samoloty operujące na ołowiowej benzynie Lotniczej (avgas) są wykorzystywane do wielu krytycznych celów, w tym podróży służbowych i osobistych, latania instruktażowego, przeglądów lotniczych, rolnictwa, gaszenia pożarów, egzekwowania prawa, nagłych wypadków medycznych i frachtu ekspresowego.

Co to jest avgas?
Avgas jest specjalistycznym paliwem używanym do zasilania samolotów z silnikiem tłokowym. Benzyna lotnicza jest złożoną mieszaniną węglowodorów, które różnią się znacznie pod względem właściwości fizycznych i chemicznych. Właściwości gazu avgas muszą być odpowiednio wyważone, aby zapewnić niezawodne i bezpieczne działanie silnika w szerokim zakresie warunków eksploatacji statków powietrznych. Producenci zazwyczaj certyfikują swoje silniki i samoloty do pracy na paliwach zgodnych ze standardami American Society of Testing Materials (ASTM) lub innymi standardami konsensusu, takimi jak Brytyjskie standardy obronne lub amerykańskie standardy Wojskowe, które regulują właściwości chemiczne, fizyczne i wydajnościowe gazu avgas.

różne gatunki avgas są identyfikowane za pomocą Motor Octane Number (MON) w połączeniu z następującymi oznaczeniami Alfa, aby wskazać zawartość ołowiu: low lead (LL); very low lead (VLL); lub unleaded (UL).

chociaż istnieją różne standardy ASTM dla avgas, prawie wszystkie avgas na rynku amerykańskim mają dziś niską przewagę, 100 MON avgas (100ll). Ta klasa avgas spełnia wymagania wszystkich silników tłokowych wykorzystujących avgas, niezależnie od ich poziomu wydajności. Samoloty odrzutowe i napędzane turbinowo, śmigłowe nie używają gazu avgas, ale zamiast tego używają paliw bardzo podobnych do nafty, która nie zawiera dodatku ołowiu.

Dlaczego Oktan jest tak ważny?
Oktan jest miarą wydajności paliwa, które spala się w komorze spalania silnika. Jest to miara zdolności benzyny do odparcia detonacji, czyli „pukania”. Liczba oktanowa jest ważna dla bezpiecznej pracy silnika lotniczego lub samochodowego. Silniki wysokoprężne o dużej pojemności skokowej, takie jak te występujące w wielu wysokowydajnych samolotach z silnikiem tłokowym, wymagają paliw o wysokiej liczbie oktanowej, aby detonacja, która jest niekontrolowanym zapłonem paliwa w komorze spalania, nie uszkodziła tłoków i innych elementów silnika i nie doprowadziła do awarii silnika. Wysokowydajne silniki pozwalają samolotowi pracować z większą prędkością i większą ładownością, ale te silniki wymagają wyższych oktanowych gazów avga. Eksploatacja silników tłokowych w samolotach lub samochodach na paliwach o niższej liczbie oktanowej, niż jest to wymagane, może spowodować uszkodzenie w wyniku uderzenia, ale zasadniczo bezpieczne jest eksploatowanie silników tłokowych na paliwach o wyższej liczbie oktanowej niż ich minimalne wymagania. Innymi słowy, bezpiecznie jest iść w górę w liczbie oktanowej, ale nie w dół.

Co To jest tetraetyloołów (TEL)?
TEL jest związkiem organicznym, który zawiera ołów i w małych ilościach jest bardzo skuteczny w zwiększaniu liczby oktanowej. Zakaz TEL w gazie samochodowym był stopniowo wprowadzany przez wiele lat i został w dużej mierze zakończony w 1986 r., co spowodowało znaczną redukcję emisji ołowiu do środowiska. TEL was nie został jeszcze zakazany do użytku w avgas, ponieważ nie ma obecnie bezpiecznej alternatywy.

czy TEL jest toksyczny?
wszystkie formy ołowiu są toksyczne w przypadku wdychania lub spożycia. Ołów może wpływać na zdrowie człowieka na kilka sposobów, w tym na układ nerwowy, krwinki czerwone oraz układ sercowo-naczyniowy i odpornościowy. Niemowlęta i małe dzieci są szczególnie wrażliwe na nawet niski poziom ołowiu, co może przyczyniać się do problemów behawioralnych i uczenia się, a niższe IQ u dzieci mają zwiększoną wrażliwość ze względu na rozwijający się układ nerwowy.

W Jaki Sposób regulowane są emisje z samolotów?
zgodnie z Ustawą o czystym powietrzu (CAA) Agencja Ochrony Środowiska (EPA) ma uprawnienia (w porozumieniu z FAA) do regulowania emisji z samolotów. CAA określa, że ustalając standardy, agencje muszą wziąć pod uwagę czas potrzebny na opracowanie wymaganej technologii, wziąć pod uwagę koszty i nie mogą mieć negatywnego wpływu na bezpieczeństwo statków powietrznych ani na hałas. Obecnie nie istnieją żadne przepisy dotyczące emisji z samolotów wykorzystujących paliwo ołowiowe. FAA egzekwuje jednak istniejące normy emisji dla komercyjnych samolotów odrzutowych i silników poprzez proces certyfikacji silników. Producenci komercyjnych silników odrzutowych zareagowali na wymagania dotyczące redukcji emisji poprzez zmiany technologiczne poprzez poprawę konstrukcji i wydajności silników odrzutowych. Jeżeli EPA stwierdzi, że emisje ze statków powietrznych stanowią zagrożenie dla zdrowia publicznego lub dobrobytu, może ustalić limity emisji ze statków powietrznych, a FAA ma prawo regulować emisje ze statków powietrznych poprzez opracowanie norm dotyczących składu lub właściwości chemicznych lub fizycznych paliwa lub dodatku do paliwa lotniczego.

Po co używać paliwa ołowiowego?
przede wszystkim stosowanie paliw ołowiowych jest kwestią bezpieczeństwa operacyjnego, ponieważ bez dodatku TEL poziomy oktanowe byłyby zbyt niskie dla niektórych silników, a użycie paliwa o niższej liczbie oktanowej niż wymagane mogłoby prowadzić do awarii silnika. W rezultacie dodatek TEL nie został zakazany avgas. Producenci samolotów, przemysł naftowy i FAA przez ponad dekadę pracowali nad znalezieniem alternatywnych paliw, które spełniają wymagania oktanowe floty samolotów z silnikiem tłokowym bez dodatku TEL. Jednak nie znaleziono jeszcze bezpiecznego, odpowiedniego zamiennika paliwa ołowiowego, który zaspokoiłby potrzeby całej floty samolotów z silnikami tłokowymi.

Co robi FAA w sprawie eliminacji ołowiowych paliw lotniczych?
podjęto cztery inicjatywy mające na celu opracowanie bezpiecznej zamiennej benzyny lotniczej bezołowiowej:

Po pierwsze i najważniejsze, FAA sponsorowała Komitet ds. przepisów lotniczych (Arc) z udziałem EPA i zainteresowanych stron z branży, który opracował proces, kosztorys i harmonogram w celu zastąpienia istniejących ołowiowych paliw lotniczych rozwiązaniami bezołowiowymi. Raport końcowy i zalecenia, znany jako bezołowiowy Avgas Transition (UAT) Committee Final Report został opublikowany w lutym 17, 2012. Raport jest dostępny publicznie na naszej stronie internetowej. Niniejsze sprawozdanie zawiera pięć kluczowych zaleceń (i czternaście dodatkowych zaleceń) mających na celu ułatwienie opracowania i wdrożenia zamiennej benzyny bezołowiowej do zastosowań lotniczych. Plan wymaga finansowania przez rząd badań i rozwoju (r&D) oraz finansowania rzeczowego ze strony przemysłu w celu zidentyfikowania do 2018 r.paliwa bezołowiowego, które mogłoby być wykorzystywane przez samoloty obecnie eksploatowane na ołowiowych gazach ziemnych.

Po Drugie, FAA ustanowiła wskaźnik wydajności agencji, który stwierdza: „paliwo zastępcze dla benzyny ołowiowej jest dostępne do 2018 roku, które jest używane przez większość samolotów general aviation.”Niestety różnice w paliwach Piston Aviation Fuels Initiative (PAFI) w porównaniu do 100LL miały problemy i zostały ocenione pod kątem wpływu i łagodzenia skutków. Podczas gdy kwestie te były oceniane, testy w locie PAFI i niektóre testy silników zostały wstrzymane. Oceny te nadal wymagają czasu i ostatecznie wpływają na harmonogram programu testowego. W oparciu o bieżące przewidywane działania i terminy, termin zakończenia testów dla programu PAFI przypada na 2021 r. (wcześniej na Grudzień 2018 r.).

początkowo, aby pomóc w osiągnięciu tego celu, FAA poprosiła światowych producentów paliw w dniu 10 czerwca 2014 r.o przedłożenie propozycji opcji paliw, które pomogłyby przemysłowi general aviation w przejściu na paliwo bezołowiowe. FAA oceniła rentowność paliw kandydujących pod względem ich wpływu na istniejącą flotę, infrastrukturę produkcyjną i dystrybucyjną, ich wpływ na środowisko i toksykologię oraz względy ekonomiczne. FAA otrzymała 17 zgłoszeń od 6 oferentów paliwa. Zostały one poddane przeglądowi przez Komisję oceny technicznej, TEC, a 4 paliwa zostały wybrane do fazy 1 w programie PAFI. Program testowy fazy 1 składał się z platformy laboratoryjnej i testu silnika, który rozpoczął się w marcu 2015 roku. FAA po raz kolejny zwołała TEC, a 2 z oferentów paliwa zostały wybrane do przejścia do fazy 2, Swift i Shell. Testy silników i samolotów w fazie 2 ujawniły problemy, a testy zostały wstrzymane w 2018 roku. Swift ogłosił zawieszenie działalności PAFI work w celu kontynuowania kolejnego paliwa poza programem. Shell nadal aktywnie pracuje nad formułowaniem paliwa zgodnie ze specyfikacją, aby złagodzić zidentyfikowane problemy.

w tym czasie FAA zabiegała o nowe upoważnienie administratora FAA do zezwolenia na stosowanie paliwa bezołowiowego w silnikach i samolotach. Zezwolenie to zostało udzielone w październiku 2018 r.w ramach HR 302 sekcja 565.

istnieje około 167 000 samolotów w Stanach Zjednoczonych i łącznie 230 000 na całym świecie, które opierają się na 100 niskoołowiowych gazach AVG dla bezpiecznej eksploatacji. Jest jedynym pozostałym paliwem transportowym w Stanach Zjednoczonych, który zawiera dodatek TEL.

Po Trzecie, sekcja 910 ustawy o modernizacji i reformie FAA z 2012 r.ustanowiła bezołowiową benzynę lotniczą R&program d z wymaganymi wymaganiami dotyczącymi planu i raportu R & D. FAA wydała plan działania na rzecz przejścia na gaz bezołowiowy (UAT), który obejmie te trzy działania.

czwarta inicjatywa obejmuje przedsiębiorstwa z sektora prywatnego, które złożyły wniosek o dodatkowe certyfikaty typu dla określonych modeli silników tłokowych i samolotów do pracy z nowymi bezołowiowymi preparatami benzyny lotniczej. FAA aktywnie wspiera wszystkie te inicjatywy.

co w krótkim okresie robi FAA, aby ograniczyć emisję ołowiu?
pomimo opóźnienia w zakończeniu testów, misja PAFI trwa i zarówno FAA, jak i partnerzy przemysłowi kontynuują swoje zaangażowanie w skuteczną ocenę i identyfikację kandydatów na paliwo bezołowiowe, które mogą być dopuszczone do użytku przez zdecydowaną większość floty silników tłokowych GA. Celem FAA w zakresie bezołowiowego gazu avgas jest długoterminowe rozwiązanie, które ostatecznie pozwoli na wyeliminowanie emisji ołowiu z samolotów wykorzystujących paliwo ołowiowe. FAA i Przemysł kontynuują realizację wszystkich alternatywnych bezołowiowych rozwiązań avgas, zarówno w ramach programu PAFI r&d, jak i poza programem.. FAA współpracuje z innymi deweloperami wysokooktanowych paliw bezołowiowych w ramach trwającego programu PAFI. FAA zaprosiła producentów paliw, którzy obecnie opracowują wysokooktanowe paliwa bezołowiowe, do przekazania swoich danych FAA do oceny. Osoby, które przejdą proces przesiewowy, wezmą udział w programie testowania Cooperative Research and Development Agreement (CRADA) w celu przeprowadzenia podzbioru testów PAFI. Przewiduje się, że testy obejmą detonację i niektóre testy wydajności w Centrum Technicznym FAA w William J. Hughes, aby zapewnić FAA wgląd we wszystkie działania związane z opracowywaniem formuł paliw bezołowiowych w całej branży.