El combustible de aviación: Avgas, JP y Jet

Massimo Dominelli

“Lleno, por favor, gracias”. ¿Cuántas veces en el mundo se dice al empleado de la gasolinera en la que hemos parado con el depósito de nuestro vehículo casi vacío? Nadie lo ha calculado en el pasado y es seguro que no lo hará hoy ni en el futuro. Esta petición la hacen los pilotos en todos los aeropuertos del mundo cada día.

Puede ser un piloto militar sobre un caza táctico avanzado empleado en una misión secreta en Irak o un hombre de negocios en un Cessna “Citation” de su empresa en Canadá o un comandante de un Airbus A320-200 de una compañía aérea española hacia un destino de vacaciones en Grecia. ¿Pero cuál es el carburante para la aviación? La enciclopedia libre Wikipedia en Internet informa que el carburante aeronáutico es un tipo especializado de combustible, generalmente de calidad superior respecto a los empleados en aplicaciones menos críticas, como las calefacciones o medios de carreteras, como los coches, autobuses y camiones y a menudo contienen aditivos para reducir el riesgo de formación de hielo o de explosiones a causa de las temperaturas.

Usualmente se puede hablar de Avgas y de carburante Jet. El Avgas, o gasolina Avio, se utiliza para alimentar a los motores a pistones (alternativos o Wankel) para aeroplanos. Está a menudo identificado por el número de octanos y se puede distinguir de la gasolina destinada a los motores no aeronáuticos, cotidianamente empleada en los vehículos terrestres, por la estabilidad, la seguridad y las prestaciones previsibles en el ámbito de un número elevado de situaciones ambientales. Además, se vende en cantidades más pequeñas pero con un mayor número de usuarios individuales, tales como, por ejemplo, los propietarios aeronaves de turismo.

El carburante para motores a reacción, vendido en cantidades más elevadas, mueve aviones de grandes dimensiones, normalmente en las flotas de las compañías aéreas y de las fuerzas aéreas, y grandes aviones corporativos, como los “Falcon 2000” o el Grumman “Gulfstream V”. El Jet es de un color claro, un amarillo paja, y se basa en un queroseno sin plomo (Jet A-1) o en una mezcla de nafta y queroseno (Jet B). Las fuerzas aéreas emplean para todos los aviones a reacción la familia JP (Jet Propellant), del JP1 al JP8 y el JPTS. 

En detalle, el JP-1, conocido también como Avtur, fue el primer carburante para aviones a reacción, cualificado en 1944 por la Administración estadounidense. Era un queroseno puro con alto grado de inflamabilidad respecto al Avgas y un punto de congelación de -60°C, que limitaba más su disponibilidad, siendo rápidamente sustituido por varios combustibles de los llamados de talla grande, como los JP-2, JP-3 y, en 1951, JP-4. Este último, conocido igualmente como Avtag, ha sido el principal para reactores de la US Air Force hasta 1995.

Era una mezcla, mitad queroseno y mitad gasolina, y de hidrocarburos alifáticos y aromáticos, un líquido inflamable transparente, fácilmente evaporable y que flotaba en el agua. También se caracterizaba por un bajo punto de inflamabilidad (-18°C). Si un fósforo encendido caía en un recipiente de JP-4 no se producía ignición, se congelaba a -60°C, mientras que su temperatura de combustión máxima era de 3,688°C.

Conocido como Avcat y desarrollado en 1952, el JP-5 es expresamente para aviones embarcados en portaaviones, donde el riesgo de incendio es particularmente elevado. Es una mezcla compleja que contiene elementos alcalinos, naftalinas e hidrocarburos aromáticos. Su peso es de 0,81 kg/l., tiene un alto grado de inflamabilidad (mínimo 60°C) y es el carburante primario para la mayoría de las marinas militares. Similar al JP-5, pero con un punto de congelación inferior y una mejor estabilidad térmico-oxidante, el JP-6 ha sido empleado únicamente por el propulsor General Electric YJ93, montado en el avión supersónico XB-70 “Valkyrie”, al igual que el JP-7.

El JP-7 ha alimentado también al Lockheed SR-71 “Blackbird”, con un consumo horario de carburante de 20 ton., y el Boeing X-51 “Waverider”, con un motor Pratt & Whitey SJY61 “Scramjet”. No es un carburante destilado, pero nace con una concentración muy baja de componentes altamente volátiles (bencina o tolueno) y prácticamente casi nula de azufre, oxígeno, nitrógeno e impurezas. Tiene una baja presión de vapor y una elevada estabilidad térmica. Opera sobre una amplia gama de temperaturas, desde la casi congelación en altura a las que parte de la célula y el fuselaje tienen que ser refrigeradas, además de ofrecer una baja volatilidad para hacerlo resistente a chispas a temperaturas extremadamente elevadas.

Similar en el transporte aéreo comercial al Jet-A1 es el JP-8. Es específica y ampliamente utilizado por la USAF y el US Coast Guard y está hecho a base de queroseno, debiendo permanecer en uso al menos hasta 2025, habiendo sido inicalmente introducido en  las bases de la OTAN en 1978 con el código F-34. Finalmente, pero no el último, está el carburante con elevada estabilidad térmicas y para grandes altitudes JPTS (Jet Propellant Thermally Stable). Fue creado a propósito para el Lockheed U-2 con un punto de inflamabilidad de 43°y de congelación de -53°C. Producto sólo de dos refinerías de petróleo de Estados Unidos, el galón cuesta más tres veces el precio del JP-8.

Jet A y JET B

Comúnmente en uso en todo el mundo por parte de la aviación civil y comercial son los carburantes para reactores denominados Jet A, Jet A-1 y  Jet B. El primero se ha utilizado en Estados Unidos desde los años cincuenta y se encuentra únicamente allí (más exactamente en el aeropuerto de Gander, en Terranova, suministrado por Shell Aviation), mientras que el segundo es el estándar utilizado en el resto del mundo. Ambos tienen un punto de inflamabilidad superior a 38°C, con una temperatura de ignición de 210°C, por tanto bastante seguro para utilizarlo.

Las diferencias principales entre los Jet A y Jet A-1 son el punto más alto de congelación del primero (-40°C, frente a -47°C del segundo), así como que se agrega obligatoriamente un aditivo antiestático al Jet A-1. El Jet B es un carburante compuesto por una mezcla de nafta y queroseno y se usa por sus prestaciones, que lo rinden ideal en climas fríos, pero no demasiado, a causa de su composición más ligera, más peligrosa de manejar.

El combustible de aviación se suministra desde un vehículo cisterna o “bowser”, que llega a las aeronaves estacionadas. Los pequeños aeropuertos de aviación general tienen bombas a las que los aviones deben de alcanzar rodando y los otros disponen de puntos de suministro permanentes en las áreas de estacionamiento para las aeronaves de gran tamaño, pero, sin embargo, cuando se requiere interviene un llamado “distribuidor” (dispenser).

Normalmente  el carburante se embarca con uno de los dos métodos: o bajo (underwing) o sobre el ala (overwing). El reabastecimiento efectuado sobre las superficies sustentantes, similar al de los automóviles, se efectúa en pequeñas aeronaves, helicópteros y todos los aparatos con motores a pistón. Bajo las alas, llamado también suministro de punto único (single-point), lo adoptan los aparatos de mayor tamaño y para los carburantes exclusivamente de reactor. Se bombea a 40/45 psi (60 en un caza) y, puesto que hay más de dos puntos de anclaje de los tubos para el reabastecimiento, la distribución de combustible entre los diversos depósitos es automática o está controlada por un panel al efecto situado en la entrada a los mismos tanques o en la cabina de pilotaje.

El precio del petróleo se ha incrementado brutalmente, aumentando los temores sobre que la producción mundial del oro negro pase a ser día a día incapaz de cubrir la demanda. Hasta la fecha las alternativas son, sin embargo, sólo algunas. Hablamos de combustible sintético y biocarburante. El primero, llamado también synfuel, es líquido y se obtiene del carbón, gas natural o aceite de bituminosas o biomasa. También se puede hablar de carburantes derivados de otros elementos sólidos, como el plástico o los residuos de gomas.

Está en curso un esfuerzo significativo para certificar este tipo de carburante para una utilización a nivel mundial, ya que permite, al mismo tiempo, una reducción de los agentes contaminantes, tales como SOx, NOx, partículas y las emisiones de hidrocarburos, aumentando así la calidad del aire alrededor de los aeropuertos y, sobre todo, de los urbanos. El 12 de octubre de 2009, Qatar Airways fue la primera compañía aérea del mundo en operar un vuelo comercial de seis horas, de Londres a Doha, con una mezcla al 50 por ciento de GTL (Gas to Liquid) sintético y Jet A-1 convencional.

Actualmente son dos los biocarburantes para aviones a reacción, en base al proceso de producción: Bio-SPK (bioqueroseno derivado de parafinas sintéticas) y FT-SPK (queroseno de parafinas sintéticas Fischer-Tropsch). El primer proceso usa aceite que proviene de fuentes vegetales como la jatrofa, algas, sebo, otros aceites usados, babasú y camelina, realizando “crack” e hidrotratamiento.

El otro se refiere a la elaboración de biomasa sólida mediante pirólisis para la producción de aceite de ese método o, alternativamente, gasificación para conseguir un gas sintético que se transforma después en FT-SPK. En noviembre de 2011, un Boeing 737-800 de Continental Airlines voló de Houston a Chicago con combustible obtenido de algas y un 777-300ER (Extended Range) de Ethiad Airways, en enero de 2012, llegó a Abu Dhabi desde Seattle utilizando una combinación de combustible tradicional y otro a base de aceite vegetal de cocina reciclado.

Fotografías:

·Aeronave recibiendo carburante desde una red de hidrantes.

·Manga reabasteciendo a una aeronave.

·Red de hidrantes de combustible en un aeropuerto.

·Vehículo de CLH proporcionando “Jet A-1”.

·Camión de suministro de “Jet A-1”.

·Vehículo de canalización de “Jet A-1” desde una red de hidrantes.

·El suministro se hace de múltiples formas.

·Camión de “Jet A-1” de Cepsa.

·En plena operación de abastecimiento.

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