lyijypitoisella lentobensiinillä (avgas) toimivia ilma-aluksia käytetään moniin kriittisiin tarkoituksiin, kuten liike-ja yksityisliikenteeseen, opetuslentoon, lentotutkimuksiin, maatalouteen, palontorjuntaan, lainvalvontaan, hätätilanteisiin ja pikarahtiin.

mikä on avgas?
Avgas on erikoispolttoaine, jota käytetään mäntämoottorilentokoneiden voimanlähteenä. Lentobensiini on monimutkainen seos hiilivetyjä, joiden Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet vaihtelevat suuresti. Avgas: n ominaisuudet on tasapainotettava asianmukaisesti, jotta moottorin suorituskyky on luotettava ja turvallinen monenlaisissa ilma-aluksen käyttöolosuhteissa. Valmistajat tyypillisesti sertifioivat moottorinsa ja ilma-aluksensa toimimaan polttoaineilla, jotka täyttävät American Society of Testing Materials (ASTM) – standardit tai muut konsensusstandardit, kuten Yhdistyneen kuningaskunnan Puolustusstandardit tai Yhdysvaltain Sotilasstandardit, jotka ohjaavat avgas: n kemiallisia, fysikaalisia ja suorituskykyominaisuuksia.

avgas: n eri laadut yksilöidään käyttämällä Moottorin oktaanilukua (MON) yhdistettynä seuraaviin alfa-nimityksiin lyijypitoisuuden osoittamiseksi: Alhainen lyijy (LL), hyvin alhainen lyijy (VLL) tai lyijytön (UL).

vaikka avgas: lle on olemassa erilaisia ASTM-standardeja, lähes kaikki Yhdysvaltain markkinoilla nykyään olevat avgas: t ovat low lead, 100 MON avgas (100LL). Tämä avgas-Luokka täyttää kaikkien avgas: ia käyttävien mäntämoottoreiden vaatimukset riippumatta niiden suoritustasosta. Suihkukoneet ja turbiinikäyttöiset potkurikoneet eivät käytä avgas: ia, vaan polttoaineita, jotka muistuttavat hyvin paljon kerosiinia, joka ei sisällä lyijy-lisäainetta.

miksi oktaani on niin tärkeä?
oktaani on polttoaineen suorituskyvyn mitta sen palaessa Moottorin polttokammiossa. Se mittaa bensiinin kykyä vastustaa räjäytystä eli”koputusta”. Oktaani on tärkeä lentokoneen tai auton moottorin turvalliselle toiminnalle. Suuri puristus, suuri iskutilavuus moottorit, kuten monissa korkean suorituskyvyn mäntämoottorilentokoneissa, vaativat korkeaoktaanisia polttoaineita, jotta räjähdys, joka on polttoaineen hallitsematon syttyminen palotilassa, ei vahingoita mäntiä ja muita moottorin osia ja johtaa moottorin vikaantumiseen. Korkean suorituskyvyn moottorit mahdollistavat lentokoneen toimimaan suuremmilla nopeuksilla ja suuremmalla hyötykuormalla, mutta nämä moottorit vaativat korkeampia oktaanisia avgas. Ilma-alusten tai ajoneuvojen mäntämoottoreiden käyttö polttoaineilla, joiden oktaaniluku on pienempi kuin ne tarvitsevat, voi aiheuttaa vaurioita kolhusta, mutta mäntämoottoreita on yleensä turvallista käyttää polttoaineilla, joiden oktaaniluku on korkeampi kuin niiden vähimmäisvaatimus. Toisin sanoen on turvallista mennä ylös oktaanissa, mutta ei alas.

Mitä Tetraetyylilyijy (TEL) on?
TEL on orgaaninen yhdiste, joka sisältää lyijyä ja on pieninä määrinä erittäin tehokas lisäämään oktaania. TEL: n käyttö autokaasussa kiellettiin vaiheittain useiden vuosien ajan, ja se saatiin suurelta osin päätökseen vuoteen 1986 mennessä, mikä johti huomattavaan lyijypäästöjen vähenemiseen ympäristöön. TEL was: n käyttöä avgas: ssa ei ole vielä kielletty, koska operationaalisesti turvallista vaihtoehtoa ei tällä hetkellä ole saatavilla.

Onko TEL myrkyllinen?
kaikki lyijymuodot ovat myrkyllisiä hengitettynä tai nieltynä. Lyijy voi vaikuttaa ihmisten terveyteen monin tavoin, mukaan lukien vaikutukset hermostoon, punasoluihin sekä sydän-ja verisuonijärjestelmään ja immuunijärjestelmään. Imeväiset ja pikkulapset ovat erityisen herkkiä jopa matalille lyijypitoisuuksille, jotka voivat osaltaan aiheuttaa käytös-ja oppimisvaikeuksia, ja lasten alhaisempi älykkyysosamäärä on lisääntynyt herkistymisen vuoksi heidän kehittyvien hermostojensa vuoksi.

miten lentokoneiden päästöjä säännellään?
Clean Air Act (CAA) – lain mukaan ympäristönsuojeluvirastolla (EPA) on valtuudet (FAA: ta kuullen) säädellä lentokoneiden päästöjä. CAA: ssa täsmennetään, että virastojen on standardeja laatiessaan otettava huomioon vaaditun teknologian kehittämiseen tarvittava aika, otettava huomioon kustannukset ja ettei niillä saa olla haitallisia vaikutuksia ilma-alusten turvallisuuteen tai meluun. Tällä hetkellä lyijypohjaista polttoainetta käyttävien lentokoneiden päästöihin ei sovelleta säännöksiä. FAA kuitenkin valvoo olemassa olevia päästönormeja kaupallisille suihkukoneille ja Moottoreille moottoreiden sertifiointiprosessin kautta. Liikesuihkumoottoreiden valmistajat ovat vastanneet päästövähennysvaatimuksiin teknologiamuutoksilla parantamalla suihkumoottoreiden suunnittelua ja tehokkuutta. Jos EPA toteaa, että ilma-alusten päästöt vaarantavat kansanterveyden tai hyvinvoinnin, se voi asettaa rajoituksia ilma-alusten päästöille, minkä jälkeen FAA: lla on valtuudet säännellä ilma-alusten päästöjä kehittämällä standardeja ilma-aluksen polttoaineen tai polttoaineen lisäaineen koostumuksesta tai kemiallisista tai fysikaalisista ominaisuuksista.

miksi pitää käyttää lyijypitoista polttoainetta?
ennen kaikkea lyijypitoisten polttoaineiden käyttö on käyttöturvallisuuskysymys, koska ilman lisäainetta TEL oktaanitasot olisivat liian alhaiset joillekin moottoreille, ja vaadittua pienemmän oktaanipolttoaineen käyttö voisi johtaa moottorin vikaantumiseen. Tämän seurauksena lisäaine TEL ei ole kielletty avgas. Lentokonevalmistajat, öljyteollisuus ja FAA ovat työskennelleet yli vuosikymmenen löytääkseen vaihtoehtoisia polttoaineita, jotka täyttävät mäntämoottorilentokoneiden oktaanivaatimukset ilman lisäainetta TEL. Mitään toiminnallisesti turvallista, sopivaa korvaavaa lyijypolttoainetta ei kuitenkaan ole vielä löydetty koko mäntämoottorilentokonekaluston tarpeisiin.

Mitä FAA tekee lyijypitoisten lentopolttoaineiden poistamiseksi?
neljä aloitetta on tehty turvallisen lyijyttömän korvaavan lentobensiinin kehittämiseksi:

ensimmäinen ja tärkein, FAA sponsoroi ilmailualan Sääntelykomiteaa (Arc), jossa oli mukana EPA: ta ja alan sidosryhmiä ja joka kehitti prosessin, kustannusarvion ja aikalinjan nykyisten lyijypitoisten lentopolttoaineiden korvaamiseksi lyijyttömillä ratkaisuilla. The final report and recommendations, known as the leaded Avgas Transition (UAT) Committee Final Report was published on February 17, 2012. Raportti on yleisön nähtävillä verkkosivuillamme. Tämä mietintö sisältää viisi keskeistä suositusta (ja neljätoista lisäsuositusta) korvaavan lyijyttömän lentobensiinin kehittämisen ja käyttöönoton helpottamiseksi. Suunnitelmassa vaaditaan valtion tutkimus-ja kehitystyötä (r&D) ja luontoissuoritusta teollisuudelta sellaisen lyijyttömän polttoaineen tunnistamiseksi vuoteen 2018 mennessä, jota voitaisiin käyttää ilma-aluksissa, jotka nykyisin käyttävät lyijypitoisia avgas-kaasuja.

toiseksi FAA on perustanut viraston suorituskykymittarin, jossa todetaan: ”lyijypitoisen lentobensiinin korvaava polttoaine on saatavilla vuoteen 2018 mennessä, jota voidaan käyttää useimmissa yleisilmailukoneissa.”Valitettavasti männän lentopolttoaineiden Initiative (PAFI) – polttoaineiden erot verrattuna 100LL-polttoaineisiin olivat ongelmallisia ja niitä arvioitiin vaikutusten ja lievennysten osalta. Näitä asioita arvioitaessa Pafin lentotestaus ja osa moottorien testauksesta oli keskeytetty. Nämä arvioinnit vievät edelleen aikaa ja vaikuttavat viime kädessä testiohjelman aikatauluun. Tämänhetkisten ennusteiden ja aikataulujen perusteella pafi-ohjelman testauksen päättymispäivä on vuonna 2021 (aiemmin joulukuu 2018).

aluksi tämän tavoitteen saavuttamiseksi FAA pyysi 10.kesäkuuta 2014 maailman polttoainetuottajia esittämään ehdotuksia polttoainevaihtoehdoista, jotka auttaisivat yleisilmailuteollisuutta siirtymään lyijyttömään polttoaineeseen. FAA arvioi ehdokkaiden polttoaineiden elinkelpoisuutta niiden nykyisen laivaston, tuotanto-ja jakeluinfrastruktuurin, ympäristö-ja toksikologisen vaikutuksen sekä taloudellisten näkökohtien perusteella. FAA sai 17 ehdotusta kuudelta polttoainetarjoajalta. Tekninen arviointikomitea TEC kävi ne läpi ja 4 polttoainetta valittiin pafi-ohjelman vaiheeseen 1. Vaiheen 1 testiohjelma koostui laboratoriolaitteista ja moottoritesteistä, jotka alkoivat maaliskuussa 2015. FAA kutsui jälleen TEC: n koolle ja 2 polttoainetarjoajista valittiin siirtymään vaiheeseen 2, Swift ja Shell. Vaiheen 2 moottoreiden ja lentokoneiden testauksessa ilmeni ongelmia ja testaus keskeytettiin vuonna 2018. Swift ilmoitti keskeyttävänsä heidän PAFI – työtoimintansa jatkaakseen toista polttoainetta ohjelman ulkopuolella. Shell jatkaa aktiivista työskentelyä polttoaineensa formuloinnin parissa määrittelynsä mukaisesti tunnistettujen ongelmien lieventämiseksi.

tänä aikana FAA etsi uutta viranomaista FAA: n hallintoviranomaiselle sallimaan lyijyttömän polttoaineen käytön moottoreissa ja lentokoneissa. Tämä valtuutus myönnettiin lokakuussa 2018 HR 302 pykälällä 565.

Yhdysvalloissa on noin 167 000 lentokonetta ja maailmanlaajuisesti yhteensä 230 000 lentokonetta, jotka luottavat 100 matalan lyijyn avgaan turvallisessa käytössä. Se on ainoa jäljellä oleva kuljetuspolttoaine Yhdysvalloissa, joka sisältää lisäksi TEL.

vuoden 2012 FAA modernisation and Reform Act-lain 910 pykälässä perustettiin lyijytön lentobensiini r&d-ohjelma, jolla oli toteutettavissa vaatimukset R&d-suunnitelma ja raportti. FAA on antanut lyijyttömän Avgas Transition (UAT) toimintasuunnitelman, joka yhdistää nämä kolme toimintaa.

neljäs aloite koskee yksityisen sektorin yrityksiä, jotka ovat hakeneet Lisätyyppitodistuksia tietyille mäntämoottori-ja lentokonemalleille, jotta ne voisivat käyttää uusia lyijyttömiä lentobensiinivalmisteita. FAA pyrkii aktiivisesti tukemaan kaikkia näitä aloitteita.

Mitä FAA tekee lyhyellä aikavälillä lyijypäästöjen vähentämiseksi?
huolimatta testauksen loppuunsaattamisen viivästymisestä pafi-missio kestää ja sekä FAA että alan kumppanit jatkavat sitoumustaan arvioida ja tunnistaa lyijyttömiä polttoaineehdokkaita, jotka voidaan valtaenemmistölle GA: n mäntämoottorilaivastosta sallia. FAA: n tavoite lyijyttömälle avgas: lle on pitkän aikavälin ratkaisu, joka lopulta mahdollistaa lyijypäästöjen poistamisen lentokoneista, jotka käyttävät lyijypohjaista polttoainetta. FAA ja teollisuus jatkavat kaikkia vaihtoehtoisia lyijyttömiä avgas-ratkaisuja sekä PAFI r&d-ohjelman sisällä että ohjelman ulkopuolella.. FAA työskentelee muiden korkeaoktaanisten lyijyttömien polttoaineiden kehittäjien kanssa häiriöttömästi käynnissä olevaan PAFI-ohjelmaan. FAA pyysi parhaillaan korkeaoktaanisia lyijyttömiä polttoaineita kehittäviä polttoaineen tuottajia tuomaan tietonsa FAA: n arvioitavaksi, ja seulontaprosessi on käynnissä. Ne, jotka läpäisevät seulontaprosessin, osallistuvat Cooperative Research and Development Agreement (CRADA)-testausohjelmaan pafi-testauksen osajoukon suorittamiseksi. Testauksen odotetaan sisältävän räjäytyksen ja joitakin suorituskykytestejä FAA: n William J. Hughes Technical Centerissä, jotta FAA saa näkyvyyttä kaikessa lyijyttömän polttoaineen formulaation kehitystoiminnassa eri puolilla teollisuutta.