Gran parte del transporte de hablar en estos días gira en torno a encontrar formas más eficientes de combustible de nuestros vehículos, por razones obvias. Con el tiempo, los combustibles fósiles se agotarán, y tenemos que tener una alternativa en su lugar mucho antes de llegar a ese punto. El italiano Giulio Douhet Mariscal del Aire, según fue citado en 1928, "La victoria brilla sobre los que se anticipan a los cambios en el carácter de la guerra, no en aquellos que esperan a adaptarse después de que se produzcan los cambios."
Curiosamente, sin embargo, la conversación que se refiere a la sostenibilidad de la aviación comercial no ha aumentado al mismo nivel de visibilidad que se tiene sobre los automóviles, a pesar de que el impacto en la industria de las aerolíneas. Alguna discusión se ha producido sobre la viabilidad de la transformación de la aviación en una forma mucho más ecológica a través del uso de los biocombustibles y algunos prototipos (tanto en el ámbito de la aviación general y comercial) han volado, pero aún queda mucho por tanto visto y hecho en este sentido. Sin duda, el dramático aumento en los costos de combustible durante los últimos años ha sido un motivador principal en la escalada de la eficiencia del combustible (de aviación) y la sostenibilidad de un tema detrás de la espalda-quemador a una de las principales prioridades.
Al mirar el tema de los combustibles alternativos y la aviación, una serie de preocupaciones clave de dominar la discusión: la densidad de energía (tanto desde el punto de vista volumétrico y gravimétrico), la tecnología de almacenamiento / requisitos, la infraestructura de producción / transporte, y la disponibilidad. Yo no he enumerado las preocupaciones ambientales en este caso fundamentalmente debido a que un combustible que aún debe abordar estas cuestiones con el fin de ser prácticos, no importa cuán respetuoso del medio ambiente que podría ser.
Densidad de energía:
La energía es el motor de todo lo que hacemos, desde nuestros cuerpos en movimiento para ir al espacio, sin lugar a dudas, es el factor central que permite a nuestra moderna sociedad tecnológica. Energía en bruto no es el único factor que vale la pena considerar, sin embargo. Tan crítico es la cantidad de espacio de una cantidad dada de energía ocupa (su densidad de energía volumétrica) y lo mucho que las masas (su densidad de energía gravimétrica). Una fuente de energía ideal tanto para producir una gran cantidad de energía y ocupan tan poco espacio, o pesan tan poco como sea posible. La figura 1 es un diagrama de dispersión que muestra la densidad volumétrica y gravimétrica de energía de 24 de los diferentes combustibles. Un vistazo a la tabla muestra que no hay combustibles comunes que son extremadamente eficientes en términos de características. El hidrógeno es un combustible ideal desde el punto de vista de comunicación, pero el volumen de espacio que ocupa hace que sea imposible en muchos casos. En contraste, la gasolina es un medio de la carretera-intérprete con puntuaciones moderadas en ambas categorías.
Para algunas aplicaciones, el volumen es más importante que la masa (o viceversa), en la aviación, tanto en el peso y el volumen son preocupaciones fundamentales, por lo que un combustible que se equilibren tanto la densidad de energía es un mejor compromiso. Esas densidades de energía, a su vez afecta a la gama, capacidad de carga, velocidad máxima, y otras características de desempeño. La figura 2 muestra que, a pesar de hidrógeno en masa puede combustibles poco, otra huelga mucho mejor de un balance de masa / volumen.
Los requisitos de almacenamiento:
Para ser de alguna utilidad, un combustible tiene que ser llevado, si las necesidades de transporte de combustible son demasiado onerosas, entonces el combustible no será práctico, independientemente de qué tan alto una densidad de energía que pueda tener. El hidrógeno es un buen ejemplo de ello. La razón de que el almacenamiento de hidrógeno tanto en I + D se está llevando a cabo es por el volumen que el hidrógeno se toma en todas sus formas, a pesar de que tiene una masa muy baja, su densidad es tan baja que sus requisitos de volumen son prohibitivos (por ejemplo, la densidad de energía de la gasolina es tres veces mayor por unidad de volumen que el hidrógeno líquido, y no necesitan ser aisladas).
Tecnología e Infraestructura:
Aunque la mayoría de la gente no piensa en ello a menudo, la infraestructura es la base de toda la industria-si no se puede transportar recursos, comunicarse de manera eficiente, o recibir energía eléctrica, no puede funcionar adecuadamente en la sociedad moderna. El cambio a los nuevos combustibles es a veces fácil, ya que en el caso del uso de etanol y biodiesel en los automóviles, estas alteraciones se pueden beneficiar de las tecnologías y las redes existentes. El hidrógeno requiere una producción única, almacenamiento y redes de transporte, mientras que los biocombustibles de aviación tiene que ser refinado a partir de los biocombustibles más convencionales. El apoyo a las tecnologías de última representa una inversión inicial mucho más importante, aunque el potencial de recompensas a largo plazo de los costos de combustible, menor impacto ambiental, el crecimiento del empleo y una mayor seguridad energética son sin duda más que digno de la inversión.
Disponibilidad:
De importancia crítica para la aviación es la cuestión de la disponibilidad. No sólo debe tener un combustible cumple los requisitos técnicos y se práctica desde el punto de vista tecnológico y de infraestructura, sino que también tiene que estar disponible en los volúmenes necesarios para mantener la industria avaiation funcionando sin problemas. La Figura 3 muestra EE.UU. queroseno de aviación (jet fuel) entregas en miles de galones por día. Durante la última década, el consumo medio ha sido de 40 millones de galones / día, un número se coloca sin combustible alternativo para que coincida en el futuro inmediato.
Teniendo en cuenta todos estos factores, ¿cuáles son los candidatos más prometedores?
• Orgánica Metal-Marcos: Relacionado con las buckybolas, estos compuestos tomar ventaja de una superficie muy grande para unir el hidrógeno. Recientemente, un esfuerzo conjunto de investigación entre la Universidad de Maryland, CalTech, y NIST ha demostrado un concepto de almacenamiento que promete permitir el almacenamiento a densidades más que el hidrógeno sólido y con temperaturas tan altas como la del hidrógeno líquido. Si tiene éxito, estos compuestos rectificar los inconvenientes más graves
• Biocombustibles: Numerosos equipos de investigación han informado de éxito en el uso de los biocombustibles como una base para crear combustible para aviones, algunos de los más exitosos hasta ahora implican la jatrofa (una mala hierba que crece en los trópicos) y los ésteres de metilo de soja. Hasta ahora, el más grande de los obstáculos que desea borrar rodean a los pobres a baja temperatura el rendimiento de estos combustibles. Sin embargo, aunque sólo sea un aditivo al combustible de aviación tradicional, que proporcionaría un alivio precio muy necesario para la industria.
