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Analisi dell’impatto con EDMS all’aeroporto di Cagliari-Elmas

L'inquinamento atmosferico provocato dagli aeroplani, il rumore e il rischio di incidenti sono alcuni degli impatti che vengono generati da un'infrastruttura aeroportuale e dalle sue attività; le conseguenze sulla salute pubblica sono concrete e causano forte preoccupazione generale

Il presente lavoro si propone di studiare il problema dell’inquinamento atmosferico prodotto dalle infrastrutture aeroportuali, provvedendo ad analizzare le cause e stimare le emissioni prodotte.

Immagini

  • Una vista aerea dell’aeroporto di Cagliari-Elmas
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    Una vista aerea dell’aeroporto di Cagliari-Elmas
  • Il grafico del totale dell’Aviazione Commerciale
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    Il grafico del totale dell’Aviazione Commerciale
  • I movimenti degli aeromobili nel periodo 2005-2010
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    I movimenti degli aeromobili nel periodo 2005-2010
  • I movimenti degli aeromobili nel periodo 2005-2010
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    I movimenti degli aeromobili nel periodo 2005-2010
  • L’EDMS ScreenShot, Study Setup
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    L’EDMS ScreenShot, Study Setup
  • L’EDMS Screenshot, “Aircraft & Assignment” e “LTO Cycles”
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    L’EDMS Screenshot, “Aircraft & Assignment” e “LTO Cycles”
  • L’EDMS Screenshot, “Aircraft & Assignment” e “LTO Cycles”
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    L’EDMS Screenshot, “Aircraft & Assignment” e “LTO Cycles”
  • Le emissioni prodotte dagli aeromobili (in tonnellate/anno) in una simulazione del 2010
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    Le emissioni prodotte dagli aeromobili (in tonnellate/anno) in una simulazione del 2010
  • L’analisi inquinante/passeggeri
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    L’analisi inquinante/passeggeri

Nello specifico, verrà fatta una simulazione sull’aeroporto di Cagliari-Elmas, il principale scale dello Sardegna, utilizzando i dati del 2010. I risultati verranno successivamente confrontati con quelli ottenuti nel 2005.

Il confronto è finalizzato a mettere in evidenza eventuali differenze nelle emissioni prodotte dall’attività aeronautica, soprattutto in relazione a due aspetti fondamentali: i volumi di traffico e la flotta utilizzata. Per lo studio si è utilizzato il software EDMS (Emission and Dispersion Modelling System) che calcola le emissioni e le dispersioni delle sostanze inquinanti prodotte da un infrastruttura aeroportuale. In particolare, verranno stimate le emissioni prodotte lato pista, ovvero quelle emanate dai velivoli durante le operazioni di decollo e atterraggio (ciclo LTO).

Il traffico aereo nel periodo 2005-2010

I dati relativi al traffico aeromobili nell’aeroporto di Cagliari-Elmas nel periodo 2005-2010 mostrano un andamento crescente con una leggerissima flessione nel 2010.

Il traffico aereo per modello di aeromobile

Al fine di valutare le emissioni di inquinanti dell’infrastruttura aeroportuale, in particolare per la quota afferente al traffico degli aeromobili, i dati dei movimenti sono stati disaggregati e raccolti nelle principali tipologie di macchine operanti nello scalo: sebbene vi sia stato uno sviluppo nell’utilizzo degli aeromobili marcati Airbus e Boeing, incrementando considerevolmente il loro volume in quote di mercato (+11% e +8% per Airbus e +6% per Boing), l’MD-80 mantiene una quota di primo piano.

Le nuove tecnologie per la riduzione delle emissioni

Per il climate change, la Convenzione Quadro sui Cambiamenti Climatici delle Nazioni Unite (UNFCCC) e il Protocollo di Kyoto hanno definito le misure da adottare per tenere sotto controllo gli impatti ambientali dovuti alle attività industriali.

Le Autorità dell’Aviazione Civile del mondo e le Organizzazioni internazionali di settore sono impegnate ad affrontare congiuntamente la sfida di coniugare le esigenze del trasporto aereo con le ragioni dell’ambiente. È in questo contesto che si inserisce l’interesse e in alcuni casi la sperimentazione dei recenti biocarburanti. Il biocarburante è composto per il 50% da olio vegetale (SPK), il resto è jet fuel convenzionale.

Questa miscela, approvata dall’American Society for Testing and Materials, ha anche il vantaggio di possedere proprietà del tutto simili a quelle dei combustibili tradizionali per cui non è necessario provvedere a modifiche strutturali dei motori degli aeromobili.

Dal 2012, secondo una Direttiva europea, tutte le Compagnie aeree che toccano uno scalo comunitario dovranno ridurre le proprie emissioni di gas climalterante (GHG) del 3% rispetto al triennio 2004-2006; dal 2013 dovranno ridurle di un ulteriore 2%. Da qui l’interesse crescente delle principali Compagnie aeree verso i biocheroseni da fonte sostenibile.

L’applicazione del caso in studio

Per prima cosa si procede alla creazione di un nuovo scenario inserendo i dati fisici e meteo del sito attraverso la finestra “Study Setup”. I dati richiesti che definiscono in maniera univoca lo scalo sono, nell’ordine, Nome, Codice identificativo, Stato, Latitudine e Longitudine, la quota s.l.m., l’altezza di mescolamento e la temperatura media annua (in Fahrenheit).

Una volta inseriti i dati fisici si è proceduto alla definizione grafica dello scalo, pista e taxiway, nonché delle traiettorie seguite dagli aeromobili (ratei di salita) in avvicinamento e in uscita dall’aeroporto. Questa procedura è stata svolta utilizzando come supporto un programma CAD, con il quale partendo da una planimetria del sedime aeroportuale, fornita dal gestore stesso, sono state estratte le coordinate di tutti gli elementi e riportate in un nuovo sistema cartesiano adattabile e compatibile con il software EDMS.

La creazione della flotta

Il programma EDMS contiene al suo interno un database nel quale sono catalogati i velivoli principalmente utilizzati dall’aviazione civile e le motorizzazioni. Pertanto, è stato sufficiente accedere al menu Aircraft & Assignment, selezionare i modelli di aeromobili che operano nello scalo ed associare ad ognuno di essi la motorizzazione che lo equipaggia, perché ogni combinazione mezzo/motore produce un diverso profilo di emissioni.