Actualización de preguntas desencadenantes sobre el progreso de Avgas sin plomo

Aeronave

El propósito de EAGLE es trazar la transición segura e inteligente hacia un futuro sin plomo para toda la flota de aviación general. [Foto de archivo: Shutterstock]

El reloj avanza más fuerte cada semana, al parecer, a medida que crece la presión para avanzar con un reemplazo viable para el principal avgas sin plomo en uso en la flota de aviación general. Y necesitamos más transparencia en el proceso, y las mismas recetas para los combustibles en cuestión, según los líderes de la industria.

Para enfocar una lente en el problema, y ​​obligar a cuestionar críticamente el proceso, la Asociación de Fabricantes de Aviación General organizó el lunes una mesa redonda de partes interesadas en la iniciativa EAGLE (Eliminar las Emisiones de Plomo de la Gasolina de Aviación) para brindar una actualización sobre cómo están las cosas. La iniciativa busca la sustitución completa del combustible con plomo a más tardar en 2030, con una extinción del combustible y manteniendo un alto nivel de seguridad en las operaciones de AG, a las que afecta principalmente.

El panel estuvo dirigido por los copresidentes de la iniciativa, Mark Baker, presidente y director ejecutivo de la Asociación de Pilotos y Propietarios de Aeronaves, y Lirio Liu, director ejecutivo del servicio de certificación de aeronaves de la FAA, y contó con el apoyo de líderes de la National Business Aviation. Asociación Nacional de Transporte Aéreo, Asociación de Aeronaves Experimentales, Asociación Internacional de Helicópteros y la Asociación Nacional de Oficiales de Aviación del Estado.

Los líderes de cuatro fabricantes clave con un asiento de primera fila en el ocaso del combustible con plomo se unieron a ellos con sus aportes sobre el estado de las cosas:

La urgencia es real: la Agencia de Protección Ambiental publicó su hallazgo propuesto sobre el combustible de aviación con plomo en octubre de 2022, preparando el escenario para una decisión final que los líderes de la industria esperan que ocurra a fines de 2023.

En este momento, cuatro combustibles candidatos están en proceso de desarrollo y prueba. Sin embargo, están tomando dos caminos diferentes para lograr ese objetivo.

El primero se basa en el programa de larga duración Piston Aviation Fuel Initiative (PAFI) de la FAA y utiliza estándares de consenso desarrollados en conjunto con la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM). Este fue el proceso que completó Swift Fuels con su avgas sin plomo UL94 que entró en serio al mercado a partir de 2015 y alcanzó un uso generalizado a partir de 2021. Dos entidades tienen combustible de 100 octanos en el proceso de evaluación bajo PAFI: Afton Chemical/Phillips 66 y Lyondell/VP Racing.

"Actualmente, los combustibles PAFI están completando las pruebas de durabilidad y resistencia del motor a gran escala, que se espera que finalicen a fines de julio", según Peter Bunce, presidente y director ejecutivo de GAMA. Cuando un combustible pasa la siguiente puerta de prueba, pasará al siguiente nivel con los OEM de fuselajes. La finalización del proceso de ASTM permitirá la entrada en el mercado con un alto grado de confianza en su idoneidad.

La ruta alternativa es a través del proceso de certificado de tipo suplementario (STC), que es propiedad del fabricante de combustible que trabaja directamente con la FAA. Actualmente, dos combustibles STC utilizan ese proceso para su aprobación: el 100R de Swift Fuels y el G100UL de GAMI. Swift Fuels también planea pasar por la aceptación de ASTM para su combustible de alto octanaje y, según GAMA, ASTM ya tiene un comité de tareas establecido para evaluar el combustible.

GAMI ha recibido la aprobación STC de la FAA para el uso de su combustible en una amplia gama de motores, y los propietarios pueden comprar el STC para sus aeronaves ahora. Sin embargo, el combustible aún no está disponible en el mercado. Según GAMI, el combustible estará disponible "tan pronto como se pueda aumentar la producción y se pueda entregar el combustible a los aeropuertos. Se ha estimado que 2023 será un año de logística con G100UL avgas apareciendo más ampliamente en 2024. Los primeros clientes para el combustible es probable que sean escuelas de vuelo".

Actualmente, Cirrus está probando el GAMI G100UL en su flota y otros OEM están listos para hacerlo, pero el proceso es más gradual y menos transparente como resultado de su naturaleza patentada.

Shannon Massey de Lycoming entregó sus comentarios, representando los más de 100,000 motores que el OEM de motores de aviación ha enviado en sus 95 años de historia, con más de 650 certificados de tipo para los diversos modelos en el campo. Estos se suman a los motores que impulsan los aviones experimentales.

Más de la mitad requiere combustible de alto octanaje, según Massey. "(Son) los caballos de batalla de la flota. Transportan suministros a lugares remotos. Patrullan fronteras. Apoyan operaciones militares... La pérdida de la capacidad de estos fuselajes para servir a la sociedad definitivamente tendría un impacto, lo cual es por eso que nosotros, como OEM [y] proveedor de motores, buscamos asegurarnos de que sabemos, bajo los combustibles sin plomo y el desarrollo que está teniendo lugar en ellos, cuáles son esas características clave".

Massey pidió una mayor participación en el proceso, independientemente del combustible que se abriera paso a través de las puertas y el camino hacia la aprobación que se siguiera. "Necesitamos asegurarnos de que, ya sea a través de la industria/gobierno, el proceso de autorización de PAFI, o el proceso de certificado de tipo suplementario (STC), tenemos una buena comprensión y conocimiento de las pruebas específicas y qué modelos de motores se evalúan. . Así que de esa manera podemos respaldar esa parte".

Sin embargo, llevar un combustible al nivel de octanaje requerido es solo una de las métricas necesarias para llevarlo al mercado con éxito y seguridad. Massey describió siete elementos sobre los que Lycoming busca respuestas, que fueron repetidos por otras partes interesadas en el panel.

En la búsqueda de un combustible de mayor rendimiento, los aromáticos, compuestos químicos (hidrocarburos) que aumentan el octanaje, reemplazan el tetraetilo de plomo (TEL) presente en 100LL. Sin embargo, se sabe que muchos también son cancerígenos, como el benceno y el tolueno, y su uso está limitado en la gasolina en muchos países. "Así que no queremos reemplazar un combustible por otro que va a ser dañino, ya sea para el medio ambiente o para el público", dijo Massey.

"Necesitamos que alguna entidad gubernamental evalúe la transparencia de la composición química de cada combustible para dar a la industria un visto bueno o negativo de que lo que se pone en la atmósfera cuando se quema el combustible probablemente no sea una preocupación importante. ahora o en el futuro sea perjudicial", dijo Bunce en una continuación con FLYING. "Es por eso que alentamos a la FAA a que pida a la EPA o a alguna otra entidad gubernamental que evalúe los componentes de todos los combustibles nuevos para darle a la industria su juicio experto y luz verde para seguir adelante. Si la EPA no lo hace, entonces creo que la elección de la FAA de la Academia Nacional de Ciencias para reunir un panel de expertos es una buena alternativa". Existe la preocupación de que uno o más de esos compuestos puedan estar en un combustible candidato, pero esto no puede confirmarse sin transparencia en la composición de ese combustible.

Un motor no está solo, y también se compone de una miríada de piezas y componentes. De particular preocupación para Lycoming, así como para los OEM de fuselajes, son los efectos que un nuevo combustible tendrá en otros materiales utilizados dentro del motor, como juntas tóricas y sellos, así como en el sistema de combustible y otros accesorios dentro del fuselaje. los tanques al motor y enviando los subproductos a través del escape.

Las pruebas originales de los primeros combustibles sin plomo confirman esta preocupación. Ron Draper de Textron Aviation dijo en la sesión informativa: "Hemos probado combustibles en el pasado que tienen una receta similar pero diferente, y obtuvimos algunos resultados que fueron... supongo, menos de lo deseado. En el pasado, algunos de esos combustibles no tienen desgaste en los materiales blandos del avión (juntas tóricas, juntas, mangueras, vejigas, selladores) y no estamos seguros de estos nuevos combustibles, qué (van) a hacer con el motor, qué va a hacer hacerle al avión".

Para sobrevivir a la producción, el almacenamiento, el transporte, el transporte en tanques y el tiempo prolongado dentro de los tanques de aeronaves y FBO, un combustible debe ser estable. No puede degradarse rápidamente ni dañar los recipientes en los que se guarda, hasta cierto punto. Las propiedades corrosivas pueden impactar el metal u otros materiales en el motor o el fuselaje a medida que el combustible se asienta dentro de ellos con el tiempo. El octanaje también puede degradarse durante períodos prolongados.

La curva de destilación es otra preocupación. "La capacidad del combustible para vaporizarse a cualquier temperatura dada es clave si estamos buscando 'capacidad de arranque', 'capacidad de funcionamiento' y [abordar] problemas de bloqueo de vapor", dijo Massey. Estos no son motores o aeronaves que puedan funcionar el 99 por ciento del tiempo, como señaló John Calcagno de Piper Aircraft.

Otro aspecto de un nuevo combustible que la mayoría no ha considerado es que la diferencia en la densidad afecta varias cosas, incluido el peso total del combustible. Los aromáticos utilizados en el combustible sin plomo tienden a ser más densos, lo que puede aumentar el peso del combustible. ¿Recuerda la regla general de usar 6 libras por galón de 100LL en los cálculos de peso y equilibrio? Eso puede cambiar con los nuevos combustibles. También puede afectar el centro de gravedad, ya que la mayoría de los tanques de combustible están ubicados cerca del centro de gravedad de la aeronave, pero no todos lo están.

Un sexto aspecto a tener en cuenta es cualquier cambio en el volumen del combustible y cómo eso podría afectar la medición. "Los combustibles con mayor densidad exhibirán índices de flujo de masa más altos", dijo Massey, "y, por lo tanto, proporciones de combustible a aire más altas". Por lo tanto, los controles de combustible tendrían que ajustarse para adaptarse a un combustible más denso y mantener las operaciones predecibles y seguras.

La clave final señalada por el panel es la capacidad de repetir la receta de combustible a través de una especificación de producción madura. Massey concluyó: "Todas estas son consideraciones de que sin que tengamos la base de conocimientos y podamos caracterizar y/o estandarizar los métodos de prueba, ¿qué significa eso y cómo afecta eso a nuestros (motores) actuales que existen?"

Los FBO están listos para aceptar el combustible, lo que llegue primero al mercado, una vez aceptado y aprobado. Pero el mercado parece pensar que el combustible de alto octanaje ya debería estar disponible. Curt Castagna de NATA informó: "Históricamente, los combustibles de aviación vendidos como mercancía [se producen] y se entregan a los aeropuertos y FBO a través de la red de distribución de combustible, donde esas entidades dependen hoy en día de los cuatro principales proveedores de combustible que entregan ese combustible, para traerles un combustible que, durante las últimas décadas, ha cumplido con un estándar de ASTM".

Entonces, se necesita una especificación de producción madura para introducir avgas sin plomo en el mercado en cantidades reales, pero la percepción se está adelantando a la realidad. Castagna dijo: "Hay [existencias] expectativas de los usuarios que están comprando combustible hoy: los FBO y los aeropuertos están escuchando tanto a sus electores de usuarios como a sus intereses comunitarios 'fuera de la cerca'" que buscan eliminar el plomo.

"Todos los que estamos aquí hoy en la industria estamos unidos para eliminar esa ventaja: ¿cómo llegamos allí?" Concluyó Castaña.

Si bien la próxima etapa de la determinación de la peligrosidad de la EPA se avecina en el horizonte, la superación de ese hito no detendrá las ventas de 100LL de inmediato. Pero la presión será real por parte de aquellos que usarían eso como un incentivo para seguir adelante en ese camino.

Como concluye Bunce, "La EPA no puede regular la aviación; esa es la vista previa de la FAA. El dictamen formal de determinación de peligro que se espera para fines de este año no permitirá que las entidades cierren los aeropuertos de inmediato y no prohibirá el avgas con plomo de inmediato. Lo que hará es iniciar el proceso de elaboración de normas de la FAA, que es un viaje de varios años, que con suerte se alinea con nuestro cronograma EAGLE de no más tarde de finales de 2030, pero antes si surge un combustible sin plomo comercialmente viable.

"El peligro para la industria sería que las comunidades prohibieran 100LL de manera prematura usando la decisión de la EPA, que es solo el comienzo del proceso regulatorio, antes de que tengamos el reemplazo comercialmente viable. Esto enfatiza la importancia de EAGLE y de tener una transición metódica y transparente. plan."