https://bodybydarwin.com
Slider Image

Waarom heeft vliegtuiggas er nog steeds lood in?

2020

Dit verhaal werd oorspronkelijk gepubliceerd op FlyingMag.com.

Jon Whittle Photography

De gevaren van de carcinogene toxiciteit van lood, of het nu wordt ingeademd of opgenomen in de bloedbaan, zijn al tientallen jaren bekend. Lood is vooral schadelijk voor kinderen tijdens hun ontwikkelingsjaren. Het Amerikaanse Environmental Protection Agency begon in het midden van de jaren tachtig een volledig verbod op lood in autobenzine te bespreken en verbood het zware metaal in alle brandstof die bijna 25 jaar geleden in de Verenigde Staten werd verkocht, met één uitzondering: vliegtuigbenzine of avgas.

De behoefte van de algemene luchtvaart aan een brandstof met een hoog octaangetal om zuigermotoren met hoge compressie aan te drijven, vereiste dat avgasfabrikanten vóór de levering tetraethyllood toevoegden om schade aan de motor of detonatie te voorkomen, wat zou kunnen leiden tot motorschade. Hoe hoger het octaangetal, hoe groter de kans dat de brandstof zonder detonatie kan worden gecomprimeerd. De FAA schatte onlangs dat bijna 170.000 vliegtuigen vandaag op 100 low-lead (LL) brandstof rijden en jaarlijks 150 tot 175 miljoen gallons verbranden.

Tim Roehl, president van Ada, GAMI, gevestigd in Oklahoma, een bedrijf dat loodvrije vliegtuigbrandstof maakt, zegt dat dat ongeveer "een tiende van 1 procent is van wat de brandstofbedrijven voor auto's verkopen, een klein deel van hun inkomsten, " en het benadrukt waarom grote brandstofbedrijven misschien weinig motivatie hebben om hun bedrijf te veranderen om het probleem op te lossen.

De FAA realiseert zich duidelijk dat avgasemissies de grootste bijdrage hebben geleverd aan de relatief lage niveaus van loodemissies die in de Verenigde Staten worden geproduceerd. Een FAA ongelode avgasovergang luchtvaartregelgevende commissie (UAT ARC) constateerde in 2012 dat "verzoekschriften en mogelijke rechtszaken van milieuorganisaties met betrekking tot lood bevattende avgas de Amerikaanse Environmental Protection Agency hebben opgeroepen regelgevende maatregelen te overwegen om loodemissies te elimineren of te verminderen van vliegtuigen." In 2010 publiceerde de EPA een vooraankondiging van voorgestelde regelgeving voor krachtbronnen met een zuigermotor die gelode avgas gebruiken, hoewel er niet onmiddellijk actie werd ondernomen. De tijdelijke uitstel voor 100LL vond blijkbaar plaats nadat de FAA had ingestemd met het zoeken naar een alternatieve brandstof, hoewel het bureau een hindernis voor het proces erkende. "Er is geen marktgestuurde reden om over te stappen op een vervangende brandstof vanwege de beperkte omvang van de avgasmarkt, de afnemende vraag, het speciale karakter van avgas, [en de] veiligheid, aansprakelijkheid en de investeringskosten die gepaard gaan met een uitgebreide goedkeuring en inzet werkwijze."

Chris D'Acosta, CEO van Swift Fuel, zegt dat het bedrijf UL94 luchtvaartbenzine heeft geïntroduceerd "omdat we als leiders in het streven naar een loodvrije oplossing van 100 octaan, wisten dat het een uitdaging zou worden, en we wisten ook dat veel piloten onder de indruk waren de EPA dwong hen tot de verandering. Het hoeft niet allemaal neer te komen op een overheidsmandaat. We willen piloten informeren over de voordelen van loodvrije brandstof geen bougievervuiling, geen loodcorrosie in het oliesysteem, minder frequent onderhoud en lagere toxiciteit. "

GAMI s Roehl merkt op dat het branden van een loodvrije brandstof gewoon veel gemakkelijker is op de motor. De impact van lood en het spoelmiddel in de brandstof veroorzaken ook problemen met kleppen. Hij legt uit waarom GAMI al jaren betrokken is bij het zoeken naar de juiste loodvrije brandstofformule. We doen veel dingen voor het welzijn van GA. Dat is precies de aard van ons bedrijf. Maar we hebben ook de mogelijkheid om octaanprestaties in motoren ter plaatse te testen. We hebben een unieke kennis van de industrie over het gebruik van loodvrije hoog-octaanbrandstof en we willen de industrie de impact van het probleem laten herkennen. Toen auto's overstapten van loodhoudende brandstoffen, zegt hij, is het interval voor afstelling toegenomen van elke 15.000 mijl tot elke 60.000 mijl of meer, en niet te vergeten langere intervallen tussen olieverversingen. GA zal profiteren van dezelfde voordelen, voorspelt hij.

Jon Whittle Photography

De vervangingsinspanning van 100LL begon met de oprichting van de UAT ARC die uiteindelijk leidde tot de oprichting van het collaborative piston aviation fuels initiatief (PAFI) in 2014. De missie van PAFI is om loodvrije vervangende brandstoffen te evalueren en te identificeren technisch het beste in staat om te voldoen aan de behoeften van de bestaande vliegtuigvloot, terwijl ook rekening wordt gehouden met de productie, distributie, kosten, beschikbaarheid [en] milieu- en gezondheidseffecten van die brandstoffen. De FAA gelooft dat PAFI de meest haalbare weg is naar een vlootbrede goedkeuring van een nieuwe brandstofformulering, die de minste hoeveelheid schade aan de bestaande vloot met zuigermotor zal veroorzaken en vooral een veilig alternatief zal zijn voor gelode avgas. Zodra een brandstof is gekozen, zou voor een afzonderlijk vliegtuig een aanvullend typecertificaat (STC) nodig zijn om de overgang te voltooien.

PAFI-leden zijn onder meer de FAA en AOPA, EAA, de National Business Aviation Association, National Air Transportation Association en General Aviation Manufacturers Association, waardoor vliegtuigbrandstof- en motorfabrikanten enigszins perifeer betrokken zijn. Er komt weinig nieuws over het overgangsproces van de FAA omdat het bureau gebonden is aan bedrijfseigen overeenkomsten die ieders handen binden. Toen Shell bijvoorbeeld werd gevraagd naar de voortgang van een nieuwe brandstofformule, verwees een woordvoerder van het bedrijf Flying naar de FAA-website op het avgas-initiatief waar het bureau alle updates publiceert. Andere bedrijven buiten PAFI zijn ook op zoek naar een alternatieve brandstof, waaronder Phillips 66 en GAMI. Tot nu toe moet nog een vervangende brandstof worden geïdentificeerd die de FAA voor de gehele GA-vloot kan goedkeuren.

De eerste zoektocht van PAFI naar een loodvrije vervangende brandstof eindigde met 17 mogelijkheden die de groep uiteindelijk heeft teruggebracht tot slechts twee, een van Shell en een andere van Swift Fuels. Afgelopen herfst ontdekte het FAA-kantoor voor alternatieve brandstoffen niet-gespecificeerde problemen met beide brandstoffen en was het van plan om een ​​onderzoekspauze te nemen om beide bedrijven de kans te geven hun formules te herzien.

Op dat moment verwijderde Swift zich vrijwillig uit de PAFI-competitie en gaf het de voorkeur aan inspanningen om zijn eigen UL102 loodvrije brandstof te certificeren door privé samen te werken met de FAA en OEM's. Swift verkoopt al UL94 in sommige regio's van het land en heeft tot op heden verschillende motorprestatietests uitgevoerd op zijn UL102-benzineformulering in samenwerking met motorfabrikanten en bij de FAA's vliegtuigbrandstoffen en motortestfaciliteit in het technisch centrum in Atlantic City, New Jersey.

D'Acosta van Swift zegt: “We maken, verkopen en verkopen onze eigen UL94-avgas die tweederde van de huidige Amerikaanse zuigervloot kan aandrijven, ongeveer 110.000 vliegtuigen. We verkopen UL94 omdat we de oplossing met hoog octaangehalte nastreven en we willen dat mensen weten dat Swift op zoek is naar de industriële vervanging voor 100LL, de hele enchilada. We zien UL94 als een opstap naar die oplossing. ”

Tim Roehl zegt dat GAMI "al jaren onder de radar vliegt" met inspanningen die begonnen vóór PAFI, maar het bedrijf is nu "onze eerste loodvrije brandstofcertificering binnensluipen." GAMI is gezegend met aanzienlijke interne testmogelijkheden die vergelijkbaar zijn naar de faciliteit van Atlantic City in FAA. Zowel Swift als GAMI zeggen dat ze geloven dat werken zonder zorgen door PAFI sneller loodvrije brandstof op de markt zal brengen.

Continental Aerospace Technologies (voorheen Continental Motors) associate vice president van engineering Chris Pollitt noemde nog een hindernis bij het creëren van een nieuwe loodvrije brandstofformule: "De nieuwe brandstof moet exact dezelfde prestaties leveren als 100LL met nulafstellingen." De meeste motoren kunnen worden aangepast om veranderingen in brandstofeigenschappen of prestatielimieten op te vangen, wat betekent dat het overgrote deel van de motoren gemakkelijk kan worden aangepast om op een brandstof met iets andere eigenschappen te werken. "De eis van 100% achterwaartse compatibiliteit met nulaanpassingen is een belangrijke beperking en vormt de kern van de patstelling van PAFI, " zegt Pollitt.

Srdjanov

Zonder de leiding, komt het octaangetal van avgas natuurlijk neer op 94, wat betekent dat een soort niet-toxisch additief moet worden gemengd om het octaan op te pompen naar ten minste 100. Phillips 66 zegt dat het van plan is een op mangaan gebaseerd additief te gebruiken dat is uitgevonden in de eind jaren vijftig waarvan bekend is dat het motorvoordelen biedt, zoals verhoging van het octaangetal, detonatiebescherming, recessie van de klepzitting en verbetering van de verbranding. Phillips 66 zegt dat mangaan geen bedreiging voor de mens is, omdat het een essentieel element voor het lichaam is en door normale processen wordt gereguleerd. Het komt ook van nature voor in de omgeving en is overvloedig aanwezig in de bodem, het voedsel dat we eten en het water dat we drinken. "

Swift heeft zes jaar besteed aan het ontwikkelen van een loodvrije brandstof. D'Acosta zegt: “Bij de ontwikkeling van UL94 gebruikten we een volledig koolwaterstofbrandstof zonder speciale octaanboosters. Het is 100LL zonder de leiding. We hebben de afgelopen 10 jaar ongeveer een dozijn brandstofformuleringen getest in het FAA Tech Center en werken nauw samen met de motorfabrikanten bij het testen van onze brandstoffen volgens de internationale specificaties van ASTM. ”De zorg voor alle GA-piloten is natuurlijk dat het oplossen van het milieu loodprobleem kan $ 15 per gallon brandstof opleveren. "Niemand gaat met 100LL een oplossing produceren die in algemene zin niet commercieel concurrerend is", zegt D 'Acosta. "Niemand zou het kopen."

Weinig bedrijven zijn meer afgestemd op de extra slijtage die door krachtbronnen wordt gecreëerd dan de fabrikanten. Engineeringmanager Tim Kenny van Continental hoopt op een oplossing. "We zijn 98 procent van de weg naar waar we moeten zijn op dit punt, " zegt hij.

En natuurlijk is er de noodzaak om minimale schade aan de GA-vloot te veroorzaken. Continental zegt dat het alles in het werk stelt om alle motoren draaiende te houden. Maar wat als de huidige PAFI-tests uiteindelijk uitkomen dat onderhoud aan slechts driekwart van de huidige vloot het best mogelijke antwoord is?

Lycoming gelooft dat het verlaten van sommige vliegtuigeigenaren hoog en droog is, is slechts een probleem volgens een rapport op de website van het bedrijf. “Als onze vraag naar werkpaardvliegtuigen verdwijnt, zullen we allemaal hogere kosten en lagere FBO-serviceniveaus moeten lijden. Maar niet alle vliegtuigen en motoren hebben 100 octaan nodig. Het zijn de parameters voorbij octaan die ons in staat stellen om luchtwaardigheid voor de gespecificeerde vliegtuig-operationele enveloppen vandaag te bereiken. De vloot die we vandaag vliegen is ongeveer 50 keer groter dan de jaarlijkse productie van nieuwe vliegtuigen en is gebaseerd op technologie die is ontworpen rond avgas. We kunnen de bestaande vloot niet verlaten. "

Productie en distributie van een nieuwe loodvrije brandstof kan ook een uitdaging vormen.

Roehl zegt dat hij gelooft dat GAMI een oplossing voor dit probleem heeft gevonden. Onze brandstof Vraag G100UL kan zowel door de huidige brandstofproducenten in de industrie als door een gespecialiseerde chemie-verwerkende industrie worden geproduceerd. Om de kosten concurrerend te houden, willen we profiteren van de bestaande distributiesystemen. Als we iets nieuws maken, wordt het duur.

Swift Fuels luchtvaartbenzine wordt alleen in Indiana geproduceerd, wat betekent dat vrachtvervoer momenteel de enige manier is om het product naar andere delen van de Verenigde Staten te brengen. Als we aanzienlijk grotere hoeveelheden moesten produceren, zouden we grotere oliemaatschappijen kunnen inschakelen om dit werk voor ons te doen, met behulp van onze eigen formule, zegt Costera zegt, maar ze rekenen premium tarieven om te doen dit in kleine hoeveelheden. Natuurlijk, ongeacht welk bedrijf een loodvrije 100-octaan brandstof produceert, moet het nog steeds FAA-verzamelaar passeren.

We kunnen in deze ruimte niets doen zonder de FAA, D Acosta voegt eraan toe. Ze hebben hard gewerkt aan het opstellen van een PAFI-plan na 2018, maar ze hadden genoeg op hun bord. Het is een grote organisatie met veel voorschriften en het vinden van een 100LL-vervanging is een grote, gecompliceerde onderneming. Ik denk dat de EPA wacht op de FAA om een ​​werkbare ongelode avgas-oplossing op te zetten, omdat niemand de 100LL-productie wil stoppen tenzij er een uitvoerbaar, wereldwijd breed antwoord is.

De FAA zei onlangs dat Shell bij de eerste poging aan mitigaties had gewerkt en een geoptimaliseerde brandstof heeft geleverd. De eerste opstarttests zijn begonnen in het William J. Hughes Technical Center en binnenkort komt er een update voor de PAFI-website. De EPA evalueert momenteel de impact van loodemissies van vliegtuigen die gelode vliegtuigbrandstof gebruiken en voltooit twee technische rapporten die naar verwachting later dit jaar worden vrijgegeven. Peter White, de PAFI-co-lead van de FAA, legt uit: De FAA zal een vlootbrede vergunning voor deze brandstoffen creëren. Dan is het aan de markt om over te stappen en die brandstoffen in gebruik te nemen. Maar White gelooft ook dat het waarschijnlijk een regelgevende bestuurder, zoals een duwtje van de EPA, nodig zal hebben om een ​​overgang naar een ongelode brandstof te forceren . Blijf kijken.

Nieuwe milieuwetten gericht op het verminderen van zwaveloxide-emissies geproduceerd door de wereldwijde scheepvaartindustrie kunnen een stijging van de prijs van vliegtuigbrandstof veroorzaken, aangezien de maritieme industrie zich verplaatst van de bodem van het vat zware stookolie naar zwaveldestillaat brandstoffen die meer op diesel, kerosine en jet-A lijken.

En de verandering komt snel: op 1 januari 2020 zal de Internationale Maritieme Organisatie een plafond invoeren voor wereldwijde zwavelemissies voor scheepsbrandstoffen, waardoor veel scheepsexploitanten overstappen van de hoogzwavelige bunkerbrandstofolie die ze vandaag gebruiken naar milieuvriendelijker vriendelijke brandstoffen, zoals gasolie voor de scheepvaart en stookolie met een zeer laag zwavelgehalte.

Rederijen kunnen er ook voor kiezen om scrubbers aan boord te installeren om zwavel uit zware brandstof te verwijderen of schepen om te zetten in brandend vloeibaar aardgas, maar beide opties zijn duurder en moeilijker dan alleen overschakelen op een zwavelarme brandstof.

Daarin ligt de potentiële bezorgdheid voor exploitanten van turbinevliegtuigen (en eigenaren van dieselvoertuigen) terwijl raffinaderijen worstelen om te voldoen aan de massale productievraag naar maritieme brandstof met een laag zwavelgehalte.

Omdat de IMO 2020-regel ervoor zorgt dat scheepsexploitanten zware brandstoffen verlaten ten gunste van destillaatbrandstoffen (die diesel en jet-A vormen), zullen de prijzen naar verwachting snel en onmiddellijk stijgen. De US Energy Information Administration heeft een stijging van 65 cent per gallon voor diesel voorspeld na 1 januari 2020.

Niemand weet zeker wat er zal gebeuren met de prijs van jet-A, maar recente derivatencontracten voor toekomstige brandstofproductie lijken het idee te ondersteunen dat prijzen onvermijdelijk zullen stijgen. Schattingen van marktanalisten zijn iets minder pessimistisch geweest, omdat ze een stijging van 25 tot 50 cent per gallon voor diesel voorspellen. We zullen snel genoeg weten wat de werkelijke impact op de brandstofprijzen zal zijn. —Stephen Pope, hoofdredacteur

Hartaanvallen komen vaker voor na extreme temperatuurveranderingen

Hartaanvallen komen vaker voor na extreme temperatuurveranderingen

Hoe je je eigen kras en snuif kerstkaarten maakt

Hoe je je eigen kras en snuif kerstkaarten maakt

Zeeijs, voordat het te laat is

Zeeijs, voordat het te laat is