Dissertação

{pt_PT=Improving the Prediction of Soot Emissions and Contrail Formation from Modern Turbofans Using Alternative Fuels} {} EVALUATED

{pt=Os rastos de condensação, ou contrails, e as nuvens cirrus criadas por contrails são responsáveis pela maior contribuição para o forçamento radiativo do sector da aviação na actualidade, apesar do seu tempo de vida ser de apenas algumas horas. Por causa da sua curta duração comparativamente à dos gases com efeito de estufa, são ideais para a implementação de estratégias de mitigação a curto prazo. O uso de combustíveis alternativos em vez de combustíveis convencionais tem sido associado a uma diminuição na emissão de partículas, o que leva a uma diminuição no número inicial de cristais de gelo de contrails. Está no entanto também associado a um possível aumento na frequência de formação de contrails tal como na massa de gelo inicial dos contrails devido às suas emissões de vapor de água mais elevadas. Um modelo computacional é usado para explorar a influência do uso de combustíveis renováveis na formação, profundidade óptica e tempo de vida de contrails. Um aumento na frequência de formação foi encontrado em locais onde o combustível convencional estava muito perto das condições fronteira de formação de rastos de condensação. Diminuições no tempo de vida de contrails até 76% foram encontradas para contrails com mais de 30 minutos de tempo de vida, enquanto diminuições em profundidade óptica até 37% foram encontradas para contrails formados em locais com uma humidade relativa de 42% ou mais. Este trabalho contribui para um maior entendimento do potencial de combustíveis alternativos para mitigar o impacto de contrails no aquecimento global. , en=Condensation trails and contrail cirrus are currently responsible for the largest contribution to radiative forcing in the aviation sector, yet they have lifetimes of only a few hours. Their much shorter lifetimes when compared to long-lived greenhouse gases makes them ideal for the implementation of short-term mitigation measures. The use of Sustainable Aviation Fuel (SAF) instead of regular jet fuel has been associated to a reduction in soot particle emissions, leading to a decrease in initial ice crystal numbers in contrails, but also to a possible increase in contrail frequency and contrail ice mass due to higher water vapor emissions. A computational model was used to explore the influence of the variations of soot and water vapor emissions when using SAF and SAF blends in the formation of contrails, their ensuing optical depth, and their lifespan. An increase in frequency of contrails was found in cases where regular jet fuel emissions were close to threshold conditions. Reductions in contrail lifetime of up to 76% were found for contrails with lifetimes of over 30 minutes, while decreases in optical depth of up to 37% were found for contrails formed in air with a relative humidity of 42% or more. This work provides a better understanding of the potential of SAF as a mitigation measure against the impact of contrails on global warming.}
{pt=rastos de condensação, nuvens cirrus, combustíveis renováveis, fuligem, emissões de partículas, forçamento radiativo, en=contrail, contrail cirrus, sustainable aviation fuel, soot, particle emissions, radiative forcing}

Julho 29, 2021, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Melo de Sousa

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado