Las aeronaves que operan con gasolina de aviación con plomo (avgas) se utilizan para muchos propósitos críticos, incluidos viajes personales y de negocios, vuelos de instrucción, reconocimientos aéreos, agricultura, extinción de incendios, aplicación de la ley, emergencias médicas y carga urgente.

¿Qué es avgas?Avgas es un combustible especializado utilizado para alimentar aviones con motor de pistón. La gasolina de aviación es una mezcla compleja de hidrocarburos que varían ampliamente en sus propiedades físicas y químicas. Las propiedades de los avgas deben equilibrarse adecuadamente para proporcionar un rendimiento fiable y seguro del motor en una amplia gama de condiciones de funcionamiento de la aeronave. Por lo general, los fabricantes certifican que sus motores y aeronaves funcionan con combustibles que cumplen con los estándares de la Sociedad Americana de Materiales de Prueba (ASTM) u otros estándares consensuados, como los Estándares de Defensa del Reino Unido o los Estándares Militares de los Estados Unidos, que rigen las propiedades químicas, físicas y de rendimiento de los avgas.

Los diversos grados de avgas se identifican utilizando el Número de octanaje del motor (MON) combinado con las siguientes designaciones alfa para indicar el contenido de plomo: bajo en plomo (LL), muy bajo en plomo (VLL) o sin plomo (UL).

Aunque existen varios estándares ASTM para avgas, casi todas las avgas en el mercado estadounidense de hoy en día son de bajo plomo, 100 MON avgas (100LL). Este grado de avgas satisface los requisitos de todos los motores de pistón que utilizan avgas, independientemente de su nivel de rendimiento. Los aviones a reacción y los aviones de hélice propulsados por turbinas no utilizan gas av, sino combustibles muy similares al queroseno, que no contiene un aditivo de plomo.

¿Por qué es tan importante octano?El octano es una medida del rendimiento de un combustible mientras se quema en una cámara de combustión del motor. Es una medida de la capacidad de una gasolina para resistir la detonación, o «golpear». El octanaje es importante para el funcionamiento seguro de un motor de avión o automóvil. Los motores de alta compresión y alto desplazamiento, como los que se encuentran en muchos aviones de motor de pistón de alto rendimiento, requieren combustibles de alto octanaje para que la detonación, que es la ignición incontrolada del combustible en la cámara de combustión, no dañe los pistones y otros componentes del motor y provoque un fallo del motor. Los motores de alto rendimiento permiten que una aeronave opere a mayor velocidad y con más carga útil, pero estos motores requieren avgas de mayor octanaje. El funcionamiento de motores de pistón para aeronaves o automóviles con combustibles con un octanaje más bajo del que requieren puede resultar en daños por golpes, pero generalmente es seguro operar motores de pistón con combustibles con un índice de octanaje más alto que su requisito mínimo. En otras palabras, es seguro subir en octanaje, pero no bajar.

¿Qué es el tetraetilo de plomo (TEL)?El TEL es un compuesto orgánico que contiene plomo y, en pequeñas cantidades, es muy eficaz para aumentar el octanaje. La prohibición del TEL en el gas de los automóviles se introdujo gradualmente a lo largo de varios años y se completó en gran medida en 1986, lo que dio lugar a reducciones significativas de las emisiones de plomo al medio ambiente. El TEL was aún no ha sido prohibido para su uso en avgas, porque actualmente no hay disponible ninguna alternativa operacionalmente segura.

TEL Es Tóxico?Todas las formas de plomo son tóxicas si se inhalan o ingieren. El plomo puede afectar a la salud humana de varias maneras, incluidos los efectos en el sistema nervioso, los glóbulos rojos y los sistemas cardiovascular e inmunitario. Los bebés y los niños pequeños son especialmente sensibles incluso a niveles bajos de plomo, lo que puede contribuir a problemas de comportamiento y aprendizaje, y un coeficiente intelectual más bajo en los niños tiene una mayor sensibilidad debido a su sistema nervioso en desarrollo.

¿Cómo se regulan las emisiones de las aeronaves?Bajo la Ley de Aire Limpio (CAA), la Agencia de Protección Ambiental (EPA) tiene la autoridad (en consulta con la FAA) para regular las emisiones de las aeronaves. La CAA especifica que, al establecer estándares, las agencias deben considerar el tiempo necesario para desarrollar la tecnología requerida, considerar el costo y no afectar negativamente la seguridad o el ruido de las aeronaves. En la actualidad, no existen normas que se apliquen a las emisiones de los aviones que utilizan combustible con plomo. Sin embargo, la FAA hace cumplir las normas de emisiones existentes para los aviones y motores de aviones comerciales a reacción a través del proceso de certificación de motores. Los fabricantes de motores de reacción comerciales han respondido a los requisitos de reducción de emisiones mediante cambios tecnológicos mejorando el diseño y la eficiencia de los motores de reacción. Si la EPA determina que las emisiones de las aeronaves representan un peligro para la salud o el bienestar públicos, puede establecer límites a las emisiones de las aeronaves, y luego la FAA tiene la autoridad para regular las emisiones de las aeronaves a través del desarrollo de estándares para la composición o las propiedades químicas o físicas de un combustible o aditivo de combustible para aeronaves.

¿Por qué seguir usando combustible con plomo? En primer lugar, el uso de combustibles con plomo es un problema de seguridad operacional, porque sin el aditivo TEL, los niveles de octanaje serían demasiado bajos para algunos motores, y el uso de un combustible de octanaje inferior al requerido podría provocar fallas en el motor. Como resultado, el aditivo TEL no ha sido prohibido en avgas. Los fabricantes de aviones, la industria petrolera y la FAA han trabajado durante más de una década para encontrar combustibles alternativos que cumplan con los requisitos de octanaje de la flota de aviones con motores de pistón sin el aditivo TEL. Sin embargo, todavía no se ha encontrado un reemplazo adecuado y operacionalmente seguro para el combustible con plomo que satisfaga las necesidades de toda la flota de aviones con motor de pistón.

¿Qué está haciendo la FAA para eliminar los combustibles de aviación con plomo?
Se han establecido cuatro iniciativas para desarrollar una gasolina de aviación de reemplazo sin plomo segura:

Primero y más importante, la FAA patrocinó un Comité de Elaboración de Normas de Aviación (ARC, por sus siglas en inglés) en el que participaron partes interesadas de la EPA y de la industria, que desarrolló el proceso, la estimación de costos y el cronograma para reemplazar los combustibles de aviación con plomo existentes por soluciones sin plomo. El informe final y las recomendaciones, conocido como el Informe Final del Comité de Transición Avgas sin Plomo (UAT), se publicaron el 17 de febrero de 2012. El informe está a disposición del público en nuestro sitio web. Este informe contiene cinco recomendaciones clave (y catorce recomendaciones adicionales) para facilitar el desarrollo y despliegue de una gasolina de aviación sin plomo de repuesto. El plan requiere financiación gubernamental de investigación y desarrollo (R&D) y financiación en especie de la industria para identificar un combustible sin plomo para 2018 que pueda ser utilizado por aeronaves que actualmente operan con avgas con plomo.

En segundo lugar, la FAA ha establecido una métrica de rendimiento de la Agencia que establece: «Para el año 2018 estará disponible un combustible de reemplazo para la gasolina de aviación con plomo que pueda ser utilizado por la mayoría de los aviones de aviación general.»Desafortunadamente, las diferencias en los combustibles de la Iniciativa de Combustibles de Aviación de Pistón (PAFI) en comparación con el 100LL tuvieron problemas y se evaluaron para determinar los impactos y las mitigaciones. Mientras se evaluaban estos problemas, las pruebas de vuelo de PAFI y algunas pruebas de motores se habían detenido. Estas evaluaciones continúan tomando tiempo y, en última instancia, afectan el calendario del programa de pruebas. Sobre la base de las actividades proyectadas y los plazos actuales, la fecha de finalización de las pruebas para el programa PAFI será en 2021(anteriormente en diciembre de 2018).

Inicialmente para ayudar a alcanzar este objetivo, la FAA pidió a los productores de combustible del mundo el 10 de junio de 2014 que presentaran propuestas de opciones de combustible que ayudaran a la industria de la aviación general a hacer una transición a un combustible sin plomo. La FAA evaluó la viabilidad de los combustibles candidatos en términos de su impacto en la flota existente, su infraestructura de producción y distribución, su impacto en el medio ambiente y la toxicología, y consideraciones económicas. La FAA recibió 17 solicitudes de 6 oferentes de combustible. Fueron revisados por el Comité de Evaluación Técnica, TEC, y 4 combustibles fueron seleccionados en la Fase 1 del programa PAFI. El programa de prueba de fase 1 consistió en una plataforma de laboratorio y una prueba de motor que comenzó en marzo de 2015. La FAA convocó una vez más al TEC y se seleccionaron 2 de los oferentes de combustible para entrar en la Fase 2, Swift y Shell. Las pruebas de motores y aviones en la Fase 2 revelaron problemas y las pruebas se detuvieron en 2018. Swift anunció una suspensión en sus actividades de trabajo PAFI para buscar otro combustible fuera del programa. Shell continúa trabajando activamente en su formulación de combustible dentro de sus especificaciones para mitigar los problemas identificados.

Durante este tiempo, la FAA estaba buscando una nueva autoridad para que el Administrador de la FAA autorizara el uso de combustible sin plomo en motores y aeronaves. Esta autorización fue otorgada en octubre de 2018 bajo la Sección 565 de HR 302.

Hay aproximadamente 167,000 aviones en los Estados Unidos y un total de 230,000 en todo el mundo que dependen de 100 avgas de bajo plomo para una operación segura. Es el único combustible de transporte restante en los Estados Unidos que contiene la adición de TEL.

En tercer lugar, la Sección 910 de la Ley de Modernización y Reforma de la FAA de 2012 estableció un programa de gasolina de aviación sin plomo R&D con requisitos de entrega para un plan e informe R&D. La FAA ha emitido el Plan de Acción de Transición Avgas sin Plomo (UAT) que integrará estas tres actividades.

La cuarta iniciativa involucra a empresas del sector privado que han solicitado Certificados de tipo Complementarios para modelos específicos de motores de pistón y aviones para operar con formulaciones nuevas de gasolina de aviación sin plomo. La FAA está trabajando activamente para apoyar todas estas iniciativas.

¿Qué está haciendo la FAA a corto plazo para reducir las emisiones de plomo?A pesar de la demora en la finalización de las pruebas, la misión de PAFI perdura y tanto la FAA como los socios de la industria continúan su compromiso de evaluar e identificar con éxito candidatos a combustible sin plomo que pueden ser autorizados para su uso por la gran mayoría de la flota de motores de pistón GA. El objetivo de la FAA para un gas AV sin plomo es la solución a largo plazo que, en última instancia, permitirá la eliminación de las emisiones de plomo de los aviones que utilizan combustible con plomo. La FAA y la industria continúan buscando todas las soluciones avgas alternativas sin plomo, tanto dentro del programa PAFI R& D como fuera del programa.. La FAA está trabajando con otros desarrolladores de combustible sin plomo de alto octanaje sobre una base de no interferencia para el programa PAFI en curso. La FAA invitó a los productores de combustible que actualmente están desarrollando combustibles sin plomo de alto octanaje a llevar sus datos a la FAA para su evaluación, y se está llevando a cabo un proceso de selección. Aquellos que pasen el proceso de selección participarán en un programa de pruebas de Acuerdo de Investigación y Desarrollo Cooperativo (CRADA) para llevar a cabo un subconjunto de las pruebas PAFI. Se prevé que las pruebas incluyan detonación y algunas pruebas de rendimiento en el Centro Técnico William J. Hughes de la FAA, para dar visibilidad a la FAA de toda la actividad de desarrollo de formulaciones de combustible sin plomo en toda la industria.