Google จับมือ Cathay Pacific ใช้ AI ลดรอยไอเครื่องบิน ผลทดสอบช่วยลดผลกระทบโลกร้อนได้ 40%

Google และสายการบิน Cathay Pacific ประกาศขยายการทดสอบเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์สำหรับคาดการณ์และหลีกเลี่ยงการเกิดรอยไอเครื่องบิน หรือ Contrail หลังผลการทดสอบระยะแรกพบว่า สามารถลดผลกระทบต่อภาวะโลกร้อนจากรอยไอได้ประมาณ 40%

โครงการดังกล่าวนำ AI มาวิเคราะห์ข้อมูลสภาพอากาศ ภาพถ่ายดาวเทียม และข้อมูลเที่ยวบิน เพื่อค้นหาบริเวณที่มีโอกาสเกิดรอยไอแบบคงอยู่นาน ก่อนส่งคำแนะนำให้ทีมวางแผนการบินและนักบินปรับระดับความสูงเล็กน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่ดังกล่าว

Cathay Pacific ถือเป็นสายการบินพาณิชย์แห่งแรกในเอเชียที่ร่วมทดสอบเทคโนโลยีหลีกเลี่ยง Contrail ของ Google บนเที่ยวบินระยะไกล

Contrail คืออะไร?

Contrail ย่อมาจากคำว่า Condensation Trail หมายถึงเส้นสีขาวที่ปรากฏอยู่ด้านหลังเครื่องบินขณะบินในระดับสูง

รอยดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อไอเสียจากเครื่องยนต์เครื่องบินสัมผัสกับอากาศที่เย็นและมีความชื้นสูง จนไอน้ำควบแน่นและแข็งตัวเป็นผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก

Contrail บางส่วนสลายตัวอย่างรวดเร็วและแทบไม่ส่งผลกระทบ แต่บางส่วนสามารถคงอยู่เป็นเวลานาน ก่อนกระจายตัวคล้ายกลุ่มเมฆและกักเก็บความร้อนเอาไว้ในชั้นบรรยากาศ

Google ประเมินว่า รอยไอเครื่องบินอาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับผลกระทบด้านสภาพภูมิอากาศจากอุตสาหกรรมการบินประมาณหนึ่งในสาม จึงกลายเป็นปัญหาที่นักวิจัยและสายการบินต้องการลดให้ได้มากที่สุด

AI ช่วยทำนายพื้นที่ที่อาจเกิดรอยไอ

ปัญหาสำคัญคือ รอยไอไม่ได้เกิดขึ้นกับเครื่องบินทุกลำและทุกเที่ยวบิน แต่จะเกิดเมื่อเครื่องบินผ่านบริเวณที่มีอุณหภูมิและความชื้นเหมาะสม

ระบบของ Google จึงนำ AI มาวิเคราะห์ข้อมูลหลายประเภทพร้อมกัน ได้แก่

• ข้อมูลพยากรณ์อากาศ

• อุณหภูมิและความชื้นในระดับความสูงต่าง ๆ

• ภาพถ่ายจากดาวเทียม

• เส้นทางและระดับความสูงของเครื่องบิน

• ข้อมูลการเกิดรอยไอจากเที่ยวบินที่ผ่านมา

จากนั้นระบบจะสร้างแผนที่คาดการณ์ว่า บริเวณใดมีโอกาสทำให้เกิด Contrail แบบคงอยู่นาน เพื่อให้เจ้าหน้าที่วางแผนเที่ยวบินและนักบินสามารถหลีกเลี่ยงพื้นที่เสี่ยงได้

นักบินปรับระดับความสูงเพียงเล็กน้อย

แนวทางนี้ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องบิน เครื่องยนต์ หรือเชื้อเพลิง แต่ใช้การปรับระดับความสูงของเที่ยวบินเพียงเล็กน้อย เพื่อหลีกเลี่ยงชั้นอากาศที่อาจทำให้เกิดรอยไอ

การปรับระดับความสูงมีลักษณะใกล้เคียงกับการที่นักบินหลีกเลี่ยงบริเวณอากาศแปรปรวน อย่างไรก็ตาม ทุกการเปลี่ยนแปลงต้องดำเนินการภายใต้มาตรฐานความปลอดภัยและได้รับอนุญาตจากหน่วยควบคุมการจราจรทางอากาศ

Google ระบุว่า การปรับเส้นทางลักษณะนี้ไม่ควรส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยหรือประสบการณ์ของผู้โดยสาร เพราะข้อมูลจะถูกนำไปใช้ร่วมกับกระบวนการวางแผนและการบินตามปกติ

ทดสอบแล้วมากกว่า 80 เที่ยวบิน

Google และ Cathay Pacific ตั้งเป้าทดสอบเทคโนโลยีกับเที่ยวบินมากกว่า 100 เที่ยวบินในเครือข่ายของสายการบิน โดยมีมากกว่า 80 เที่ยวบินที่เดินทางตามเส้นทางหลีกเลี่ยงรอยไอตามคำแนะนำ

หลังจากเที่ยวบินเสร็จสิ้น Google ใช้ภาพถ่ายดาวเทียมวิเคราะห์ว่า เครื่องบินสร้าง Contrail ขึ้นหรือไม่ และนำข้อมูลไปเปรียบเทียบกับเที่ยวบินที่ไม่ได้ปรับเส้นทาง

ผลการประเมินระยะแรกพบว่า เที่ยวบินที่ใช้เส้นทางหลีกเลี่ยงสามารถลดผลกระทบด้านความร้อนจาก Contrail ได้ประมาณ 40%

ตัวเลขดังกล่าวเป็นผลการประเมินจากโครงการทดลองและยังต้องเก็บข้อมูลเพิ่มเติม ก่อนยืนยันว่าเทคโนโลยีสามารถสร้างผลลัพธ์ในระดับเดียวกันได้กับทุกเส้นทางและทุกฤดูกาล

เส้นทางฮ่องกง–สิงคโปร์อยู่ในการทดสอบ

หนึ่งในเส้นทางที่นำเทคโนโลยีมาใช้คือเที่ยวบินระหว่างฮ่องกงและสิงคโปร์ เนื่องจากน่านฟ้าบริเวณดังกล่าวมีสภาพอากาศที่เอื้อต่อการเกิดรอยไอแบบคงอยู่นานในบางช่วง

การขยายโครงการสู่ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกมีความสำคัญ เพราะเป็นหนึ่งในตลาดการบินที่เติบโตเร็วที่สุดของโลก และมีสภาพอากาศแตกต่างจากเส้นทางในสหรัฐอเมริกาและมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ซึ่ง Google เคยทดสอบมาก่อน

ข้อมูลจากเที่ยวบินของ Cathay Pacific จะช่วยให้นักวิจัยเข้าใจการเกิด Contrail ในภูมิภาคนี้ และช่วยปรับปรุงแบบจำลอง AI ให้แม่นยำยิ่งขึ้น

ส่งข้อมูลเข้าไปยังห้องนักบินผ่าน Wi-Fi

Cathay Pacific เชื่อมต่อข้อมูลคาดการณ์ของ Google เข้ากับระบบ Electronic Flight Folder หรือ EFF ซึ่งเป็นเครื่องมือดิจิทัลที่สายการบินพัฒนาขึ้นสำหรับสนับสนุนการปฏิบัติงานของนักบิน

ข้อมูลการคาดการณ์สามารถส่งไปยังห้องนักบินผ่านระบบ Wi-Fi บนเครื่องบิน ทำให้นักบินเห็นข้อมูลล่าสุดร่วมกับตัวชี้วัดการบินอื่น ๆ โดยไม่ต้องเปลี่ยนกระบวนการทำงานทั้งหมด

อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจาก AI เป็นเพียงคำแนะนำประกอบการตัดสินใจ นักบินและเจ้าหน้าที่ควบคุมการบินยังคงเป็นผู้พิจารณาว่า การปรับระดับความสูงสามารถทำได้อย่างปลอดภัยหรือไม่

Google เคยทดสอบกับ American Airlines

ก่อนร่วมมือกับ Cathay Pacific ทาง Google เคยทดสอบระบบทำนาย Contrail กับ American Airlines ในสหรัฐอเมริกาและเที่ยวบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก

การทดลองระยะแรกกับเที่ยวบิน 70 เที่ยวบินพบว่า การใช้คำแนะนำจาก AI ช่วยลดการเกิด Contrail ได้ประมาณ 54%

ต่อมามีการนำระบบไปใช้กับการวางแผนเที่ยวบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกประมาณ 2,400 เที่ยวบิน ผลการศึกษาพบว่า เที่ยวบินที่สามารถเดินทางตามแผนหลีกเลี่ยงได้สำเร็จมีอัตราการเกิด Contrail ลดลงประมาณ 62% เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม

ผลลัพธ์จากเที่ยวบินของ Cathay Pacific จึงเป็นอีกขั้นหนึ่งในการพิสูจน์ว่า เทคโนโลยีสามารถทำงานในเส้นทางและสภาพอากาศที่หลากหลายได้หรือไม่

การปรับเส้นทางจะทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงหรือไม่?

ข้อกังวลสำคัญคือ การเปลี่ยนระดับความสูงอาจทำให้เครื่องบินใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น หากต้องบินในระดับที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าเดิม

ระบบจึงต้องประเมินทั้งประโยชน์จากการลด Contrail และเชื้อเพลิงที่อาจเพิ่มขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ที่การลดรอยไอกลับทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงขึ้นมากเกินไป

ผลการศึกษาก่อนหน้าของ Google และ American Airlines ไม่พบความแตกต่างด้านการใช้เชื้อเพลิงที่มีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุม แต่การใช้งานในวงกว้างยังต้องเก็บข้อมูลเพิ่มเติม

AI อาจช่วยลดผลกระทบได้โดยไม่ต้องรอเครื่องบินรุ่นใหม่

การพัฒนาเครื่องบินพลังงานไฟฟ้า ไฮโดรเจน หรือเชื้อเพลิงการบินแบบยั่งยืนต้องใช้เวลาและเงินลงทุนจำนวนมาก ขณะที่การหลีกเลี่ยง Contrail สามารถทดลองกับเครื่องบินที่ให้บริการอยู่ในปัจจุบันได้

ข้อได้เปรียบของเทคโนโลยีนี้คือ ไม่ต้องติดตั้งเครื่องยนต์ชนิดใหม่ แต่ใช้ข้อมูลและการวางแผนที่แม่นยำขึ้นเพื่อปรับการเดินทางเฉพาะเที่ยวบินที่มีความเสี่ยง

หากผลการทดลองในหลายภูมิภาคยืนยันว่าใช้งานได้จริง ระบบดังกล่าวอาจกลายเป็นหนึ่งในวิธีลดผลกระทบด้านสภาพภูมิอากาศจากการบินที่นำมาใช้ได้รวดเร็วและมีต้นทุนต่ำกว่าการเปลี่ยนฝูงบินทั้งหมด

สรุป

ความร่วมมือระหว่าง Google และ Cathay Pacific แสดงให้เห็นว่า AI สามารถนำมาแก้ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมในโลกจริงได้ โดยระบบใช้ข้อมูลอากาศ ภาพดาวเทียม และข้อมูลเที่ยวบิน เพื่อแนะนำให้นักบินหลีกเลี่ยงบริเวณที่มีโอกาสเกิดรอยไอแบบคงอยู่นาน

ผลการทดสอบระยะแรกกับเที่ยวบินมากกว่า 80 เที่ยวบินประเมินว่า สามารถลดผลกระทบต่อภาวะโลกร้อนจาก Contrail ได้ประมาณ 40% แต่ยังต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อยืนยันประสิทธิภาพ ต้นทุน และความเหมาะสมสำหรับการใช้งานในวงกว้าง

หากโครงการประสบความสำเร็จ เทคโนโลยีนี้อาจช่วยลดผลกระทบจากอุตสาหกรรมการบินได้โดยไม่ต้องรอเครื่องบินหรือเครื่องยนต์รุ่นใหม่ ติดตามข่าว AI และนวัตกรรมเพื่อสิ่งแวดล้อมได้ที่ COMSIAM NEWS

แหล่งข้อมูลอ้างอิง:

• Google

• Cathay Pacific

• Reuters