Экологичный курьер? Как беспилотное будущее повлияет на природу

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

Беспилотные летательные аппараты (БЛА) прочно входят в нашу жизнь, забирая всё больше функций — аэросъёмка, мониторинг, доставка товаров. Есть версия, что дроны гораздо экологичнее традиционного транспорта, так как, например, не производят выхлопных газов в полёте. Безусловно, эти тезисы нуждаются в тщательном разборе.

Могут ли дроны наносить вред экологии, и если да, то в чём именно он заключается? И нужно ли нам вообще беспилотное будущее? Своим мнением поделился преподаватель кафедры 614 «Экология, системы жизнеобеспечения и безопасность жизнедеятельности» Московского авиационного института Сергей Огородников.

Экологический след на земле

Как пояснил специалист МАИ, при разборе плюсов и минусов использования беспилотника с точки зрения влияния на экологию ключевым является понятие «экологический след на земле». Это совокупное воздействие на всё вокруг, которое возникает не во время самого полёта дрона, а на всех наземных этапах его жизненного цикла. В отличие от автомобиля или самолёта, которые сжигают топливо и выбрасывают вредные вещества прямо в атмосферу, дрон летает на электричестве и в воздухе «чист». Однако это электричество и сам аппарат должны откуда-то взяться, и именно здесь формируется этот самый экологический след на земле.

— Давайте начнём, например, с функции доставки дроном. Если она устроена просто — один склад, прямой маршрут без «холостых» перелётов, — дрон с точки зрения влияния на экологию выглядит довольно выигрышно, — пояснил Сергей Огородников.

И цифры подтверждают это преимущество. По словам Огородникова, малый квадрокоптер при доставке одной посылки производит примерно 70 граммов CO₂-эквивалента, в то время как привычный всем фургон — от 300 до 700 граммов. В ряде проанализированных тестов экономия энергии при сравнении работы дрона и фургона достигала 94% – конечно, не в пользу авто. Также приятно удивляет удельный показатель энергопотребления дрона — он составляет около 80 кДж/км. Для простого восприятия наглядный пример: полёт на 10 км потребует энергии, сопоставимой с работой электрочайника мощностью 2 кВт в течение 6–7 минут. 

Однако эти преимущества быстро тают, если выстраивается сложная маршрутная схема с лишними остановками и пустыми прогонами дрона, заметил эксперт МАИ, добавив, что понимание этого фактора поможет владельцам беспилотников выстраивать максимально экологичные маршруты – что, в целом, не требует титанических усилий.

Шумовое воздействие и фауна

Второй блок экологических рисков связан с шумом и воздействием на животный мир. Сергей Огородников напомнил, что в работе беспилотника пугать может не столько его громкость, сколько резвость работы: выраженные высокие тона раздражают сильнее обычного городского фона при той же громкости. Уровень шума на расстоянии 15 метров при работе дрона достигает примерно 65 дБА — это также важно учитывать владельцам дронов, чтобы не навредить животному миру.

— Неправильная эксплуатация беспилотников может навредить, в частности, птицам и млекопитающим. Важно продумывать траекторию работы дронов так, чтобы они не подлетали ближе, чем, как минимум, на 50-100 метров к зоне обитания живых существ. В противном случае для них это будет колоссальный стресс, — комментирует эксперт. 

Опыты показали, что у ряда зверей при первых полётах дронов резко повышается пульс — наглядное свидетельство стресса.

К более опасным для экологии (хотя и редким) последствиям использования беспилотников относятся термический разгон литиевых батарей с выделением токсичного фтороводорода (HF), возгорания дронов на природе, а также единичные столкновения с птицами. По данным опросов, до 18% операторов сталкивались хотя бы с одним таким инцидентом за карьеру, отмечает Сергей Огородников.

Материалы — безопасны?

Отдельная проблема — это «длинный хвост» материалов, используемых в производстве дронов. Литий, никель и кобальт необходимо не только добыть, но и грамотно переработать после окончания срока службы аппаратов. Как поясняет Огородников, для предотвращения опасных последствий неправильной утилизации аппаратов важно как можно скорее вводить жёсткие правила по сбору и доле вторсырья.

— Впрочем, страх людей перед негативными последствиями от использования дронов связан не только конкретно с областью экологии. Важно не забывать про психологический момент. Люди слышат непривычный высокий «писк» винтов, видят ролики с испуганными птицами, читают новости про редкие инциденты с аккумуляторами — и всё, тревога обеспечена, кажется, что дроны вот-вот загубят Землю и всё живое. Безусловно, это не так. Новое и неизведанное всегда кажется опаснее привычного. И что касается дронов — нам только предстоит приучить себя в их постоянному присутствию, поэтому некоторой паники не избежать, — говорит эксперт.

Сценарий через 100 лет

Если перенестись на век вперёд и представить небо, заполненное дронами и аэротакси, вред для экологии будет определяться не самими полётами, а тем, как устроена система их эксплуатации, добавляет Сергей Огородников.

— Если аэротакси возят по одному человеку на короткие дистанции и заряжаются от «грязной» энергии, издержки растут. Уже сегодня выбросы при одиночной поездке на аэротакси ниже, чем у бензиновой машины, примерно на 35%, но выше, чем у электромобиля, примерно на 28%. Однако при полной загрузке салона картина меняется в пользу летающего транспорта, — рассматривает ситуацию с разных сторон специалист МАИ.

Большой флот означает резко возросший спрос на батарейные минералы. По оценкам эксперта, к середине века спрос на литий в жёстких климатических сценариях может вырасти более чем в 40 раз. Если цепочка останется линейной — «добыли, использовали, выбросили» — давление на природу на этапе добычи сырья будет колоссальным. С другой стороны — есть стимул действовать аккуратно, с заботой о природе – сделать это более чем реально.

Решение: правила, а не запреты

По мнению Сергея Огороднова, минимизировать воздействие дронов на окружающую среду можно с помощью простых и рабочих мер. Так, например, по его мнению, на дронах следует летать выше 50–100 метров над гнездовьями и колониями, не зависать над животными и прокладывать маршруты вдоль магистралей, где шумовой фон уже повышен. Организация доставки должна быть короткой и прямой, с минимумом перевалочных складов, а зарядка — по возможности — осуществляться от «чистой» энергии.

— С батареями — строгий регламент: осмотр перед вылетом, температурный контроль, запрет полётов над сухой травой в пожароопасные дни, понятная схема утилизации и возврата на переработку, — подчёркивает эксперт. 

Важным элементом, по мнению Сергея Огородникова, также является открытость: публикация карт маршрутов, отчётов по шуму и наблюдениям за животными — для всеобщего спокойствия.

Таким образом, дрон сам по себе не является поводом для экологической паники. Он остается инструментом с низким воздействием при условии аккуратной инженерии и формирования нормальной культуры эксплуатации. Будущее, в котором небо заполнено аппаратами, может быть экологичным, но только если уже сегодня заложить его правильные основы.