Sivil Havacılık Sektöründe Emisyon Hesaplama Yöntem ve Yönetimi: Trabzon, Rize-Artvin ve Ordu-Giresun Havalimanları Örneği

Abstract

Günümüzde hava araçları tarafından oluşturulan emisyon gazları, yönetimlerin en çok mücadele ettikleri alanlardan birisi haline gelmiştir. Diğer taraftan işletmelerin de mal veya hizmet üretimleri esnasında mecburi olarak ekonomik değeri olmayan atıkları çıkarmaları normaldir ve bu sebeple çevre ile etkileşimleri mecburidir. Emisyon yönetimi aslında maliyet yaratan bir uygulamadır ve düzgün olarak ya da hiç yapılmadığı zamanlarda organizasyonların bulundukları çevrelerde zararlara yol açabilmektedir. Taşımacılık sektöründe en modern, hızlı ve kaliteli taşıtların kullanıldığı havacılık sektörü, kullanımının artması sebebiyle emisyon yönetimi uygulamalarının kullanımını zorunlu kılmaktadır. Belirlenen hesaplama yöntemleri ile bulunulan seviyenin sürekli tespit edilip kontrol edilmesi, zararların sürekli en aza indirilmesi, atıkların azaltılması, çevreye duyarlı teknoloji kullanımı, yeni sistem uçak motorlarının ve yakıtların geliştirilmesi gibi konular emisyon yönetiminde en etkili geliştirme yöntemleri arasında gösterilmektedir. Çalışmanın amacı kullanımı sürekli artış gösteren havacılık sektöründeki emisyon yönetimi uygulamalarının örneklenmesi adına belirlenen havalimanlarında oluşan emisyonların hesaplanmasıdır. Bu sayede iklim değişikliğinde meydana gelen olumsuzlukların daha iyi anlaşılmasının sağlanması, değişikliğe neden olan zararların azaltılmasına bir örnek gösterilmesi ve ileriye yönelik yapılacak çalışmalara da fikir verilmesi amaçlanmıştır. Çalışma neticesinde hava araçlarının neden olduğu emisyon değerleri içinde en başta gelen negatif etkinin karbondioksit kaynaklı olduğu anlaşılmaktadır. Farklı tiplerdeki uçakların LTO sayılarının emisyon değerlerine direkt etkide bulunduğu, yeni nesil hava araçlarının kullanılmasının olumlu sonuçlar doğuracağı ve sadece hava araçları değil havalimanlarının da yeşil sertifikalı seviyelere çıkarılması gerektiği önerilmektedir.

Keywords

• Havacılık sektörü
• Emisyon yönetimi
• Havalimanları

Emission Calculation Methods and Management in the Civil Aviation Sector: Trabzon, Rize-Artvin and Ordu-Giresun Airports Example

Abstract

Today, emission gases generated by aircraft have become one of the areas that managements struggle the most. On the other hand, it is normal for businesses to produce waste that has no economic value during the production of goods or services, and therefore their interaction with the environment is mandatory. Emission management is actually a cost-creating application and can cause damage to the environments where organizations are located when it is not done properly or at all. The aviation sector, where the most modern, fast and high-quality vehicles are used in the transportation sector, necessitates the use of emission management applications due to the increase in their use. Continuous determination and control of the current level with the specified calculation methods, continuous minimization of damages, reduction of waste, use of environmentally friendly technology, development of new system aircraft engines and fuels are shown among the most effective development methods in emission management. The aim of the study is to calculate the emissions generated at the determined airports in order to exemplify the emission management applications in the aviation sector, the use of which is constantly increasing. In this way, it is aimed to provide a better understanding of the negativities occurring in climate change, to show an example for reducing the damages causing change and to give ideas for future studies. As a result of the study, it is understood that the most negative effect among the emission values caused by aircraft is carbon dioxide. It is suggested that the LTO numbers of different types of aircraft have a direct effect on emission values, that the use of new generation aircraft will have positive results, and that not only aircraft but also airports should be raised to green certified levels.

Keywords

• Aviation industry
• Emission management
• Airports

References

1. Air Transport Action Group (ATAG). 2021. CORSIA Explained: Aviation: Benefits Beyond Borders. URL: https://aviationbenefits.org/environmentalefficien¬cy/climate-action/offsetting-emissions-corsia/corsia/corsia-explained/ (accessed date: August 10, 2024).
2. Akca M. 2020. COVID-19’un havacilik sektörüne etkisi. Avrasya Sosyal Ekon Araş Derg, 7(4): 45-64.
3. Ashworth K, Bucci S, Gallimore PJ, Lee J, Nelson BS, Sanchez-Marroquín A, McQuaid JB. 2020. Megacity and local contributions to regional air pollution: an aircraft case study over London. Atmos Chem Phys, 20(12): 7193-7216.
4. Atabey T. 2013. Karbon ayak izinin hesaplanması: Diyarbakır örneği. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, Türkiye ss: 65.
5. Babaoğlu N, Özgünoğlu K. 2017. Kahramanmaraş havalimanı için uçaklardan kaynaklanan emisyonların belirlenmesi. KSÜ Müh Bilim Derg, 20(3): 24-30.
6. Bajgai DP, Shrestha KL. 2023. Evaluation of aircraft emission at Tribhuvan international airport and its contribution to air quality in Kathmandu, Nepal. Atmos Environ X, 17: 100204.
7. Berntsen T, Gauss M, Grewe V, Hauglustaine D, Isaksen I, Mancini E, Sausen R. 2003. Sources of NOx at cruise altitudes, implications for predictions of ozone and methane perturbations due to nox emissions from aircraft. Aircraft, Berlin, Germany, pp: 125.
8. Cao F, Tang TQ, Gao Y, You F, Zhang J. 2023. Calculation and analysis of new taxiing methods on aircraft fuel consumption and pollutant emissions. Energy, 277: 127618.

9. Carslaw DC, Ropkins K, Laxen D, Moorcroft S, Marner B, Williams ML. 2008. Near-field commercial aircraft contribution to nitrogen oxides by engine, aircraft type, and airline by individual plume sampling. Environ Sci Technol, 42(6): 1871-1876.
10. DHMİ. 2020. Devlet hava meydanları işletmesi genel müdürlüğü, 2019 faaliyet raporu. Ankara, Türkiye, ss: 224.
11. DHMİ. 2021. Devlet Hava Meydanları İşletmesi Genel Müdürlüğü. 2020 Faaliyet Raporu. Ankara, Türkiye, ss: 247.
12. DHMİ. 2022. Devlet Hava Meydanları İşletmesi Genel Müdürlüğü. 2021 Faaliyet Raporu. Ankara, Türkiye, ss: 223.
13. DHMİ. 2023. Devlet Hava Meydanları İşletmesi Genel Müdürlüğü. 2022 Faaliyet Raporu. Ankara, Türkiye, ss: 226.
14. DHMİ. 2024. Devlet Hava Meydanları İşletmesi Genel Müdürlüğü. 2023 Faaliyet Raporu. Ankara, Türkiye, ss: 228.
15. Ekici S, Şöhret Y. 2020. Environmental impact and cost assessment of commercial flight induced exhaust emissions at Isparta Süleyman Demirel Airport. Müh Bilim Tasarım Derg, 8(2): 597-604.
16. Elbir T. 2008. Estimation of engine emissions from commercial aircraft at a midsized Turkish airport. J Environ Eng, 134(3): 210-215.
17. Environmental Protection Agency (EPA). 1999. Evaluation of air pollutant emissions from subsonic commercial jet aircraft, Final Report, Report No. EPA A420-R-99-013, Engine Programs and Compliance Division, US Environmental Protection Agency, Ann Arbour, Michigan, USA, pp: 25.
18. Fleuti E, Polymeris J. 2004. Aircraft NOx-emissions within the operational LTO cycle. Unique (Flughafen Zurich AG), Zurich, Switzerland, pp: 32.
19. Genç R, Behçet R. 2022. Malatya Erhaç Havalimanını Kullanan Uçakların Çevresel Etkileri. J Math Eng Nat Sci, 6(22): 437-449.
20. ICAO I. 1995. Engine exhaust emissions data bank. ICAO Committee on Aviation Environmental Protection Working Group, 3: 10-13.
21. ICAO. 2017. International Standards And Recommended Practices- Annex 16 To The Convention On International Civil Aviation: Environmental Protection II- Aircraft Engine Emissions (Fourth Ed.), QC, Montreal, Canada 552.
22. ICAO. 2021. Future of Aviation. URL: https://www.icao.int/Meetings/FutureOfAviation/Pages/default.aspx (accessed date: August 12, 2024).
23. İlbaş M, Yılmaz İ. 2012. Experimental analysis of the effects of hydrogen addition on methane combustion. Int J Energy Res, 36(5): 643-647.
24. IPCC, 1991. IPCC/UNEP/OECD/IEA. 1997. Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume I: Reporting Instructions, Chapter 1: 1-4. Intergovernmental Panel on Climate Change, United Nations Environment Programme, Organization for Economic Co-Operation and Development, International Energy Agency, Paris, France, pp: 14.
25. IPCC. 1997a. IPCC/UNEP/OECD/IEA, 1997. Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume II: Workbook, Chapter 1: 3-23. Intergovernmental Panel on Climate Change, United Nations Environment Programme, Organization for Economic Co-Operation and Development, International Energy Agency, Paris, France, pp: 16.
26. IPCC. 1997b. IPCC/UNEP/OECD/IEA, 1997. Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume III: Reference Manual, Chapter 1: 4-44, 62-98. Intergovernmental Panel on Climate Change, United Nations Environment Programme, Organization for Economic Co-Operation and Development, International Energy Agency, Paris, France, pp: 24.
27. IPCC. 2006. Energy. In 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. URL: https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/ (accessed date: August 12, 2024).
28. Kaya AG, Aydin U. 2022. Is there any convergence in the CO2 emission efficiency of airlines? Environ Sci Pollut Res, 29(12): 17811-17820.
29. Kesgin U. 2006. Aircraft emissions at Turkish airports. Energy, 31(2-3): 372-384.
30. Kumaş K, İnan O, Akyüz AÖ, Güngör A. 2019. Muğla Dalaman Havalimanı Uçaklardan Kaynaklanan Karbon Ayak İzinin Belirlenmesi. Acad Platform J Eng Sci, 7(2): 291-297.
31. Kuzu SL. 2018. Estimation and dispersion modeling of landing and take-off (LTO) cycle emissions from Atatürk International Airport. Air Qual Atmos Health, 11: 153-161.
32. Linz M. 2012. Scenarios for the aviation industry: A Delphi-based analysis for 2025. J Air Transp Manag, 22: 28-35.
33. Lund MT, Aamaas B, Berntsen T, Bock L, Burkhardt U, Fuglestvedt JS, Shine KP. 2017. Emission metrics for quantifying regional climate impacts of aviation. Earth Syst Dynam, 8(3): 547-563.
34. Nikoleris T, Gupta G, Kistler M. 2011. Detailed estimation of fuel consumption and emissions during aircraft taxi operations at Dallas/Fort Worth International Airport. Transp Res D Transp Environ, 16(4): 302-308.
35. Öz E, Erçoşkun ÖY. 2022. Covid-19 Pandemisinin Esenboğa Havalimanı hava trafiğine ve uçak emisyonlarına etkisi. Akıllı Ulaşım Sist Uygulama Derg, 5(1): 45-59.
36. Öztürk O. 2011. Kayseri Erkilet havalimanındaki uçak emisyonlarının belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri, Türkiye ss: 42.
37. Öztürk O, Taştan M. 2024. 2015-2021 Yılları Arasında Muğla İlinde LTO Döngüsü Esnasında B737-800 ve A320 Tip Uçaklardan Kaynaklanan Emisyonun Gerçek Zamanlı Hesaplanması. Erciyes Üniv Fen Bilim Enst Fen Bilim Derg, 40(1): 20-33.
38. Pecorari E, Mantovani A, Franceschini C, Bassano D, Palmeri L, Rampazzo G. 2016. Analysis of the effects of meteorology on aircraft exhaust dispersion and deposition using a Lagrangian particle model. Sci Total Environ, 541: 839-856.
39. Schäfer K, Jahn C, Sturm P, Lechner B, Bacher M. 2003. Aircraft emission measurements by remote sensing methodologies at airports. Atmos Environ, 37(37): 5261-5271.
40. Schumann U. 2000. Effects of aircraft emissions on ozone, cirrus clouds, and global climate. Air Space Eur, 2(3): 29-33.
41. Schürmann G, Schäfer K, Jahn C, Hoffmann H, Bauerfeind M, Fleuti E, Rappenglück B. 2007. The impact of NOx, CO and VOC emissions on the air quality of Zurich airport. Atmos Environ, 41(1): 103-118.
42. Spicer CW, Holdren MW, Smith DL, Miller SE, Smith RN, Kuhlman MR, Hughes DP. 1987. Aircraft emissions characterization: TF41-A2, TF30-P103, and TF30-P109. ESL-TR-87-27. BATTELLE COLUMBUS DIV OH, Final report, Florida, USA, pp: 75.
43. Spicer CW, Holdren MW, Cowen KA, Joseph DW, Satola J, Goodwin B, Hashmonay R. 2009. Rapid measurement of emissions from military aircraft turbine engines by downstream extractive sampling of aircraft on the ground: Results for C-130 and F-15 aircraft. Atmos Environ, 43(16): 2612-2622.
44. Taşdemir M, Aydın E. 2021. Havacılıkta Karbon Azaltım Uygulamaları ve Şirket Stratejileri. In International Symposium of Scientific Research and Innovative Studies, 22-25 February, Bandırma, Türkiye, ss: 22-25.
45. Ünal İ, Türkoğlu F, Doğan B. 2014. Nevşehir Kapadokya Havalimanının Emisyon ve Gürültü Açısından Değerlendirilmesi. Engin Machin Mag, 2014: 654.
46. Yavaş V, Dedeoğlu AÖ. 2021. Hava Taşımacılığında Değişen İş Modelleri. Akıllı Ulaşım Sist Uygulama Derg, 4(2): 120-133.
47. Wuebbles D, Gupta M, Ko M. 2007. Evaluating the impacts of aviation on climate change. Eos Trans Am Geophys Union, 88(14): 157-160.