Combustible para aviones
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Combustible para aviones
Un Boeing 737-800 de Nok Air (HS-DBK) alimentado en el Aeropuerto Internacional Don Mueang
Identificadores
  • 8008-20-6 (queroseno, también llamado fueloil n. ° 1) chequeY
  • 64742-47-8 (queroseno de aviación) chequeY
ChemSpider
  • Ninguno
Propiedades
AparienciaLíquido de color pajizo
Densidad775-840 g / L
Punto de fusion −47 ° C (−53 ° F; 226 K)
Punto de ebullición 176 ° C (349 ° F; 449 K)
Riesgos
Ficha de datos de seguridad[1] [2]
NFPA 704 (diamante de fuego)
punto de inflamabilidad 38 ° C (100 ° F; 311 K)
210 ° C (410 ° F; 483 K)
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
chequeY verificar  ( ¿qué es   ?)chequeY☒norte
Referencias de Infobox

El combustible de aviación o combustible de turbina de aviación ( ATF , también abreviado avtur ) es un tipo de combustible de aviación diseñado para su uso en aviones propulsados ​​por motores de turbina de gas . Tiene un aspecto de incoloro a pajizo. Los combustibles más utilizados para la aviación comercial son Jet A y Jet A-1, que se producen según una especificación internacional estandarizada. El único otro combustible para aviones que se utiliza comúnmente en la aviación civil propulsada por motores de turbina es el Jet B, que se utiliza por su rendimiento mejorado en climas fríos.

El combustible para aviones es una mezcla de una variedad de hidrocarburos . Debido a que la composición exacta del combustible para aviones varía ampliamente según la fuente de petróleo, es imposible definir el combustible para aviones como una proporción de hidrocarburos específicos. Por lo tanto, el combustible para aviones se define como una especificación de rendimiento más que como un compuesto químico. [1] Además, el rango de masa molecular entre hidrocarburos (o diferentes números de carbonos) está definido por los requisitos del producto, como el punto de congelación o el punto de humo. El combustible para aviones de tipo queroseno (que incluye Jet A y Jet A-1, JP-5 y JP-8) tiene una distribución del número de carbonos entre aproximadamente 8 y 16 (átomos de carbono por molécula); corte ancho o naftade tipo combustible para aviones (incluidos Jet B y JP-4), entre aproximadamente 5 y 15. [2] [3]

Historia

El combustible para aeronaves con motor de pistón (generalmente una gasolina de alto octanaje conocida como avgas ) tiene una alta volatilidad para mejorar sus características de carburación y una alta temperatura de autoignición para evitar la preignición en motores de aeronaves de alta compresión. Los motores de turbina (como los motores diésel ) pueden funcionar con una amplia gama de combustibles porque el combustible se inyecta en la cámara de combustión caliente. Los motores de aviones de turbinas de gas y a reacción ( turbohélice , helicóptero ) suelen utilizar combustibles de menor costo con puntos de inflamación más altos., que son menos inflamables y, por lo tanto, más seguros de transportar y manipular.

El primer motor a reacción con compresor axial en producción y servicio de combate generalizados, el Junkers Jumo 004 utilizado en el caza Messerschmitt Me 262A y el avión bombardero de reconocimiento Arado Ar 234B , quemó un combustible sintético especial "J2" o combustible diesel. La gasolina era una tercera opción, pero poco atractiva debido al alto consumo de combustible. [4] Otros combustibles utilizados fueron queroseno o mezclas de queroseno y gasolina.

Estándares

La mayoría de los combustibles para aviones en uso desde el final de la Segunda Guerra Mundial están basados ​​en queroseno. Tanto los estándares británicos como los estadounidenses para los combustibles para aviones se establecieron por primera vez al final de la Segunda Guerra Mundial. Los estándares británicos se derivan de los estándares para el uso de queroseno para lámparas, conocidos como parafina en el Reino Unido, mientras que los estándares estadounidenses se derivan de las prácticas de gasolina de aviación. Durante los años siguientes, se ajustaron los detalles de las especificaciones, como el punto de congelación mínimo, para equilibrar los requisitos de rendimiento y la disponibilidad de combustibles. Los puntos de congelación de muy baja temperatura reducen la disponibilidad de combustible. Los productos con un punto de inflamación más alto necesarios para su uso en portaaviones son más caros de producir. [3] En los Estados Unidos, ASTM Internationalproduce estándares para tipos de combustibles civiles y el Departamento de Defensa de EE. UU. produce estándares para uso militar. El Ministerio de Defensa británico establece normas para los combustibles para aviones tanto civiles como militares. [3] Por razones de interoperabilidad, las normas militares británicas y estadounidenses están armonizadas hasta cierto punto. En Rusia y los países de la ex Unión Soviética, los grados de combustibles para aviones están cubiertos por el número de Estándar Estatal ( GOST ), o un número de Condición Técnica, siendo el grado principal disponible en Rusia y los miembros de la CIS el TS-1.

Tipos

Jet A

Camión de repostaje Shell Jet A-1 en la rampa del Aeropuerto Internacional de Vancouver . Tenga en cuenta las señales que indican material peligroso UN1863 y JET A-1.
Un Boeing 757 de US Airways repostado en el Aeropuerto Internacional de Fort Lauderdale – Hollywood
Un Airbus A340 de Iberia repostado en el Aeropuerto Internacional La Aurora

El combustible de especificación Jet A se ha utilizado en los Estados Unidos desde la década de 1950 y generalmente no está disponible fuera de los Estados Unidos [5] y algunos aeropuertos canadienses como Toronto y Vancouver , [6] mientras que el Jet A-1 es el combustible de especificación estándar. utilizado en el resto del mundo, excepto en los antiguos estados soviéticos, donde TS-1 es el estándar más común. Tanto Jet A como Jet A-1 tienen un punto de inflamación superior a 38 ° C (100 ° F), con una temperatura de autoignición de 210 ° C (410 ° F). [7]

Diferencias entre Jet A y Jet A-1

La principal diferencia es el punto de congelación más bajo de A-1: [5]

  • Jet A es -40 ° C (-40 ° F)
  • Jet A-1 es -47 ° C (-53 ° F)

La otra diferencia es la adición obligatoria de un aditivo antiestático al Jet A-1.

Los camiones Jet A, los tanques de almacenamiento y las tuberías que llevan Jet A están marcados con una etiqueta negra con "Jet A" impreso en blanco, junto a otra franja negra.

Propiedades físicas típicas de Jet A y Jet A-1

El combustible Jet A-1 debe cumplir:

  • DEF STAN 91-91 (Jet A-1),
  • Especificación ASTM D1655 (Jet A-1), y
  • Material de orientación de la IATA (tipo queroseno), código F-35 de la OTAN.

El combustible Jet A debe alcanzar la especificación ASTM D1655 (Jet A) [8]

Propiedades físicas típicas de Jet A / Jet A-1 [9]

Jet A-1Jet A
punto de inflamabilidad38 ° C (100 ° F)
temperatura de autoignición210 ° C (410 ° F) [7]
Punto de congelación−47 ° C (−53 ° F)−40 ° C (−40 ° F)
Temperatura máxima de combustión adiabática2.230 ° C (4.050 ° F) temperatura de combustión al aire libre: 1.030 ° C (1.890 ° F) [10] [11] [12]
Densidad a 15 ° C (59 ° F)804 g / L (0,804 kg / L)820 g / L (0,82 kg / L)
Energía específica11,99 kWh / kg (43,2 MJ / kg)11,95 kWh / kg (43,0 MJ / kg)
Densidad de energia9,6 kWh / L (35 MJ / L) [13]9,8 kWh / L (35 MJ / L)

Jet B

Jet B es un combustible de nafta-queroseno que se utiliza por su rendimiento mejorado en climas fríos. Sin embargo, la composición más ligera de Jet B lo hace más peligroso de manejar. [8] Por esta razón, rara vez se usa, excepto en climas muy fríos. Una mezcla de aproximadamente un 30% de queroseno y un 70% de gasolina, se conoce como combustible de corte amplio. Tiene un punto de congelación muy bajo de -60 ° C (-76 ° F) y también un punto de inflamación bajo . Se utiliza principalmente en algunos aviones militares. También se utiliza en el norte de Canadá, Alaska y, a veces, Rusia, debido a su bajo punto de congelación.

TS-1

TS-1 es un combustible para aviones fabricado según el estándar ruso GOST 10227 para un mejor rendimiento en climas fríos. Tiene una volatilidad algo más alta que Jet A-1 (el punto de inflamación es mínimo de 28 ° C (82 ° F)). Tiene un punto de congelación muy bajo, por debajo de -50 ° C (-58 ° F). [14]

Aditivos

Las especificaciones DEF STAN 91-091 (Reino Unido) y ASTM D1655 (internacional) permiten que se agreguen ciertos aditivos al combustible para aviones, entre ellos: [15] [16]

  • Antioxidantes para prevenir el engomado , normalmente basados ​​en fenoles alquilados , por ejemplo, AO-30, AO-31 o AO-37;
  • Agentes antiestáticos , para disipar la electricidad estática y evitar chispas; Stadis 450 , con ácido dinonilnaftilsulfónico (DINNSA) como componente, es un ejemplo
  • Inhibidores de corrosión , por ejemplo, DCI-4A utilizado para combustibles civiles y militares, y DCI-6A utilizado para combustibles militares;
  • Agentes inhibidores de la formación de hielo en el sistema de combustible (FSII), por ejemplo, Di-EGME ; El FSII a menudo se mezcla en el punto de venta para que los usuarios con líneas de combustible calentadas no tengan que pagar gastos adicionales.
  • Los biocidas sirven para remediar el crecimiento microbiano (es decir, bacteriano y fúngico) presente en los sistemas de combustible de las aeronaves. Dos biocidas fueron previamente aprobados para su uso por la mayoría de los fabricantes de equipos originales (OEM) de motores de turbinas y aviones ; Kathon FP1.5 Microbiocida y Biobor JF. [17] Biobor JF es actualmente el único biocida disponible para uso aeronáutico. Kathon fue descontinuada por el fabricante debido a varios incidentes de aeronavegabilidad. Kathon ahora tiene prohibido su uso en combustible de aviación. [18]
  • Se puede agregar un desactivador de metales para reducir los efectos negativos de los metales traza sobre la estabilidad térmica del combustible. El único aditivo permitido es el agente quelante salpn ( N , N ' -bis (salicilideno) -1,2-propanodiamina) .

Dado que las demandas de queroseno para aviones de la industria de la aviación han aumentado a más del 5% de todos los productos refinados derivados del crudo, ha sido necesario que el refinador optimice el rendimiento del queroseno para aviones, un producto de alto valor, mediante técnicas de proceso variables.

Los nuevos procesos han permitido flexibilidad en la elección de crudos, el uso de arenas de alquitrán de hulla como fuente de moléculas y la fabricación de mezclas sintéticas. Debido al número y la severidad de los procesos utilizados, a menudo es necesario y en ocasiones obligatorio utilizar aditivos. Estos aditivos pueden, por ejemplo, prevenir la formación de especies químicas nocivas o mejorar una propiedad de un combustible para evitar un mayor desgaste del motor.

Agua en combustible para aviones

Es muy importante que el combustible para aviones esté libre de contaminación por agua . Durante el vuelo, la temperatura del combustible en los tanques disminuye, debido a las bajas temperaturas en la atmósfera superior . Esto provoca la precipitación del agua disuelta del combustible. El agua separada luego cae al fondo del tanque, porque es más densa que el combustible. Dado que el agua ya no está en solución, puede formar gotas que pueden sobreenfriarse por debajo de 0 ° C. Si estas gotitas superenfriadas chocan con una superficie, pueden congelarse y provocar el bloqueo de las tuberías de entrada de combustible. [19] Esta fue la causa del vuelo 38 de British Airways.accidente. Eliminar toda el agua del combustible no es práctico; por lo tanto, los calentadores de combustible se utilizan generalmente en aviones comerciales para evitar que el agua en el combustible se congele.

Existen varios métodos para detectar agua en el combustible para aviones. Una revisión visual puede detectar altas concentraciones de agua en suspensión, ya que esto hará que el combustible se vuelva turbio en apariencia. Una prueba química estándar de la industria para la detección de agua libre en combustible para aviones utiliza una almohadilla de filtro sensible al agua que se vuelve verde si el combustible excede el límite de especificación de 30 ppm (partes por millón) de agua libre. [20] Una prueba crítica para evaluar la capacidad del combustible para aviones de liberar agua emulsionada cuando pasa a través de filtros coalescentes es la norma ASTM D3948 Método de prueba estándar para determinar las características de separación de agua de los combustibles de turbinas de aviación mediante un separador portátil.

Combustibles para reactores militares

"JP-2" vuelve a dirigir aquí. Para otros usos, consulte JP2 (desambiguación) .
Un marinero inspecciona una muestra de combustible para aviones JP-5 a bordo de un buque de transporte anfibio

Las organizaciones militares de todo el mundo utilizan un sistema de clasificación diferente de números JP (para "Jet Propellant"). Algunos son casi idénticos a sus homólogos civiles y solo se diferencian por las cantidades de algunos aditivos; Jet A-1 es similar a JP-8 , Jet B es similar a JP-4 . [21] Otros combustibles militares son productos altamente especializados y están desarrollados para aplicaciones muy específicas.

JP-1
fue uno de los primeros combustibles para aviones [22] especificado en 1944 por el gobierno de los Estados Unidos (AN-F-32). Era un combustible de queroseno puro con un alto punto de inflamación (en relación con la gasolina de aviación) y un punto de congelación de -60 ° C (-76 ° F). El requisito de bajo punto de congelación limitó la disponibilidad del combustible y pronto fue reemplazado por otros combustibles para aviones de "corte amplio" que eran mezclas de queroseno-nafta o queroseno-gasolina. También se conocía como avtur .

JP-2
un tipo obsoleto desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial. El JP-2 estaba destinado a ser más fácil de producir que el JP-1, ya que tenía un punto de congelación más alto, pero nunca se usó ampliamente. [23]

JP-3
fue un intento de mejorar la disponibilidad del combustible en comparación con JP-1 ampliando el corte y aflojando las tolerancias de las impurezas para garantizar un suministro listo. En su libro Ignition! Una historia informal de propulsores de cohetes líquidos , John D. Clark describió la especificación como "notablemente liberal, con un corte amplio (rango de temperaturas de destilación) y con límites tan permisivos en olefinas y aromáticos que cualquier refinería por encima del nivel de licor de alcohol de Kentucky todavía podría convertir al menos la mitad de cualquier crudo en combustible para aviones ". [24] Era incluso más volátil que el JP-2 y tenía una alta pérdida por evaporación en servicio. [23]

JP-4
era una mezcla 50-50 de queroseno y gasolina. Tenía un punto de inflamación más bajo que el JP-1, pero se prefirió debido a su mayor disponibilidad. Fue el principal combustible para aviones de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos entre 1951 y 1995. Su código OTAN es F-40 . También se conoce como avtag .

JP-5
es un combustible para aviones a base de queroseno amarillo desarrollado en 1952 para su uso en aviones estacionados a bordo de portaaviones , donde el riesgo de incendio es particularmente grande. JP-5 es una mezcla compleja de hidrocarburos, que contiene alcanos , naftenos e hidrocarburos aromáticos que pesa 6.8 libras por galón estadounidense (0.81 kg / l) y tiene un alto punto de inflamación (mínimo 60 ° C o 140 ° F). [25] Porque algunas estaciones aéreas navales de EE. UU., Las estaciones aéreas del Cuerpo de Marines y las estaciones aéreas de la Guardia Costera albergan aeronaves navales tanto marítimas como terrestres, estas instalaciones también abastecerán típicamente sus aeronaves en tierra con JP-5, lo que excluye la necesidad de mantener instalaciones de combustible separadas para JP-5 y no -Combustible JP-5. Su punto de congelación es de -46 ° C (-51 ° F). No contiene agentes antiestáticos. JP-5 también se conoce como NCI-C54784. El código OTAN de JP-5 es F-44 . También se le llama AVCAT combustible para Av iation Ca rrier T urbine combustible. [26]
Los combustibles JP-4 y JP-5, cubiertos por MIL-DTL-5624 y que cumplen con la especificación británica DEF STAN 91-86 AVCAT / FSII (anteriormente DERD 2452), [27] están destinados a su uso en motores de turbina de aviones . Estos combustibles requieren aditivos únicos que son necesarios para los sistemas de combustible de motores y aviones militares.

JP-6
fue desarrollado para los motores turborreactores de postcombustión General Electric YJ93 utilizados en el XB-70 Valkyrie para vuelo sostenido a Mach 3. Era similar al JP-5 pero con un punto de congelación más bajo y una estabilidad térmica oxidativa mejorada. Cuando se canceló el programa XB-70, también se canceló la especificación JP-6, MIL-J-25656. [28]

JP-7
fue desarrollado para los motores turborreactores de postcombustión Pratt & Whitney J58 utilizados en el SR-71 Blackbird para vuelos sostenidos a Mach 3+. Tenía un alto punto de inflamación requerido para evitar la ebullición causada por el calentamiento aerodinámico. Su estabilidad térmica era lo suficientemente alta como para evitar depósitos de coque y barniz cuando se usaba como disipador de calor para sistemas de aire acondicionado e hidráulicos de aeronaves y accesorios de motor. [29]

JP-8
es un combustible para aviones, especificado y utilizado ampliamente por el ejército de EE . UU . Está especificado por MIL-DTL-83133 y el Estándar de Defensa Británico 91-87. El JP-8 es un combustible a base de queroseno, que se prevé que siga en uso al menos hasta 2025. El ejército de los Estados Unidos utiliza el JP-8 como "combustible universal" tanto en aviones con turbina como en vehículos terrestres con motor diésel. Fue introducido por primera vez en las bases de la OTAN en 1978. Su código OTAN es F-34 .

JP-9
es un combustible de turbina de gas para misiles, específicamente el Tomahawk que contiene el dímero TH (tetrahidrodimetildiciclopentadieno) producido por hidrogenación catalítica del dímero de metilpentadieno.

JP-10
es un combustible de turbina de gas para misiles, específicamente el ALCM . [30] Contiene una mezcla de (en orden decreciente) endo-tetrahidrodiciclopentadieno , exo-tetrahidrodiciclopentadieno (un combustible sintético ) y adamantano . Se produce por hidrogenación catalítica de diciclopentadieno . Reemplazó al combustible JP-9, logrando un límite inferior de servicio a baja temperatura de -65 ° F (-54 ° C). [30] También es utilizado por el misil de crucero subsónico de propulsión a chorro Tomahawk . [31]

JPTS
era una combinación de fluido para encendedor de carbón LF-1 y un aditivo para mejorar la estabilidad oxidativa térmica oficialmente conocido como "Combustible de reacción térmicamente estable". Fue desarrollado en 1956 para el motor Pratt & Whitney J57 que impulsaba el avión espía Lockheed U-2 . [32]

Zip de combustible
designa una serie de "combustibles de alta energía" experimentales que contienen boro destinados a aeronaves de largo alcance. La toxicidad y los residuos indeseables del combustible dificultaron su uso. El desarrollo del misil balístico eliminó la principal aplicación del combustible zip.

Syntroleum
ha estado trabajando con la USAF para desarrollar una mezcla sintética de combustible para aviones que los ayudará a reducir su dependencia del petróleo importado. La USAF, que es el mayor consumidor de combustible de las fuerzas armadas de los Estados Unidos, comenzó a explorar fuentes alternativas de combustible en 1999. El 15 de diciembre de 2006, un B-52 despegó de la Base de la Fuerza Aérea Edwards por primera vez impulsado únicamente por un 50-50 mezcla de JP-8 y combustible FT de Syntroleum. La prueba de vuelo de siete horas se consideró un éxito. El objetivo del programa de pruebas de vuelo era calificar la mezcla de combustible para el uso de la flota en los B-52 del servicio, y luego la prueba de vuelo y la calificación en otras aeronaves.

Uso del motor de pistón

El combustible para aviones es muy similar al combustible diesel y, en algunos casos, puede usarse en motores diesel . La posibilidad de una legislación ambiental que prohíba el uso de avgas con plomo y la falta de un combustible de reemplazo con un rendimiento similar ha hecho que los diseñadores de aeronaves y las organizaciones de pilotos busquen motores alternativos para su uso en aeronaves pequeñas. [33] Como resultado, algunos fabricantes de motores de aviones, sobre todo Thielert y Austro Engine , han comenzado a ofrecer motores diésel para aviones.que funcionan con combustible para aviones, lo que puede simplificar la logística del aeropuerto al reducir el número de tipos de combustible necesarios. El combustible para aviones está disponible en la mayoría de los lugares del mundo, mientras que el avgas solo está disponible en unos pocos países que tienen una gran cantidad de aviones de aviación general . Un motor diesel puede ser más eficiente en combustible que un motor avgas. Sin embargo, las autoridades aeronáuticas han certificado muy pocos motores de aviones diésel. Los motores de aviones diésel son poco comunes hoy en día, a pesar de que durante la Segunda Guerra Mundial se habían utilizado centrales eléctricas diésel de aviación de pistones opuestos, como la familia Junkers Jumo 205 .

El combustible para aviones se usa a menudo en vehículos de apoyo en tierra propulsados ​​por diesel en los aeropuertos. Sin embargo, el combustible para aviones tiende a tener una capacidad de lubricación deficiente en comparación con el diésel, lo que aumenta el desgaste del equipo de inyección de combustible. [ cita requerida ] Se puede requerir un aditivo para restaurar su lubricidad . El combustible para aviones es más caro que el combustible diesel, pero las ventajas logísticas de usar un solo combustible pueden compensar el gasto adicional de su uso en determinadas circunstancias.

El combustible para aviones contiene más azufre, hasta 1000 ppm, lo que significa que tiene una mejor lubricidad y actualmente no requiere un aditivo de lubricidad como lo requieren todos los combustibles diésel de tuberías. [ cita requerida ] La introducción del diésel ultrabajo en azufre o ULSD trajo consigo la necesidad de modificadores de lubricidad. Los diésel de oleoducto anteriores a ULSD podían contener hasta 500 ppm de azufre y se llamaban diésel de bajo contenido de azufre o LSD. En los Estados Unidos, el LSD ahora solo está disponible para los mercados de construcción todoterreno, locomotoras y marinas. A medida que se introducen más regulaciones de la EPA, más refinerías están hidrotratando su producción de combustible para aviones, lo que limita las capacidades lubricantes del combustible para aviones, según lo determina la norma ASTM D445.

Combustible de aviación sintético

Artículo principal: combustible sintético

Los combustibles sintéticos de queroseno parafínico sintetizado (SPK) Fischer-Tropsch (FT) están certificados para su uso en flotas de aviación de Estados Unidos e internacionales hasta en un 50% en una mezcla con combustible para aviones convencional. [34] A finales de 2017, se certificaron otras cuatro vías hacia el SPK, con sus designaciones y el porcentaje máximo de mezcla entre paréntesis: ésteres y ácidos grasos hidroprocesados ​​(HEFA SPK, 50%); isoparafinas sintetizadas a partir de azúcares fermentados hidroprocesados ​​(SIP, 10%); queroseno parafínico sintetizado más aromáticos (SPK / A, 50%); SPK de alcohol a chorro (ATJ-SPK, 30%). Los SPK basados ​​en FT y HEFA mezclados con JP-8 se especifican en MIL-DTL-83133H.

Algunos combustibles sintéticos para aviones muestran una reducción de contaminantes como SOx, NOx, material particulado y, a veces, emisiones de carbono. [35] [36] [37] [38] [39] Se prevé que el uso de combustibles sintéticos para reactores aumentará la calidad del aire alrededor de los aeropuertos, lo que será particularmente ventajoso en los aeropuertos del centro de la ciudad. [40]

  • Qatar Airways se convirtió en la primera aerolínea en operar un vuelo comercial con una mezcla 50:50 de combustible para aviones sintético de gas a líquido (GTL) y combustible para aviones convencional. El queroseno sintético derivado del gas natural para el vuelo de seis horas de Londres a Doha provino de la planta GTL de Shell en Bintulu , Malasia . [41]
  • El primer vuelo de un avión de pasajeros del mundo que utilizó solo combustible sintético para aviones fue desde el Aeropuerto Internacional Lanseria al Aeropuerto Internacional de Ciudad del Cabo el 22 de septiembre de 2010. El combustible fue desarrollado por Sasol . [42]

La química Heather Willauer dirige un equipo de investigadores en el Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. Que están desarrollando un proceso para producir combustible para aviones a partir de agua de mar. La tecnología requiere una entrada de energía eléctrica para separar el gas de oxígeno (O 2 ) e hidrógeno (H 2 ) del agua de mar utilizando un catalizador a base de hierro, seguido de un paso de oligomerización en el que el monóxido de carbono (CO) y el hidrógeno se recombinan en cadenas largas. hidrocarburos, utilizando zeolita como catalizador. Se espera que la tecnología sea implementada en la década de 2020 por buques de guerra de la Armada de los Estados Unidos, especialmente portaaviones de propulsión nuclear. [43] [44] [45] [46] [47][48]

Ensayos de combustible sintético de la USAF

El 8 de agosto de 2007, el secretario de la Fuerza Aérea Michael Wynne certificó que el B-52H estaba totalmente aprobado para usar la mezcla FT, lo que marcó la conclusión formal del programa de prueba. Este programa es parte de la Iniciativa de Combustible Asegurado del Departamento de Defensa, un esfuerzo por desarrollar fuentes domésticas seguras para las necesidades energéticas militares. El Pentágono espera reducir el uso de petróleo crudo de productores extranjeros y obtener aproximadamente la mitad de su combustible de aviación de fuentes alternativas para 2016. Con el B-52 ahora aprobado para usar la mezcla FT, la USAF utilizará los protocolos de prueba desarrollados durante el programa para certificar el C-17 Globemaster III y luego el B-1Butilizar el combustible. Para probar estos dos aviones, la USAF ha pedido 281.000 galones estadounidenses (1.060.000 l) de combustible FT. La USAF tiene la intención de probar y certificar cada fuselaje en su inventario para usar el combustible para el 2011. También suministrará más de 9,000 galones estadounidenses (34,000 l; 7,500 imp gal) a la NASA para pruebas en varios aviones y motores. [ necesita actualización ]

La USAF ha certificado el B-1B, B-52H, C-17, C-130J , F-4 (como drones objetivo QF-4 ), F-15 , F-22 y T-38 para usar el combustible sintético. mezcla. [49]

Los C-17 Globemaster III, F-16 y F-15 de la Fuerza Aérea de EE. UU. Están certificados para el uso de combustibles para reactores renovables hidrotratados. [50] [51] La USAF planea certificar más de 40 modelos para combustibles derivados de aceites usados ​​y plantas para 2013. [51] El Ejército de los EE. UU. Es considerado uno de los pocos clientes de biocombustibles lo suficientemente grande como para potencialmente llevar los biocombustibles al volumen producción necesaria para reducir costes. [51] La Marina de los Estados Unidos también ha volado un Boeing F / A-18E / F Super Hornet apodado "Green Hornet" a 1,7 veces la velocidad del sonido utilizando una mezcla de biocombustible. [51] La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de la Defensa(DARPA) financió un proyecto de $ 6,7 millones con Honeywell UOP para desarrollar tecnologías para crear combustibles para aviones a partir de biofeedstock para uso de los ejércitos de los Estados Unidos y la OTAN. [52]

Biocombustibles a reacción

Artículos principales: Biocombustible de aviación y combustible de aviación sostenible

La industria del transporte aéreo es responsable del 2-3 por ciento del dióxido de carbono producido por el hombre emitido. [53] Boeing estima que los biocombustibles podrían reducir las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con los vuelos entre un 60 y un 80 por ciento. Una posible solución que ha recibido más cobertura mediática que otras sería mezclar combustible sintético derivado de algas con combustible para aviones existente: [54]

  • Green Flight International se convirtió en la primera aerolínea en volar aviones a reacción con biocombustible 100%. El vuelo desde el aeropuerto Reno Stead en Stead, Nevada fue en un Aero L-29 Delfín pilotado por Carol Sugars y Douglas Rodante. [55]
  • Boeing y Air New Zealand están colaborando con Tecbio [56] Aquaflow Bionomic y otros desarrolladores de biocombustibles para aviones de todo el mundo.
  • Virgin Atlantic probó con éxito una mezcla de biocombustible compuesta por un 20 por ciento de nueces de babasú y coco y un 80 por ciento de combustible para aviones convencional, que se alimentó a un solo motor en un vuelo 747 desde Londres Heathrow a Amsterdam Schiphol . [57]
  • Un consorcio formado por Boeing, el Centro de Investigación Glenn de la NASA , MTU Aero Engines (Alemania) y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE . UU. Está trabajando en el desarrollo de mezclas de combustible para aviones que contienen un porcentaje sustancial de biocombustible. [58]
  • British Airways y Velocys se han asociado en el Reino Unido para diseñar una serie de plantas que convierten los desechos domésticos en combustible para aviones. [59]
  • Se han realizado 24 vuelos comerciales y militares con biocombustible utilizando “Green Jet Fuel” de Honeywell , incluido un Navy F / A-18 Hornet. [60]
  • En 2011, United Continental Holdings fue la primera aerolínea de los Estados Unidos en transportar pasajeros en un vuelo comercial utilizando una mezcla de biocombustibles avanzados sostenibles y combustible para aviones tradicional derivado del petróleo. Solazyme desarrolló el aceite de algas, que se refinó utilizando la tecnología de proceso UOP de Honeywell, en combustible para aviones para impulsar el vuelo comercial. [61]

Solazyme produjo el primer combustible para aviones 100% derivado de algas, Solajet, para aplicaciones comerciales y militares. [62]

Los precios del petróleo se han quintuplicado entre 2003 y 2008, lo que genera temores de que la producción mundial de petróleo se esté volviendo incapaz de satisfacer la demanda . El hecho de que existan pocas alternativas al petróleo como combustible de aviación agrega urgencia a la búsqueda de alternativas . Veinticinco aerolíneas quebraron o interrumpieron sus operaciones en los primeros seis meses de 2008, en gran parte debido a los costos de combustible. [63]

En 2015, ASTM aprobó una modificación a la Especificación D1655 Especificación estándar para combustibles de turbinas de aviación para permitir hasta 50 ppm (50 mg / kg) de FAME ( éster metílico de ácidos grasos ) en el combustible para aviones para permitir una mayor contaminación cruzada de la producción de biocombustible. [64]

Consumo mundial de combustible para aviones

La demanda mundial de combustible para aviones ha aumentado constantemente desde 1980. El consumo se ha más que triplicado en 30 años, de 1.837.000 barriles / día en 1980 a 5.220.000 en 2010. [65] Alrededor del 30% del consumo mundial de combustible para aviones se encuentra en los EE. UU. ( 1.398.130 barriles / día en 2012).

Impuestos

El artículo 24 del Convenio de Chicago sobre Aviación Civil Internacional del 7 de diciembre de 1944 estipula que cuando se vuela de un estado contratante a otro, el queroseno que ya se encuentra a bordo de la aeronave no puede ser gravado por el estado donde aterriza la aeronave, ni por un estado a través de cuyo espacio aéreo ha volado la aeronave. Sin embargo, no existe una regulación fiscal en el Convenio de Chicago para repostar el avión antes de la salida. El Convenio de Chicago no excluye un impuesto sobre el queroseno en los vuelos nacionales y en el reabastecimiento de combustible antes de los vuelos internacionales. [66] : 16

El impuesto al queroseno se puede cobrar en toda la Unión Europea en vuelos nacionales y entre Estados miembros de acuerdo con la Directiva de impuestos sobre la energía de 2003 . [67] En los Estados Unidos , la mayoría de los estados gravan el combustible para aviones .

Efectos en la salud

Los peligros generales para la salud asociados con la exposición al combustible para aviones varían según sus componentes, la duración de la exposición (aguda versus a largo plazo), la vía de administración (dérmica versus respiratoria versus oral) y la fase de exposición (vapor versus aerosol versus crudo combustible). [68] [69] Los combustibles de hidrocarburos a base de queroseno son mezclas complejas que pueden contener hasta 260+ compuestos de hidrocarburos alifáticos y aromáticos, incluidos tóxicos como benceno, n-hexano, tolueno, xilenos, trimetilpentano, metoxietanol, naftalenos. [69]Si bien las exposiciones promedio ponderadas en el tiempo a los combustibles de hidrocarburos a menudo pueden estar por debajo de los límites de exposición recomendados, puede ocurrir una exposición máxima y no se comprende completamente el impacto en la salud de las exposiciones ocupacionales. La evidencia de los efectos en la salud de los combustibles para aviones proviene de informes sobre la exposición tanto biológica como temporal o persistente, aguda, subcrónica o crónica de humanos o animales a combustibles de hidrocarburos a base de queroseno, o los componentes químicos de estos combustibles, o productos de combustión de combustibles. Los efectos estudiados incluyen: cáncer , enfermedades de la piel , trastornos respiratorios , inmunológico y trastornos hematológicos , efectos neurológicos , visuales y trastornos de la audición, enfermedades renales y hepáticas , afecciones cardiovasculares , trastornos gastrointestinales , efectos genotóxicos y metabólicos . [69]

Ver también

Referencias

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enlaces externos

  • Historia de Jet Fuel
  • MIL-DTL-5624U
  • MIL-DTL-83133H
  • Propiedades del combustible de aviación 1983
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