飛機回收:將迎接挑戰
安全可靠地回收商用飛機是全球航空業面臨的主要挑戰之一。
在未來的20年里,大約有12000架商用飛機退役,制造商和運營商正在努力開發100%可回收的飛機。
航空業正在經歷一場具有挑戰性的、雄心勃勃的商業發展和積極轉變,向可持續的實踐和運營方向發展,其中在飛機上退役處置領域也取得不錯的進展。
如今,一架商用飛機的平均退休年齡約為25歲,在此之后,還要經歷一個艱巨而又高度技術性的拆卸和回收過程——這是一個每年有價值逾8000萬美元的豐厚利潤市場的一部分。
在2030年之前,需要報廢飛機的確切數量,各商業機構預測的數據有差異。
飛機機隊回收協會(AFRA)估計,未來20年可能有1.2萬架飛機退役;
Avolon的全球機隊預測為1.3萬架;
而Flightglobal的計算則高達1.7萬架。
對于今天的大多數商用飛機來說,80%-85%可以根據機型具體情況進行回收。
在某些情況下甚至高達99%,當然這種情況很少見,而且回收成本更高。
這一數字較幾年前的近50%有了很大改善,但挑戰依然存在,尤其是在碳纖維等新材料的管理方面。
那么,一架飛機在它的生命結束時會發生什么?有哪些領先的項目為安全、可持續地回收商用飛機提供了解決方案?
生命的終結:拆解一架飛機
飛機的平均服役壽命為20-25年,平均飛行里程為4000萬公里,相當于環繞地球1000圈。
正如航空運輸行動組織(ATAG)所指出的,部分遠程飛機可以為多家航空公司飛行超過1億公里。
航空集團Vallair的董事阿梅爾•杰澤格爾表示:“飛機的最終使用取決于飛機的使用情況,主要取決于飛機使用期間的維護。”
“運營成本、監管維護、燃料消耗和財務折舊是關鍵因素。
舉個例子,一架空客A320在飛行到8萬小時的時候,是一個飛行時間的重要考慮節點。
AFRA的BMP指南——舊飛機部件和組裝的管理和飛機材料回收的最佳管理實踐——發展成為對環境負責任的飛機拆卸和回收的全球性標準。
龐巴迪公司相信,到2034年,將有5000架60至150座的飛機退役。
在一個常規的回收方案中,飛機的所有者將把飛機送到一個拆卸場,在那里,飛機的部件將被拆解并回收。
大部分被拆解的飛機,全機重量的40%~50%都屬于可回收的零部件部分。
飛機拆解前一到達拆解貨場,就會進行一次全面的飛機維護測試,檢查所有系統情況。
接下來是飛機排污、排油處理,即“去污染過程”,在這個過程中,有毒和放射性物質和液體被安全排放、并嚴格按照環境法規許可的方式進行廢棄、隔離、回收等處置。
一名合格的工程師將根據飛機維修手冊識別和移除可回收和有用的部件以供再利用。最有價值的部件通常是發動機和起落架。
一旦這些內部部件被移除,飛機的機身和機翼就會被重型機器拆卸下來,裝進散裝的自卸車里,運到客戶定制化加工車間或金屬加工廠。
通常情況下,飛機將由鋁、不銹鋼、鈦、玻璃或增強聚合物復合材料、鎂合金和幾噸銅和鋁導線組成。
據報道,AFRA成員每年生產約3萬噸鋁、1800噸特殊合金和600噸零件。
打破界限
國際社會正在努力采取更加綠色環保的做法。
作為全球領先的報廢飛機可持續管理組織,AFRA目前擁有超過72個成員,包括航空公司、機場、飛機和發動機制造商、零部件供應商和運營商。
2005年,空中客車公司啟動了PAMELA項目,成為飛機回收領域的先行者。
該項目證明,每架飛機多達85%的部件可以安全有效地重復使用、回收或再利用,而在該項目啟動前,這一比例僅為60%。
在歐盟委員會(European Commission)的支持下,這項研究采用了其他行業的回收技術,將垃圾填埋場的廢物減少到不到15%,而不是之前行業的40%-50%。
PAMELA成功運營并合作了Tarmac Aerosave項目,這是一個與Safran合作的可持續項目,現在回收的材料占飛機重量的90%,旨在將其之前的做法更加商業化。
2011年,龐巴迪與加拿大理工大學蒙特利爾分校(universityPolytechnique Montreal)和航空航天中心(Centre technologique enaerospatiale)一道,啟動了一項140萬美元的研發項目,以尋找回收飛機金屬的新方法。
作為市場上最多產的飛機制造商之一,龐巴迪相信,到2034年,將有5000架60至150座的飛機退役。
為對行業的發展努力,該公司在其正在進行的“生命終結計劃”中概述的公司目標是,到2025年,其所有新產品將100%可回收。
機場和航空運營商可以采取更多措施來確保拆解回收的安全、環保,比如進行質量審計,或者由一個經過AFRA、EASA、ASA或環保法規審查的認可組織進行拆檢。
新的機遇和挑戰
然而,這個過程并非沒有挑戰。
在GJD Services,環境合規部及ISO經理Aine Spoors為英國特許廢物管理協會撰寫的一篇文章,特別提到客艙窗戶的內層玻璃是很難回收的。
國際航空運輸協會(IATA)指出,新一代飛機使用的碳纖維等新材料也很難回收,而且“還沒有找到一個積極的商業回收市場”。
“具有諷刺意味的是,使飛機更輕、提高燃油效率的復合材料,在環境方面也很難處理。”
2011年,波音公司開始從自己兩家工廠進行碳纖維材料回收,并將其運往英國的ELG碳纖維廠。
國際航空運輸協會的分析指出:“盡管使用回收的碳纖維耗能少得多,成本也低得多,但能夠在商業基礎上進行回收的工廠少之又少。”
另外,“鎳和鈷等發動機上使用的昂貴合金也需要高度專業化的設備。”
3D打印可以減少高達95%的原材料浪費
運輸轉移也是一個問題。
如果一架飛機的狀態足夠好,可以飛,它可以到達拆解地,這樣就節省很多成本,非常有價值。
不像船只退役可以拖到目的地,飛機可不能這樣,幾乎不能整機拖出機場機坪。
國際航空運輸協會指出,許多飛機要么就地報廢廢棄,要么在世界上一些回收設施少的地方銹跡斑斑存放。
因為把它們運到拆解回收必要地點所需要的財務和環境成本太大,根本不值得。
但也有令人興奮的機會。國際民用航空組織(ICAO)在去年的環境報告中寫道,3D打印技術的日益普及可能會成為“該行業真正的游戲規則改變者”,并能減少高達95%的原材料浪費。
盡管目前飛機材料回收市場主要由揮發性油和鋁價主導,但未來回收新材料可能會變得非常有利可圖。
展望
監管尚未解決這方面的一些問題。
雖然在汽車和電子百貨家電的產品生命周期中存在嚴格的監管,但航空業卻沒有這樣的規定,因此,可持續發展的努力嚴重脫節。
展望未來,越來越多的飛機即將壽終正寢,再加上更多的飛機將在未來幾年進入市場,使得航空業必須在這一領域做好收尾工作。
代表該行業的所有主要組織都認為需要取得更多進步,并已表示愿意攜手合作。
國際民航組織在報告中寫道:“一個很明顯的事實是,那些為減少飛機環境影響的人,在飛機完成它們在國際航空發展中的服務后,再次讓其“從搖籃到墳墓,再到新的搖籃”努力奮斗著。
但就目前而言,回收市場仍然需要開發一些新的解決方案,以實現100%可回收飛機的發展。
(整理自AFRA網站)
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