáng kể thiết kế và hoạt động của chúng vào năm 2035.
Giảm vệt khói máy bay = tăng lượng dầu hỏa
Rõ ràng là động cơ và nhiên liệu sẽ không giải quyết được toàn bộ vấn đề. Một chiều hướng lớn hơn nhiều nữa phải được tính đến khi có bầu trời không có vệt khói máy bay. Dự án khác này sẽ diễn ra tại các trung tâm kiểm soát không lưu và trên bản đồ, nhờ vào việc phát hiện và dự đoán các khu vực có điều kiện thuận lợi cho quá trình ngưng tụ khí thải.Đối với Mark Bentall, phần này chắc chắn sẽ là phần quan trọng nhất, vì nó liên quan đến một quyết định trái ngược với trực giác: thay đổi quỹ đạo của máy bay với nguy cơ làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu của chúng. Để đạt được điều này, cần phải "hiểu rõ tuyệt đối những gì chúng ta định loại bỏ, vì khi chúng ta bắt đầu hoạt động, chúng ta cũng sẽ phải tiêu thụ nhiều dầu hỏa hơn", Mark Bentall thừa nhận.
Việc giảm sự hình thành vệt khói sẽ đòi hỏi phải thay đổi lộ trình, mặc dù giám đốc Airbus ủng hộ lộ trình bay "ở trên hoặc bên dưới" các khu vực cần tránh. "Chúng tôi chắc chắn sẽ không bỏ qua họ", ông nói thêm. Tuy nhiên, bay ở độ cao thấp hơn sẽ làm tăng mức tiêu thụ động cơ, trong khi độ cao đóng vai trò quan trọng trong việc sử dụng dầu hỏa: máy bay càng cao thì sức cản của không khí càng ít.
Tuy nhiên, Steven Berrett kêu gọi hành động thực tế. "Tôi nghĩ chúng ta nên nhận ra rằng việc giảm vệt khói máy bay mang lại những lợi ích rõ ràng, với những nhược điểm nhỏ hơn. Việc loại bỏ vệt khói máy bay có thể làm giảm tác động của hiện tượng nóng lên toàn cầu xuống 2%, một hiệu ứng tương đương với tác động kết hợp của Pháp và Anh đối với khí hậu. Đồng thời, việc hạn chế vệt khói máy bay sẽ dẫn đến mức tiêu thụ nhiên liệu tăng 1% trong lĩnh vực hàng không, chỉ chiếm 2% lượng khí thải CO2 toàn cầu."
Các mô hình dự đoán và giám sát vệ tinh
Chúng ta vẫn cần biết những khu vực này ở đâu trước khi sẵn sàng đưa chúng vào danh sách các lý do để thay đổi quỹ đạo của máy bay. Đối với nhà nghiên cứu Steven Barrett, quỹ đạo địa tĩnh và quỹ đạo Trái Đất thấp đã cung cấp cho chúng ta phương tiện để theo dõi các khu vực có nguy cơ.
Ông đề cập đến sự xuất hiện của một vệ tinh quan sát địa tĩnh mới trên bầu trời Châu Âu và Châu Phi, "cung cấp hình ảnh thời gian thực hữu ích cho việc phát hiện các vệt khói máy bay". Nhờ có cơ quan vũ trụ Nhật Bản, người Mỹ và gần đây là người Đông Á cũng có các vệ tinh tương đương. Một chòm sao vệ tinh quỹ đạo thấp có tên FireSat, được Google phóng vào tháng 3 năm 2025, cũng có thể đóng một vai trò, mặc dù ban đầu nó được triển khai để ngăn ngừa hỏa hoạn.
"Nói một cách đơn giản, tôi nghĩ rằng, tương tự như các quan sát mà chúng ta thực hiện đối với nhiễu động, chúng ta sẽ có thể phát hiện theo thời gian thực các khu vực hình thành vệt khói để báo cho phi công bay thấp hơn 2.000 feet. Theo thời gian, dự báo sẽ được cải thiện và chúng ta sẽ có thể loại bỏ vệt khói 50%, sau đó là 80%, rồi 90%, v.v.", Steven Barrett khẳng định.
Tuy nhiên, một tiếng nói trong hội đồng đã phản đối các bình luận của Steven Barrett và cách tiếp cận quan sát. Ilona Sitova là người phát biểu thay mặt cho các trung tâm kiểm soát không lưu. Chuyên gia về tính bền vững của ngành hàng không thuộc MUAC của Eurocontrol chỉ ra lý do đơn giản rằng việc thay đổi lộ trình của máy bay là đủ. "Việc chuyển hướng của một máy bay sẽ gây ra sự chuyển hướng của nhiều máy bay khác. Và điều đó sẽ gây ra các vấn đề về an ninh, vì vậy chúng ta sẽ phải điều tiết giao thông và giữ máy bay trên mặt đất.".
Thay vì quan sát, Ilona Sitova ủng hộ ý tưởng "ủng hộ dự đoán" và nhấn mạnh vào việc xác minh. "Chúng ta cần biết liệu mình có đang làm đúng không. Nếu không, chúng ta sẽ đốt thêm dầu hỏa mà không có lợi ích gì", Ilona Sitova cảnh báo.
Xung đột giữa các nhà khoa học và người ra quyết định
Trong bối cảnh chung, Airbus không thấy có sự thay đổi nào trừ khi chúng được thúc đẩy bởi các sáng kiến chính trị. Đối với cả nhà sản xuất máy bay và nhà nghiên cứu Steven Barrett, không có gì có thể thành hình nếu không có động lực trước đó của một sự thay đổi về quy định."Thị trường tự do và các nhà sản xuất sẽ không thực hiện bước đầu tiên. Bên cạnh cuộc chiến chống phát thải CO2, chúng ta cần các quy định. Những người sẽ đưa ra lý do để loại bỏ vệt khói là các nhà quản lý và chính trị gia. Nếu họ đưa ra động lực, thì chúng ta sẽ tìm ra cách đáp ứng kỳ vọng của họ. Chúng ta không nói về việc giải quyết vấn đề tổng hợp hạt nhân ở đây; đó chỉ là vấn đề về phần mềm để chuyển hướng máy bay và các công cụ quan sát để phát hiện nơi hình thành vệt ngưng tụ. Điều đó hoàn toàn khả thi."
Guy Johnson, người hòa giải của bàn tròn, đã chuyển sang Tim Johnson, giám đốc Liên đoàn Môi trường Hàng không (AEF), để xin ý kiến. Quen thuộc hơn với các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý, người đàn ông này đã minh họa cho sự khó khăn trong việc tiến triển với tốc độ mà Steven Barrett mong muốn. "Các vệt ngưng tụ cũng sẽ phải được theo dõi. Nhưng trước tiên chúng ta cần những tiến bộ từ thế giới khoa học để có được dữ liệu cần thiết trên quy mô lớn. Tôi nghĩ rằng hai hoặc ba năm tới sẽ rất quan trọng trong việc cung cấp cho chúng ta những câu trả lời này", ông nói.
Động lực
Đằng sau bài trình bày về những thách thức và khó khăn trong việc ngăn chặn vệt ngưng tụ, có một câu hỏi lớn: tại sao chúng ta chỉ mới xem xét vấn đề này bây giờ? Tại sao không giải quyết vấn đề này cách đây năm, mười, hai mươi năm? Trong khi Steven Barrett ủng hộ tác nhân hạn chế như một cơ hội để có tác động tích cực "ngay lập tức" đến khí hậu, thì thật khó hiểu tại sao cỗ máy này lại không khởi động sớm hơn.Ilona Sitova tâm sự rằng ở giai đoạn này, "đó chỉ là một dự án nghiên cứu mà thôi". Tim Johnson thừa nhận đây là một nghiên cứu đã được đưa ra nhiều lần. "Chúng ta đã nói về điều này trong nhiều năm rồi. Chúng ta đã từng rất gần với việc đạt được điều này trong quá khứ - và khi tôi nói "quá khứ", ý tôi là khoảng mười năm trước. Lần này thì khác. Động lực không chỉ đến từ châu Âu, mà có vẻ như là toàn cầu. Sự quan tâm đã lan sang ICAO, chúng tôi đã thu hút được sự chú ý của công chúng và chúng tôi đang tiến hành các cuộc thử nghiệm hoạt động. Tôi không nghĩ rằng chúng tôi sẽ quay lại lần này."
Giám đốc Liên đoàn Môi trường Hàng không (AEF) cho biết thêm rằng ngoài mục tiêu phát thải CO2 ròng bằng 0 vào năm 2050, "chúng ta cũng nên nuôi dưỡng tham vọng không còn tạo ra thêm sự nóng lên liên quan đến các tác động không phải CO2 khác vào thời điểm đó. Tôi nghĩ rằng trước đây chúng ta không thể thấy được con đường phía trước ngay lập tức và chúng ta cảm thấy mình không có dữ liệu cần thiết. Động lực đang cạn kiệt. Lần này, tôi thực sự nghĩ rằng nó khác."
Căn bệnh của những chiếc máy bay hiệu quả hơn
Đồng ý với khái niệm động lực, Steven Barrett kêu gọi không nên lãng phí thêm thời gian nữa. "Có những phạm vi cao và phạm vi thấp. Tài liệu khoa học liên tục tìm cách giảm phạm vi không chắc chắn này. Nhưng có một điều chắc chắn: điều này không làm thay đổi ước tính đồng thuận về hiệu ứng nóng lên. Chúng tôi có đủ bằng chứng mạnh mẽ từ thế hệ nghiên cứu mới nhất này. Thay vì vắt óc suy nghĩ để muốn biết thêm, điều này đòi hỏi một thế hệ nghiên cứu mới, chúng ta nên hành động."
Việc chờ đợi một thế hệ khác sẽ làm phức tạp thêm nhiệm vụ, bởi vì đến lúc đó, vấn đề sẽ trở nên tồi tệ hơn. Và không chỉ vì sự phát triển của du lịch hàng không. Mặc dù SAF có thể giảm nguy cơ hình thành vệt khói bằng cách loại bỏ cặn bồ hóng khỏi khí thải, nhưng việc cải thiện hiệu quả của máy bay cũng có nguy cơ làm tăng sự hình thành vệt ngưng tụ. Thật là nghịch lý.
Trả lời một nhà báo, Steven Barrett đã giải thích xu hướng phản trực giác khác này liên quan đến hiệu quả của máy bay. "Đúng là máy bay càng hiệu quả thì càng sử dụng nhiều nhiên liệu để đẩy và càng ít lãng phí nhiên liệu dưới dạng nhiệt trong khí thải của máy bay. Vì vậy, những chiếc máy bay cũ, kém hiệu quả đã để lại rất nhiều nhiệt và tất cả lượng nhiệt đó khiến các đám mây băng khó hình thành hơn. Mặt khác, động cơ mới để lại không khí lạnh hơn và do đó tạo ra nhiều vệt ngưng tụ hơn."
Boeing có thể tin tưởng vào Google và AI
Tính cấp thiết cũng sẽ mang tính biểu tượng và chủ quyền. Châu Âu không phải là quốc gia duy nhất nỗ lực xóa bỏ vệt bay trên không. Ở bên kia Đại Tây Dương, công tác nghiên cứu đang bắt đầu mang lại kết quả. Về vấn đề nhiên liệu hàng không bền vững, Boeing, General Electric và NASA đã tiến hành các cuộc thử nghiệm tại châu Âu kể từ năm 2015, hợp tác với Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức. Vào tháng 10 năm 2024, chương trình của họ đã chuyển đổi một cách trớ trêu từ Airbus A320 sang Boeing 737 Max 10, được trang bị động cơ hiện đại hơn.Đáng chú ý hơn nữa, công trình nghiên cứu của Mỹ về vệt khói máy bay đã có những bước tiến mới khi Google quan tâm đến nó vào năm 2021 với "Dự án vệt khói máy bay". Sự phát triển của trí tuệ nhân tạo đã đánh dấu một bước ngoặt, giúp có thể phân tích hình ảnh vệ tinh hàng loạt để dự đoán tốt hơn sự hình thành của vệt khói máy bay và tối ưu hóa quỹ đạo bay. Chỉ trong sáu tháng thử nghiệm, trên 70 chuyến bay do American Airlines thực hiện, Google đã công bố giảm 54% vệt khói máy bay, trong khi mức tiêu thụ nhiên liệu chỉ tăng 2%.
Một chương trình mà Airbus rõ ràng vẫn đứng ngoài. Trong Hội nghị thượng đỉnh của mình, nhà sản xuất máy bay châu Âu đã tổ chức một cuộc họp bàn tròn chuyên về trí tuệ nhân tạo, có sự tham gia của Vincent Poncet, một giám đốc điều hành của Google. Mặc dù có nhiều chủ đề được đề cập, nhưng AI hỗ trợ tạo vệt khói máy bay vẫn là chủ đề đáng chú ý. Như thể chủ đề này không còn tồn tại đối với bất kỳ ai, và ý tưởng xóa dấu vết máy bay chủ yếu bao gồm việc xóa dấu vết – dấu vết của chính mình.
