L' avgas (diminutivo della benzina per aviazione) o benzina per aviazione è uno dei due principali tipi di combustibili per motori a pistoni aeronautici utilizzati nel mondo; è una benzina al piombo, abbastanza vicina alla vecchia benzina al piombo usata per le automobili. È un po' meno energetico del cherosene usato per gli aerei a reazione. È riservato ai motori a combustione interna ad accensione comandata , che costituiscono ancora la maggior parte dell'aviazione leggera .
Tuttavia, l'avgas differisce dal mogas (benzina senza piombo che ora è utilizzabile in alcuni motori di aerei leggeri). Mogas può essere utilizzato su aeroplani dotati di sistema di disinquinamento catalitico dei gas di scarico (a base di platino e/o metalli catalitici del gruppo del platino ).
I carburanti più comunemente usati al mondo per l'aviazione leggera contengono ancora piombo tetraetile (chiamato anche TEL per piombo tetraetile ) che è molto inquinante e incompatibile con i sistemi di controllo dell'inquinamento da gas. Il piombo viene utilizzato qui (come nelle auto più vecchie) per prevenire le detonazioni del motore, nonostante gli esperimenti in corso per ridurre o eliminare il piombo dalla benzina per aviazione.
I motori a turbina sono progettati per utilizzare carburante per aerei (cherosene). Quest'ultimo è utilizzato anche dalla maggior parte dei motori diesel a pistoni sviluppati per l'aviazione, come quelli di SMA Engines , Austro Engine (en) e Thielert (de) .
Il principale componente del petrolio utilizzato nella miscela di carburante per aviazione è l' alchilato ; è essenzialmente una miscela di vari isoottani . Alcune raffinerie utilizzano anche il riformato .
Per soddisfare gli standard "CAN 2–3, 25-M82", un avgas deve avere una densità di 6,01 lbs / US gal a 15 ° C o 0,721 kg / L (6 libbre / US gal è una quantità comune. Stati Uniti per i calcoli del peso e del bilanciamento).
La sua densità aumenta a 6,41 lb / US gal, o 0,769 kg / L, a -40 ° C e diminuisce di circa lo 0,1% per grado Celsius di aumento della temperatura. L'avgas ha un fattore di emissione di 18,355 libbre di CO 2per gallone USA ( 2,199 4 kg / l ) o circa 3,05 unità di peso CO 2 prodotto per unità di peso del combustibile utilizzato.
La tensione di vapore dell'avgas è più bassa e più uniforme di quella della benzina senza piombo utilizzata nelle automobili, per cui questo carburante rimane allo stato liquido quando la pressione atmosferica si abbassa in quota, prevenendo così il fenomeno del vapour lock (in) .
Le miscele attualmente utilizzate sono le stesse sviluppate negli anni '40 per il trasporto aereo e per i motori degli aerei militari ad alti livelli di sovralimentazione ; tra cui il motore Rolls-Royce Merlin utilizzato dai caccia Spitfire e Hurricane , il cacciabombardiere Mosquito e il bombardiere pesante Avro Lancaster (il Merlin II e le versioni successive richiedevano carburante a 100 ottani ) come motori Allison di fabbricazione americana, raffreddati a liquido V-1710 e numerosi motori stellari di Pratt & Whitney , Wright e altri su entrambe le sponde dell'Atlantico.
Numeri alto numero di ottano sono stati poi ottenuti aggiungendo piombo tetraetile (il composto organometallico altamente tossico che è stato utilizzato anche in benzina per motori, prima di essere gradualmente bandito (nella maggior parte dei paesi prima della fine del 20 ° secolo). ° secolo)).
Tuttavia, il carburante con piombo è rimasto autorizzato per piccoli aeroplani e alcuni motori marini. Attualmente è disponibile in diverse qualità, con vari livelli di piombo (in alcuni paesi è ancora disponibile anche la benzina senza piombo per l'automobile e per alcuni usi).
Nei carburanti per aerei di piccole dimensioni, a causa della sua altissima tossicità ed ecotossicità, il piombo tetraetile è stato ridotto per essere più vicino al minimo per raggiungere il numero di ottano richiesto; con concentrazioni effettive che spesso sarebbero inferiori a quelle massime autorizzate. .
Storicamente, molti motori aeronautici a pistoni a quattro e sei cilindri sviluppati dopo la seconda guerra mondiale erano progettati per utilizzare combustibili al piombo; non è stato ancora sviluppato e certificato un carburante alternativo senza piombo adatto per la maggior parte di questi motori. Alcuni velivoli con motore alternativo certificati richiedono ancora combustibili con piombo, ma altri no, e alcuni possono bruciare benzina senza piombo, a condizione che sia incorporato uno speciale additivo per carburante.
Lycoming Engines fornisce un elenco di motori e combustibili compatibili con questi motori. Nell'agosto 2017 , secondo questa fonte, molti dei loro motori erano compatibili con la benzina senza piombo, ma ancora con un additivo antidetonante alternativo: “Quando si utilizzano le carburanti senza piombo identificate nella Tabella 1 , l'additivo per benzina Lycoming, rif. Deve essere utilizzato LW-16702 , o un prodotto finito equivalente come Aeroshell 15W-50 ” . Lycoming specifica inoltre che il numero di ottano del carburante utilizzato deve soddisfare anche i requisiti dichiarati per il carburante, altrimenti il motore potrebbe essere danneggiato da un fenomeno di detonazione.
Nel 2008 , Teledyne Continental Motors ha indicato che l'avgas al piombo è rimasto essenziale nei motori: il piombo funge da lubrificante, coprendo le aree di contatto tra la valvola, la guida e la sede. "L'utilizzo di carburanti senza piombo con motori progettati per carburanti con piombo può portare a un'eccessiva usura della sede della valvola di scarico a causa della mancanza di piombo, causando un deterioramento delle prestazioni del cilindro a livelli inaccettabili. meno di dieci ore " .
Il carburante per aerei è simile al cherosene, ma viene utilizzato solo nei motori a turbina. Non deve essere confuso con avgas (i termini Avtur e AvJet usati per riferirsi al carburante per aerei possono essere fonte di confusione). In Europa, le considerazioni ambientali (e di costo) hanno portato a un numero crescente di aeroplani dotati di motori diesel più efficienti in termini di consumo di carburante e alimentati a carburante. Gli aerei civili utilizzano il Jet-A , il Jet-A1 o, dove il clima è estremamente freddo, il Jet-B .
Esistono altri sistemi di classificazione per il carburante militare e il gasolio.
Nel 2008 , negli Stati Uniti, il consumo annuo medio di gas era di 186 × 10 6 US gal (700.000 m 3 ), ovvero circa lo 0,14% del consumo di benzina. Dal 1983 al 2008 , l'uso di avgas è diminuito costantemente (di circa 7,5 × 10 6 US gal (28.000 m 3 ) all'anno).
Dal 2008, i principali consumatori di benzina al piombo per aerei sono stati in Nord America , Australia , Brasile e Africa (principalmente Sud Africa ) . I piloti di piccoli aeroplani devono assicurarsi di selezionare aeroporti dotati di avgas quando fanno i loro piani di volo, o avere scorte preparate ( ad esempio i piloti di spedizioni di piacere o scientifiche inviano e li fanno lasciare durante il viaggio di riserve di benzina prima di volare in regioni remote (in Siberia per esempio)).
In Europa , la benzina è il carburante più popolare per i motori a pistoni, ma Shell afferma che è così costoso che sono stati fatti sforzi per rendere il diesel un prodotto comune, economico e vantaggioso per l'aviazione. Lo scandalo dieselgate ha comunque attirato l'attenzione dell'opinione pubblica sulla natura inquinante delle emissioni dei motori diesel.
100LL carburante (pronunciare cento piombo basso ) a livello "basso" di piombo può contenere un massimo della metà del TLE 100/130 consentito nella benzina (verde) e piombo Mogas detto superiore d' prima del 1975
Alcuni dei motori aeronautici a bassa potenza (da 100 a 150 CV) sviluppati alla fine degli anni '90 sono progettati per funzionare con carburante senza piombo e carburante da 100 LL in modo intercambiabile. È il caso, ad esempio, del Rotax 912 .
Questo carburante è adatto per pochi aeroplani. Si chiama mogas o autogas dagli aviatori.
Vedere Colorante carburante (in) .
A causa dell'elevata tossicità del piombo per l'uomo e l'ambiente, lo smaltimento del carburante con piombo (incluso 100LL) è stato definito uno dei problemi più urgenti nell'aviazione moderna poiché il 30% degli aeromobili della flotta dell'aviazione generale utilizza il 70% dell'aviazione 100LL carburante (mancanza di alternative esistenti sviluppate dai produttori).
Nel 2008, Teledyne Continental Motors (TCM) ha annunciato a febbraio di essere molto preoccupata per la futura disponibilità di carburante con piombo 100LL e che avrebbe quindi sviluppato una gamma di motori diesel . Il presidente della TCM Rhett Ross si è detto convinto che l'industria aeronautica sarebbe presto "costretta" a smettere di usare 100LL, lasciando il carburante per autoveicoli e il carburante per jet come l'unica alternativa.
A novembre, Jim Coyne, presidente della National Air Transportation Association, ha riconosciuto che l'impatto dell'aviazione sull'ambiente dovrebbe essere un grosso problema nei prossimi anni, inclusa l'eliminazione graduale del 100LL a causa del suo contenuto di piombo. .
Nel 2010 , TCM ha annunciato a maggio di aver avviato lo sviluppo di un motore diesel, lo SMA SR305 .
Nel 2012 (maggio) negli Stati Uniti, il comitato di regolamentazione della Federal Aviation Administration (FAA) ha sviluppato un piano, in collaborazione con l'industria, per sostituire gli avgas al piombo con un'alternativa senza piombo nei prossimi 11 anni, vale a dire prima del 2023. Dati i progressi già compiuti su 100SF e G100UL, la conversione potrebbe essere effettuata prima del 2023. Ogni carburante candidato deve soddisfare dodici criteri di specifica del carburante e quattro per la distribuzione e lo stoccaggio.
La FAA ha chiesto un finanziamento (US $ 60 milioni al massimo) per finanziare l'amministrazione del passaggio.
Nel 2014 , nove società e consorzi hanno presentato proposte a luglio nell'ambito della cosiddetta Piston Aviation Fuels Initiative per valutare i carburanti senza piombo tetraetile . I test di fase 1 sono in corso presso il William J. Hughes Technical Center per una sostituzione approvata dalla FAA del settore entro il 2018.
UL91 (TOTALE)
AVGAS UL 91 è benzina per aviazione senza piombo (UL è l'abbreviazione di Unleaded = senza piombo) appositamente progettata per aerei ultraleggeri.
AVGAS UL 91 è una benzina, priva di ossigenati compreso l'etanolo, studiata per preservare serbatoi e sistemi di alimentazione. Gli alcoli, infatti, possono essere dannosi per alcuni materiali e avere l'inconveniente di trattenere l'acqua.
La benzina con piombo e gli avgas con piombo, come alcuni dei loro prodotti di combustione, contengono potenti neurotossine e piombo che sono noti da tempo per avere una tossicologia scientifica per il piombo ben oltre un secolo fa (per saperne di più, vedere gli articoli Piombo , Avvelenamento da piombo e Storia di avvelenamento da piombo ); che interferisce negativamente con lo sviluppo dell'embrione e del feto , quindi il cervello del bambino o dell'adolescente . L' Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) ha concluso che l'esposizione a livelli anche molto bassi di contaminazione da piombo è definitivamente collegata alla perdita del QI nei test sulla funzione cerebrale dei bambini. L'OMS e tutti i principali specialisti ora ritengono che il piombo sia tossico per i bambini e lo sviluppo fetale, indipendentemente dalla dose, il che incoraggia l'eliminazione del piombo e di tutti i prodotti a base di piombo dal nostro ambiente.
Anche una valutazione tossicologica dei rischi di cancro professionale, effettuata in Canada ( Università di Montreal ) per l'Istituto per la ricerca sulla salute e sicurezza sul lavoro del Quebec, ha rivelato un aumento del rischio di malattia renale nelle persone professionalmente esposte alla malattia.'avgas.