Avgas ( gasolina de aviación , también conocida como alcohol de aviación en el Reino Unido ) es un combustible de aviación utilizado en aviones con motores de combustión interna de encendido por chispa . Avgas se distingue de la gasolina convencional (gasolina) utilizada en vehículos de motor , que se denomina mogas (gasolina de motor) en el contexto de la aviación. A diferencia de la gasolina para motores, que se ha formulado sin plomo desde la década de 1970 para permitir el uso de convertidores catalíticos para reducir la contaminación, los grados de avgas más utilizados todavía contienen tetraetilo de plomo , una sustancia tóxica utilizada para evitar el golpeteo del motor (detonación prematura). Se están realizando esfuerzos para reducir o eliminar el uso de plomo en la gasolina de aviación.
El combustible para aviones a base de queroseno está formulado para satisfacer los requisitos de los motores de turbina que no requieren octanaje y operan en una gama de vuelo mucho más amplia que los motores de pistón. El queroseno también es utilizado por la mayoría de los motores de pistón diésel desarrollados para uso en aviación, como los de SMA Engines , Austro Engine y Thielert .
El principal componente del petróleo utilizado en la mezcla de avgas es el alquilato , que es una mezcla de varios isooctanos. Algunas refinerías también utilizan reformado . Todos los grados de avgas que cumplen con CAN 2–3 [ se necesita más explicación ] , 25-M82 [ se necesita más explicación ] tienen una densidad de 6,01 libras por galón estadounidense (720 g/L) a 15 °C (59 °F). (En Estados Unidos se utilizan comúnmente 6 lb/gal estadounidense para calcular el peso y el equilibrio ). [1] La densidad aumenta a 6,41 libras por galón estadounidense (768 g/L) a −40 °C (−40 °F) y disminuye en aproximadamente 0,1% por cada 1 °C (1,8 °F) de aumento de temperatura. [2] [3] Avgas tiene un coeficiente (o factor) de emisión de 18,355 libras por galón estadounidense (2,1994 kg/L) de CO 2 [4] [5] o aproximadamente 3,07 unidades de peso de CO 2 producidas por unidad de peso de combustible usado. Avgas es menos volátil, con un rango de presión de vapor Reid de 5,5 a 7 psi, que la gasolina para automóviles, con un rango de 8 a 14 psi. Un límite mínimo garantiza una volatilidad adecuada para el arranque del motor. Los límites superiores están relacionados con la presión atmosférica al nivel del mar, 14,7 psi, para vehículos de motor y la presión ambiental a 22.000 pies, 6,25 psi, para aeronaves. La menor volatilidad del avgas reduce la posibilidad de bloqueo de vapor en las líneas de combustible en altitudes de hasta 22 000 pies. [6]
Las mezclas particulares que se utilizan hoy en día son las mismas que cuando se desarrollaron por primera vez en la década de 1940 y se utilizaron en motores de aviones militares y de aerolíneas con altos niveles de sobrealimentación ; en particular, el motor Rolls-Royce Merlin utilizado en los cazas Spitfire y Hurricane, el cazabombardero Mosquito y el bombardero pesado Lancaster (el Merlin II y versiones posteriores requerían combustible de 100 octanos), así como el motor Allison V-1710 refrigerado por líquido. y motores radiales refrigerados por aire de Pratt & Whitney, Wright y otros fabricantes de ambos lados del Atlántico. Los altos índices de octanaje se lograban tradicionalmente mediante la adición de tetraetilo de plomo , una sustancia altamente tóxica que fue eliminada del uso en automóviles en la mayoría de los países a finales del siglo XX.
El avgas con plomo está actualmente disponible en varios grados con diferentes concentraciones máximas de plomo. (También está disponible avgas sin plomo). Debido a que el tetraetilo de plomo es un aditivo tóxico, se utiliza la cantidad mínima necesaria para llevar el combustible al octanaje requerido; las concentraciones reales suelen ser inferiores al máximo permitido. [ cita necesaria ] Históricamente, muchos motores de avión de pistón de 4 y 6 cilindros de baja potencia desarrollados después de la Segunda Guerra Mundial fueron diseñados para utilizar combustibles con plomo; Se está desarrollando y certificando un combustible de reemplazo sin plomo para estos motores. Algunas aeronaves con motores alternativos todavía requieren combustibles con plomo, pero otras no, y algunas pueden quemar gasolina sin plomo si se utiliza un aditivo de aceite especial.
El uso anual de avgas en Estados Unidos fue de 186 millones de galones estadounidenses (700.000 m 3 ) en 2008, y representó aproximadamente el 0,14% del consumo de gasolina para motores. Desde 1983 hasta 2008, el uso de avgas en Estados Unidos disminuyó constantemente en aproximadamente 7,5 millones de galones estadounidenses (28.000 m 3 ) cada año. [7]
En Europa , el avgas sigue siendo el combustible más común para motores de pistón. Sin embargo, los precios son tan altos que se han realizado esfuerzos para convertirlo en combustible diésel , que está más disponible, es menos costoso y tiene ventajas para el uso en la aviación. [8]
Los grados de avgas se identifican mediante dos números asociados con su número de octanaje del motor (MON) . [9] El primer número indica el octanaje del combustible probado según los estándares de " pobreza de aviación ", que es similar al índice antidetonante o "clasificación de bomba" que se le da a la gasolina para automóviles en los EE. UU. El segundo número indica el octanaje del combustible probado según el estándar " rico en aviación ", que intenta simular una condición sobrealimentada con una mezcla rica, temperaturas elevadas y una alta presión en el colector. Por ejemplo, 100/130 avgas tiene un octanaje de 100 en las configuraciones pobres que generalmente se usan para navegar y 130 en las configuraciones ricas que se usan para el despegue y otras condiciones de máxima potencia. [10]
Los agentes antidetonantes, como el tetraetilo de plomo (TEL), ayudan a controlar la detonación y proporcionan lubricación. Un gramo de TEL contiene 640,6 miligramos de plomo .
100LL (pronunciado "cien bajo en plomo") puede contener un máximo de la mitad del tetraetilo de plomo permitido en el gas avgas 100/130 (verde). [14] [31]
Algunos de los motores de aviación de menor potencia (100 a 150 caballos de fuerza o 75 a 112 kilovatios) que se desarrollaron a finales de la década de 1990 están diseñados para funcionar con combustible sin plomo y 100 LL, un ejemplo es el Rotax 912 . [dieciséis]
La gasolina automotora -conocida como mogas o autogás entre los aviadores- que no contenga etanol podrá utilizarse en aeronaves certificadas que cuenten con un Certificado de Tipo Suplementario (STC) para gasolinas automotrices, así como en aeronaves experimentales y aviones ultraligeros . [ cita necesaria ] Algunos oxigenados distintos del etanol están aprobados, pero estos STC prohíben las gasolinas con etanol. [ cita necesaria ] La gasolina tratada con etanol es susceptible a la separación de fases, lo cual es muy posible debido a los cambios de altitud/temperatura que sufren los aviones ligeros en vuelos normales. [ cita necesaria ] Este combustible tratado con etanol puede inundar el sistema de combustible con agua, lo que puede provocar fallas en el motor en vuelo. [ cita necesaria ] Además, el combustible separado en fases puede dejar porciones restantes que no cumplen con los requisitos de octanaje debido a la pérdida de etanol en el proceso de absorción de agua. Además, el etanol puede atacar materiales utilizados en la construcción de aviones que son anteriores a los combustibles "gasahol". [ cita necesaria ] La mayoría de estos aviones aplicables tienen motores de baja compresión que originalmente fueron certificados para funcionar con 80/87 avgas y requieren solo gasolina automotriz "normal" con índice antidetonante 87 . Los ejemplos incluyen el popular Cessna 172 Skyhawk o Piper Cherokee con la variante de 150 hp (110 kW) del Lycoming O-320 . [ cita necesaria ]
Algunos motores de avión fueron certificados originalmente usando avgas 91/96 y tienen STC disponibles para funcionar con gasolina automotriz con índice antidetonante (AKI) "premium" de 91. Los ejemplos incluyen algunos Cherokees con el Lycoming O-320 de 160 hp (120 kW) o el O-360 de 180 hp (130 kW) , o el Cessna 152 con el O-235 . Es posible que la clasificación AKI del combustible automotriz típico no corresponda directamente con el avgas 91/96 utilizado para certificar motores, ya que las bombas de vehículos de motor en los EE. UU. utilizan el sistema de clasificación de octanaje promedio de vehículos de motor llamado "(R + M)/2" como publicado en surtidores de gasolineras. La sensibilidad es aproximadamente de 8 a 10 puntos, lo que significa que un combustible de 91 AKI podría tener un MON tan bajo como 86. El extenso proceso de prueba requerido para obtener un STC para la combinación de motor y fuselaje ayuda a garantizar que, para aquellas aeronaves elegibles, 91 AKI El combustible proporciona suficiente margen de detonación en condiciones normales. [ cita necesaria ]
La gasolina para automóviles no es un sustituto totalmente viable del avgas en muchos aviones, porque muchos motores de avión de alto rendimiento y/o turboalimentados requieren combustible de 100 octanos y son necesarias modificaciones para utilizar combustible de menor octanaje. [32] [33]
Muchos motores de aviones de aviación general fueron diseñados para funcionar con 80/87 octanos, [ cita necesaria ] aproximadamente el estándar (solo como combustible sin plomo, con la clasificación "{R+M}/2" de 87 octanos) para los automóviles norteamericanos actuales. Las conversiones directas para funcionar con combustible de automóvil son bastante comunes, mediante un certificado de tipo suplementario (STC). Sin embargo, las aleaciones utilizadas en la construcción de motores de aviación se eligen por su durabilidad y relación sinérgica con las características protectoras del plomo, y el desgaste del motor en las válvulas es un problema potencial en las conversiones de gasolina para automóviles. [ cita necesaria ]
Afortunadamente, una importante historia de motores convertidos a mogas ha demostrado que muy pocos problemas en los motores son causados por la gasolina para automóviles [ cita requerida ] . Un problema mayor surge del rango más alto y más amplio de presiones de vapor permitidas que se encuentran en la gasolina para automóviles; Esto puede suponer cierto riesgo para los usuarios de la aviación si no se tienen en cuenta las consideraciones de diseño del sistema de combustible. La gasolina automotriz puede vaporizarse en las líneas de combustible, provocando una obstrucción de vapor (una burbuja en la línea) o cavitación en la bomba de combustible, privando así al motor de combustible. Esto no constituye un obstáculo insuperable, sino que simplemente requiere un examen del sistema de combustible, asegurando una protección adecuada contra las altas temperaturas y manteniendo una presión suficiente en las tuberías de combustible. Esta es la razón principal por la que tanto el modelo de motor específico como el avión en el que se instala deben estar certificados adicionalmente para la conversión. Un buen ejemplo de esto es el Piper Cherokee con motores de alta compresión de 160 o 180 hp (120 o 130 kW). Sólo las versiones posteriores del fuselaje con diferentes capó del motor y disposiciones de escape son aplicables para el STC de combustible para automóviles, e incluso entonces requieren modificaciones en el sistema de combustible. [ cita necesaria ]
El bloqueo de vapor ocurre típicamente en sistemas de combustible donde una bomba de combustible accionada mecánicamente montada en el motor extrae combustible de un tanque montado más bajo que la bomba. La presión reducida en la línea puede hacer que los componentes más volátiles de la gasolina para automóviles se conviertan en vapor, formando burbujas en la línea de combustible e interrumpiendo el flujo de combustible. Si se monta una bomba de refuerzo eléctrica en el tanque de combustible para empujar el combustible hacia el motor, como es una práctica común en los automóviles con inyección de combustible, la presión del combustible en las líneas se mantiene por encima de la presión ambiental, evitando la formación de burbujas. Del mismo modo, si el tanque de combustible está montado sobre el motor y el combustible fluye principalmente debido a la gravedad, como en un avión de ala alta, no puede ocurrir bloqueo de vapor, ya sea utilizando combustibles de aviación o de automoción. Los motores de inyección de combustible en los automóviles también suelen tener una línea de "retorno de combustible" para enviar el combustible no utilizado de vuelta al tanque, lo que tiene la ventaja de igualar la temperatura del combustible en todo el sistema, lo que reduce aún más la posibilidad de que se desarrolle una obstrucción por vapor. [ cita necesaria ]
Además del potencial de bloqueo de vapor, la gasolina para automóviles no tiene el mismo seguimiento de calidad que la gasolina de aviación. Para ayudar a resolver este problema, se desarrolló la especificación para un combustible de aviación conocido como 82UL como esencialmente gasolina para automóviles con seguimiento de calidad adicional y restricciones sobre los aditivos permitidos. Este combustible no se produce actualmente y ninguna refinería se ha comprometido a producirlo. [12]
Rotax permite hasta un 10% de etanol (similar al combustible E10 para automóviles) en el combustible de los motores Rotax 912 . Los aviones deportivos ligeros que, según la especificación del fabricante, toleran el alcohol en el sistema de combustible pueden utilizar hasta un 10 % de etanol. [dieciséis]
Los tintes para combustible ayudan al personal de tierra y a los pilotos a identificar y distinguir los grados de combustible [11] y la mayoría están especificados por la ASTM D910 u otras normas. [14] En algunos países se requieren colorantes para el combustible. [34]
La eliminación gradual del 100LL ha sido denominada "uno de los problemas más apremiantes de la GA moderna", [35] porque el 70% del combustible de aviación 100LL es utilizado por el 30% de las aeronaves de la flota de aviación general que no pueden utilizar ninguna de las alternativas existentes. . [36] [37] [38]
Hay tres cuestiones fundamentales al utilizar combustibles sin plomo sin modificaciones importantes de la estructura del avión o del motor:
En febrero de 2008, Teledyne Continental Motors (TCM) anunció que la empresa está muy preocupada por la disponibilidad futura del 100LL y, como resultado, desarrollaría una línea de motores diésel . [40] En una entrevista de febrero de 2008, el presidente de TCM, Rhett Ross, indicó su creencia de que la industria de la aviación se verá "obligada" a dejar de utilizar 100LL en un futuro próximo, dejando el combustible para automóviles y el combustible para aviones como las únicas alternativas. En mayo de 2010, TCM anunció que había obtenido la licencia para el desarrollo del motor diésel SMA SR305 . [41] [42] [43]
En noviembre de 2008, el presidente de la Asociación Nacional de Transporte Aéreo, Jim Coyne, indicó que se espera que el impacto ambiental de la aviación sea un gran problema en los próximos años y resultará en la eliminación gradual del 100LL debido a su contenido de plomo. [44]
En mayo de 2012, la Administración Federal de Aviación de EE. UU. (Comité de reglamentación de transición de los avgas sin plomo de la FAA) había elaborado un plan en conjunto con la industria para reemplazar los avgas con plomo por una alternativa sin plomo en un plazo de 11 años. Dado el progreso ya realizado en 100SF y G100UL, el tiempo de reemplazo podría ser más corto que la estimación de 2023. Cada combustible candidato debe cumplir una lista de verificación de 12 parámetros de especificación de combustible y 4 parámetros de distribución y almacenamiento. La FAA ha solicitado un máximo de 60 millones de dólares para financiar la administración del cambio. [45] [46] En julio de 2014, nueve empresas y consorcios presentaron propuestas a la Piston Aviation Fuels Initiative (PAFI) para evaluar combustibles sin tetraetilo de plomo. Las pruebas de la fase uno se realizan en el Centro Técnico William J. Hughes para un reemplazo industrial aprobado por la FAA para 2018. [47]
En julio de 2021, la Administración Federal de Aviación aprobó el primer avgas sin plomo producido comercialmente, el G100UL de GAMI, mediante un Certificado de tipo suplementario . [48]
Lycoming Engines proporciona una lista de motores y combustibles que son compatibles con el combustible sin plomo. Sin embargo, todos sus motores requieren que se use un aditivo de aceite cuando se usa combustible sin plomo: "Cuando se usan combustibles sin plomo identificados en la Tabla 1, aditivo de aceite Lycoming P/N LW-16702, o un producto terminado equivalente como Aeroshell 15W- 50, debe usarse." [18] Lycoming también señala que el octanaje del combustible utilizado también debe cumplir los requisitos establecidos en la especificación del combustible; de lo contrario, se pueden producir daños en el motor debido a la detonación.
Antes de 2022, Teledyne Continental Motors (TCM) indicó que sus motores requieren avgas con plomo, y no combustibles para automóviles sin plomo: "Los motores de avión actuales cuentan con componentes de engranajes de válvulas que están diseñados para ser compatibles con los combustibles con plomo ASTM D910. En dichos combustibles, El plomo actúa como lubricante, cubriendo las áreas de contacto entre la válvula, la guía y el asiento. El uso de combustibles para automóviles sin plomo con motores diseñados para combustibles con plomo puede provocar un desgaste excesivo del asiento de la válvula de escape debido a la falta de plomo y deteriorar el rendimiento del cilindro. a niveles inaceptables en menos de 10 horas." [49]
En 2022, TCM cambió su política. Han anunciado una solicitud formal a la FAA para aprobar el uso de UL91 y UL94 en motores seleccionados, afirmando que "Continental considera el combustible 91UL y 94UL como un paso de transición en una estrategia a largo plazo para alcanzar una aviación más sostenible". [50]
Hjelmco Oil introdujo por primera vez los grados Avgas sin plomo en Europa en 2003, tras su éxito con 80UL. [51] Este grado de Avgas se fabrica para cumplir con ASTM D7547. [52] Muchos motores Lycoming comunes están certificados para funcionar con este grado particular de Avgas, [18] y Cessna ha aprobado el uso de este combustible en una gran cantidad de su flota de pistones. [53] Este combustible también se puede utilizar en cualquier aeronave en Europa [54] o el Reino Unido [55] donde el motor esté certificado para usarlo, independientemente de que la estructura del avión también esté certificada para hacerlo.
La firma Airworthy AutoGas probó un gas para automóvil premium con índice antidetonante (AKI) de 93 sin etanol en un Lycoming O-360-A4M en 2013. El combustible está certificado según la Instrucción de servicio Lycoming 1070 y ASTM D4814. [56]
El combustible de motor sin plomo de 94 octanos ( UL94 ) es esencialmente de 100 LL sin plomo. En marzo de 2009, Teledyne Continental Motors (TCM) anunció que había probado un combustible 94UL que podría ser el mejor sustituto del 100LL. Este 94UL cumple con la especificación Avgas, incluida la presión de vapor, pero no se ha probado completamente su calidad de detonación en todos los motores Continental o en todas las condiciones. Se realizaron pruebas de vuelo en un IO-550-B propulsando un Beechcraft Bonanza y pruebas en tierra con motores Continental O-200 , 240 , O-470 y O-520 . En mayo de 2010, TCM indicó que a pesar del escepticismo de la industria, estaban avanzando con 94UL y que se esperaba la certificación para mediados de 2013. [57] [58]
En junio de 2010, Lycoming Engines indicó su oposición al 94UL. El gerente general de la compañía, Michael Kraft, afirmó que los propietarios de aviones no se dan cuenta de cuánto rendimiento se perdería con el 94UL y caracterizó la decisión de adoptar el 94UL como un error que podría costarle a la industria de la aviación miles de millones en pérdidas de negocios. Lycoming cree que la industria debería centrarse en 100UL. La posición de Lycoming cuenta con el apoyo de clubes de tipos de aviones que representan a los propietarios de aviones que no podrían funcionar con combustible de menor octanaje. En junio de 2010, clubes como la American Bonanza Society, la Asociación de Pilotos y Propietarios de Malibu Mirage y la Asociación de Pilotos y Propietarios de Cirrus formaron colectivamente la Coalición Clean 100 Octane para representarlos en este tema e impulsar el avance del gas sin plomo de 100 octanos. [59] [60] [61] [62]
En noviembre de 2015, se agregó UL94 como grado secundario de gasolina de aviación sin plomo a ASTM D7547, que es la especificación que rige el gas avgas sin plomo UL91. UL91 se vende actualmente en Europa. UL94 cumple con los mismos límites de propiedad de especificación que 100LL, con la excepción de un número de octanaje del motor más bajo (94,0 mínimo para UL94 frente a 99,6 mínimo para 100LL) y un contenido máximo de plomo reducido. UL94 es un combustible sin plomo, pero como ocurre con todas las especificaciones de gasolina sin plomo de ASTM International , se permite una cantidad mínima de plomo añadido involuntariamente. [52]
Desde mayo de 2016, UL94, ahora un producto de Swift Fuels, está disponible para la venta en decenas de aeropuertos de Estados Unidos. Swift Fuels tiene un acuerdo de distribución en Europa. [63] [64] [65]
UL94 no está destinado a ser un reemplazo completo del 100LL, sino que está diseñado para ser un reemplazo directo para aeronaves con motores de menor octanaje, como aquellos que están aprobados para operar con avgas de grado 80 (o inferior). UL91 o mogas. Se estima que hasta el 65% de la flota actual de aviones propulsados por motores de pistón de aviación general puede operar con UL94 sin modificaciones ni en el motor ni en la estructura del avión. Sin embargo, algunas aeronaves requieren la compra de un Certificado de tipo suplementario (STC) aprobado por la FAA para permitir la operación en UL94. [64] [66] [67]
UL94 tiene un número de octano de motor mínimo (MON, que es el octanaje empleado para clasificar la gasolina de aviación) de 94,0. 100LL tiene un MON mínimo de 99,6. [14] [52]
AKI es el índice de octanaje utilizado para calificar toda la gasolina para automóviles de EE. UU. (los valores típicos en el surtidor pueden incluir 87, 89, 91 y 93), y también el combustible 93UL de Airworthy AutoGas.
El AKI mínimo de UL94, vendido por Swift Fuels, es 98,0.
Simultáneamente con la adición de UL94 a ASTM D7547, la FAA publicó el Boletín de información de aeronavegabilidad especial (SAIB) HQ-16-05, que establece que "UL94 cumple con las limitaciones operativas de aeronaves y motores aprobados para operar con avgas de grado UL91", lo que significa que "El uso de avgas de grado UL94 que cumple con la especificación D7547 es aceptable en aquellas aeronaves y motores que están aprobados para operar con... avgas de grado UL91 que cumple con la especificación D7547". [68] En agosto de 2016, la FAA revisó SAIB HQ-16-05 para incluir una redacción similar con respecto a la aceptabilidad del uso de UL94 en aeronaves y motores que están aprobados para operar con avgas que tiene un octanaje mínimo de motor de 80 o menos, incluyendo Grado 80/87. [69]
La publicación del SAIB, especialmente la revisión de agosto de 2016, eliminó la necesidad de que muchos de los STC UL94 vendidos por Swift Fuels, ya que la mayoría de las aeronaves en la Lista de modelos aprobados del STC están certificadas para usar 80 octanos o menos. avgas.
El 6 de abril de 2017, Lycoming Engines publicó la Instrucción de servicio 1070V, que agrega UL94 como grado aprobado de combustible para docenas de modelos de motores, el 60% de los cuales son motores con carburador. Los motores con cilindradas de 235, 320, 360 y 540 pulgadas cúbicas representan casi el 90% de los modelos aprobados para UL94. [18]
Swift Fuels, LLC, obtuvo la aprobación para producir combustible para realizar pruebas en su planta piloto en Indiana. Compuesto por aproximadamente un 85 % de mesitileno y un 15 % de isopentano , el combustible está programado para someterse a pruebas exhaustivas por parte de la FAA para recibir la certificación según la nueva directriz ASTM D7719 para combustibles de reemplazo sin plomo de 100 LL. En última instancia, la empresa tiene la intención de producir el combustible a partir de materias primas de biomasa renovable y pretende producir algo competitivo en precio con 100LL y combustibles alternativos actualmente disponibles. Swift Fuels ha sugerido que el combustible, anteriormente denominado 100SF, estará disponible para "aviones de pistón de alto rendimiento" antes de 2020. [63]
John y Mary-Louise Rusek fundaron Swift Enterprises en 2001 para desarrollar combustibles renovables y pilas de combustible de hidrógeno. Comenzaron a probar el "Swift 142" en 2006 [70] y patentaron varias alternativas para combustibles sin alcohol que pueden derivarse de la fermentación de biomasa . [71] Durante los siguientes años, la compañía buscó construir una planta piloto para producir suficiente combustible para pruebas a mayor escala [72] [73] y envió combustible a la FAA para pruebas. [74] [75] [76] [77]
En 2008, un artículo del escritor de tecnología y entusiasta de la aviación Robert X. Cringely atrajo la atención popular sobre el combustible, [78] al igual que un vuelo a campo traviesa Swift-Fueled realizado por Dave Hirschman de la AOPA . [79] Las afirmaciones de Swift Enterprises de que el combustible podría eventualmente fabricarse a un precio mucho más barato que el 100LL han sido debatidas en la prensa de aviación. [74] [80] [81] [ 82 ] [ 83] [84] [85]
La FAA encontró que Swift Fuel tenía un octanaje de motor de 104,4, 96,3% de la energía por unidad de masa y 113% de la energía por unidad de volumen como 100LL, y cumplía con la mayor parte de la norma ASTM D910 para combustible de aviación con plomo. . Tras las pruebas en dos motores Lycoming, la FAA concluyó que funciona mejor que 100 LL en las pruebas de detonación y proporcionará un ahorro de combustible del 8% por unidad de volumen, aunque pesa 1 libra por galón estadounidense (120 g/L) más que 100 LL. Las pruebas GC – FID mostraron que el combustible estaba compuesto principalmente de dos componentes: uno con aproximadamente un 85 % en peso y el otro con aproximadamente un 14 % en peso. [86] [87] Poco después, AVweb informó que Continental había comenzado el proceso de certificación de varios de sus motores para utilizar el nuevo combustible. [88]
Desde 2009 hasta 2011, ASTM International aprobó el 100SF como combustible de prueba , lo que permitió a la empresa realizar pruebas de certificación. [89] [90] probado satisfactoriamente por la FAA, [91] probado por la Universidad Purdue, [92] y aprobado según la especificación ASTM D7719 para grado UL102 de alto octanaje, lo que permite a la empresa realizar pruebas de forma más económica en aviones no experimentales. [93]
En 2012, se formó Swift Fuels LLC para aportar experiencia en la industria del petróleo y el gas, aumentar la producción y llevar el combustible al mercado. En noviembre de 2013, la empresa había construido su planta piloto y recibió la aprobación para producir combustible en ella. [94] Su patente más reciente, aprobada en 2013, describe métodos mediante los cuales se puede producir el combustible a partir de biomasa fermentable. [95]
La FAA programó UL102 para 2 años de pruebas de fase 2 en su iniciativa PAFI a partir del verano de 2016. [96]
En febrero de 2010, General Aviation Modifications Inc. (GAMI) anunció que estaba en el proceso de desarrollar un reemplazo del 100LL que se llamaría G100UL ("sin plomo"). Este combustible se fabrica mezclando productos de refinería existentes y produce márgenes de detonación comparables a 100 LL. El nuevo combustible es ligeramente más denso que 100 LL, pero tiene una producción termodinámica un 3,5% mayor. G100UL es compatible con 100LL y se puede mezclar con él en tanques de aviones para su uso. La economía de producción de este nuevo combustible no ha sido confirmada, pero se prevé que costará al menos 100 LL. [82] [97]
En demostraciones realizadas en julio de 2010, el G100UL tuvo un mejor desempeño que el 100LL, que apenas cumple con la especificación mínima y tuvo un desempeño tan bueno como el 100LL de producción promedio. [98]
El G100UL sin plomo de GAMI fue aprobado por la Administración Federal de Aviación mediante la emisión de un Certificado de tipo suplementario en AirVenture en julio de 2021. Inicialmente, el STC solo se aplica a los modelos del Cessna 172 con motor Lycoming , pero se pretende que los tipos de aviones sean rápidamente expandido. La compañía indicó que se espera que el costo minorista sea de 0,60 a 0,85 dólares estadounidenses por galón estadounidense superior a 100 LL. [48]
En 2022, Paul Bertorelli de AVweb informó que la FAA está demorando la certificación general del G100UL, retrasando la aprobación del combustible para más motores y gastando más de $80 millones en EAGLE para reiniciar la búsqueda de un combustible sin plomo cuando el G100UL ha estado bajo control. evaluación por más de 10 años. [99]
En septiembre de 2022, en un anuncio sorpresa, la FAA aprobó un STC para el uso del combustible en todas las aeronaves con motor de pistón y combinaciones de motores. En febrero de 2023, la compañía comenzó a vender certificados de tipo complementarios que permitirán a los propietarios de aeronaves utilizar el combustible cuando esté disponible. Se pronosticó la disponibilidad de combustible en los EE. UU. para California para mediados de 2023 y para el resto del país para 2026. [100] [101]
En diciembre de 2013, Shell Oil anunció que había desarrollado un combustible sin plomo de 100 octanos y lo sometería a pruebas de la FAA y se espera que obtenga la certificación dentro de dos o tres años. [102] El combustible es a base de alquilatos con un paquete de aditivos aromáticos. Aún no se ha publicado información sobre su rendimiento, producibilidad o precio. Los analistas de la industria han indicado que probablemente costará tanto o más que el 100LL existente. [103]
Los TEL que se encuentran en el avgas con plomo y sus productos de combustión son neurotoxinas potentes que, según se ha demostrado en investigaciones científicas, interfieren con el desarrollo del cerebro en los niños. Los niños que viven en residencias o guarderías cercanas a aeropuertos con un tráfico de aviones con motores de pistón de moderado a alto corren un riesgo especialmente alto de sufrir niveles elevados de plomo en sangre. [104] [105] [106] La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) ha señalado que la exposición incluso a niveles muy bajos de contaminación por plomo se ha relacionado de manera concluyente con la pérdida del coeficiente intelectual en las pruebas de función cerebral de los niños, proporcionando así un alto grado de motivación para eliminar el plomo y sus compuestos del medio ambiente. [107] [108]
Si bien las concentraciones de plomo en el aire han disminuido, los estudios científicos han demostrado que el desarrollo neurológico de los niños se ve perjudicado por niveles de exposición al plomo mucho más bajos de lo que se pensaba anteriormente. La exposición a niveles bajos de plomo se ha relacionado claramente con la pérdida de coeficiente intelectual en las pruebas de rendimiento. Incluso una pérdida promedio de coeficiente intelectual de 1 a 2 puntos en los niños tiene un impacto significativo para la nación en su conjunto, ya que daría como resultado un aumento de niños clasificados como con discapacidades mentales, así como una disminución proporcional en el número de niños considerados ". dotado". [108]
El 16 de noviembre de 2007, el grupo ambientalista Amigos de la Tierra solicitó formalmente a la EPA que regulara el avgas con plomo. La EPA respondió con un aviso de petición de reglamentación. [12]
El aviso de petición decía:
Amigos de la Tierra ha presentado una petición ante la EPA, solicitando que la EPA determine, de conformidad con la sección 231 de la Ley de Aire Limpio, que las emisiones de plomo de las aeronaves de aviación general causan o contribuyen a la contaminación del aire que razonablemente se puede anticipar que pone en peligro la salud o el bienestar públicos y que La EPA propone estándares de emisiones de plomo provenientes de aviones de aviación general. Alternativamente, Amigos de la Tierra solicita que la EPA comience un estudio e investigación de los impactos ambientales y de salud de las emisiones de plomo de las aeronaves de aviación general, si la EPA cree que no existe información suficiente para llegar a tal conclusión. La petición presentada por Amigos de la Tierra explica su opinión de que las emisiones de plomo de los aviones de aviación general ponen en peligro la salud y el bienestar públicos, lo que crea el deber de la EPA de proponer normas de emisión. [109]
El período de comentarios públicos sobre esta petición cerró el 17 de marzo de 2008. [109]
Según una orden de un tribunal federal para establecer un nuevo estándar antes del 15 de octubre de 2008, la EPA redujo los límites aceptables para el plomo atmosférico del estándar anterior de 1,5 µg/m 3 a 0,15 µg/m 3 . Este fue el primer cambio al estándar desde 1978 y representa una reducción de un orden de magnitud con respecto a los niveles anteriores. La nueva norma exige que las 16.000 fuentes restantes de plomo en Estados Unidos, que incluyen la fundición de plomo, los combustibles para aviones, las instalaciones militares, la minería y la fundición de metales, la fabricación de hierro y acero, las calderas industriales y calentadores de proceso, la incineración de desechos peligrosos y la producción de baterías, reduzcan sus emisiones para octubre de 2011. [107] [108] [110]
Los propios estudios de la EPA han demostrado que para evitar una disminución mensurable en el coeficiente intelectual de los niños considerados más vulnerables, el estándar debe fijarse mucho más bajo, a 0,02 µg/m 3 . La EPA identificó el avgas como una de las "fuentes más importantes de plomo". [111] [112]
En una consulta pública de la EPA celebrada en junio de 2008 sobre las nuevas normas, Andy Cebula, vicepresidente ejecutivo de asuntos gubernamentales de la Asociación de Pilotos y Propietarios de Aeronaves , afirmó que la aviación general desempeña un papel valioso en la economía de EE. UU. y que cualquier cambio en las normas sobre plomo que cambiaría la actual composición de avgas tendría un "impacto directo en la seguridad de los vuelos y en el futuro mismo de las avionetas en este país". [113]
En diciembre de 2008, AOPA presentó comentarios formales a las nuevas regulaciones de la EPA. La AOPA ha pedido a la EPA que tenga en cuenta el costo y los problemas de seguridad relacionados con la eliminación del plomo del gas avgas. Citaron que el sector de la aviación emplea a más de 1,3 millones de personas en EE.UU. y tiene un efecto económico directo e indirecto que "supera los 150.000 millones de dólares anuales". La AOPA interpreta que las nuevas regulaciones no afectan a la aviación general tal como están redactadas actualmente. [114]
En abril de 2010 se publicó en el Registro Federal de EE. UU . un aviso anticipado de reglamentación propuesta por parte de la EPA de EE. UU. La EPA indicó: "Esta acción describirá el inventario de plomo relacionado con el uso de avgas con plomo, información sobre la calidad del aire y la exposición, información adicional sobre La agencia está recopilando datos relacionados con el impacto de las emisiones de plomo de los aviones con motor de pistón en la calidad del aire y solicitará comentarios sobre esta información". [115] [116]
A pesar de las afirmaciones en los medios de que el avgas con plomo se eliminará en los EE. UU. a más tardar en 2017, la EPA confirmó en julio de 2010 que no hay una fecha de eliminación y que establecerla sería responsabilidad de la FAA ya que la EPA no tiene autoridad. sobre avgas. El administrador de la FAA afirmó que regular el plomo en los avgas es responsabilidad de la EPA, lo que generó críticas generalizadas hacia ambas organizaciones por causar confusión y retrasar las soluciones. [117] [118] [119] [120] [121]
En abril de 2011, en Sun 'n Fun , Pete Bunce, director de la Asociación de Fabricantes de Aviación General (GAMA), y Craig Fuller, presidente y director ejecutivo de la Asociación de Pilotos y Propietarios de Aeronaves , indicaron que ambos confían en que el avgas con plomo no será eliminado hasta que se encuentre un reemplazo adecuado. "No hay razón para creer que 100 con bajo contenido de plomo dejarán de estar disponibles en el futuro previsible", afirmó Fuller. [122]
Los resultados finales del estudio de modelado principal de la EPA en el aeropuerto de Santa Mónica muestran niveles fuera del aeropuerto por debajo de los 150 ng/m 3 actuales y posibles niveles futuros de 20 ng/m 3 . [123] Quince de los 17 aeropuertos monitoreados durante un estudio de un año de duración en los EE. UU. por la EPA tienen emisiones de plomo muy por debajo del actual Estándar Nacional de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) para plomo. [124]
El Avgas se utiliza ocasionalmente en coches de carreras de aficionados , ya que su octanaje es más alto que el de la gasolina para automóviles, lo que permite que los motores funcionen con relaciones de compresión más altas. [ cita necesaria ]
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )[ enlace muerto permanente ]Nota: este documento de la USEPA de 1996 se proporciona únicamente para fundamentar la cifra de 2 a 3 gramos por galón de plomo en la gasolina para automóviles de 1973.
Una vez completados los primeros vuelos, TCM comenzará el proceso de certificación de varios modelos de motores para satisfacer las necesidades de las aeronaves existentes y futuras.
15 de los [17] aeropuertos monitoreados durante un estudio de un año tienen emisiones de plomo muy por debajo del Estándar Nacional de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) actual para el plomo.