Sistemas para evitar la formación de estelas de condensación

ww2

Las estelas de condensación dejadas por los aviones están formadas por cristales de hielo minúsculos, formando nubes parecidas a los cirros. Si el aire en altitud es húmedo, los cristales de hielo aumentan su tamaño por acreción y se expanden formando cirros.

Hay dos razones por las que puede no interesar que se formen las estelas de condensación. En primer lugar, la presencia de estelas detrás de los aviones militares delatan su presencia ante las fuerzas enemigas. Esto es particularmente problemático en los aviones espía. Para los aviones militares, incluso una leve y no persistente estela es algo que debe ser evitado. Mirando la fotografía de cabecera, tomada durante la Segunda Guerra Mundial, podemos comprender perfectamente esta necesidad militar. También sirve, por cierto, para demostrar su equivocación a todos los que afirman que el fenómenos de las estelas en los aviones es algo reciente. Aquí tenéis mas estelas de la SGM.

La segunda razón es que estas estelas afectan al clima. Se cree que el efecto sobre el calentamiento global de las estelas de los aviones es mayor que el ocasionado por el propio CO2 de la combustión del carburante. Aunque el efecto cuantitativo sobre el calentamiento global de estas estelas no es demasiado importante, sí que es algo a tener en cuenta.

Frank Noppel realiza en su tesis doctoral un repaso detallado a las diferentes técnicas para evitar la formación de las estelas:

 

Elegir la altitud

El método más sencillo para evitar la formación de estelas, y que se ha utilizado desde la SGM, es evitar el vuelo en zonas propensas a su formación. Esto se puede conseguir volando a altitudes bajas, más cálidas, o realizar cambios en altitud para evitar zonas con alta humedad.

Por desgracia, la humedad en altura no es fácil de medir. Por ello, los diseñadores del avión espía U2 incluyeron en la nave un artilugio bastante rústico. Un espejo retrovisor para que el piloto pudiera ver si su avión estaba generando estelas.

u2

Para los aviones comerciales, los cambios de altitud es un coste que no se puede asumir. Estos aviones vuelan a la altitud en la que la densidad del aire es óptima para los motores. Volar más alto o más bajo reduce la eficiencia y aumenta la polución y la emisión de CO2, quemando más combustible. Un estudio de Banavar Sridar y su equipo, demuestra que consiguiendo un óptimo control aéreo se puede reducir 6 veces la generación de estelas con solo un 2% de incremento en consumo de carburante.

Con un sistema computarizado de control de tráfico aéreo se podría conseguir algo así, pero esto todavía está lejos de acometerse.

 

Modificaciones en los motores

Las estelas se producen por el vapor generado en las turbinas de los aviones. Una manera evidente de eliminarlas, sería eliminar dicho vapor. Como podéis imaginar esto no es algo trivial. Las estelas se forman porque los gases de la combustión se enfrían muy rápido, por lo que el vapor se condensa antes de que pueda diluirse en el aire. Si se consiguiese que los vapores saliesen más calientes, se tardarían más en condensar, y daría más tiempo a que se dispersasen. También se podría forzar que se mezclasen con el aire del ambiente más deprisa. Por desgracia no hay manera de conseguir esto sin degradar el rendimiento del motor. Cualquier solución a adoptar requiere sacrificar empuje del motor, por lo que de nuevo tendremos un motor más ineficiente y que contamina más.

Las estelas generalmente también requieren de núcleos de condensación. A menudo estos núcleos son partículas de hollín, sulfuros u otras partículas del humo de los escapes. Si el motor produjese menos hollín, sería una buena medida para reducir las estelas. Lamentablemente eso no significaría la desaparición de las estelas, sino solo la reducción de la densidad, ya que es imposible eliminar a cero las partículas de carbón, ni el resto de impurezas del carburante. Hay una patente de 2010 para la reducción de los contrails que se basa en la utilización de carburante con muy baja cantidad de sulfuros.

 

Químicos

Otra posibilidad que también se ha explorado es la de añadir químicos a la salida de los gases para prevenir la formación de estelas. La solución más fácil es la de añadir muchos más núcleos para facilitar la condensación del vapor. De esta manera se crean muchos más cristales pero si se consigue que estos sean de tamaño menor a media micra, las estelas serán casi imperceptibles. De todas maneras esta solución no es definitiva, ya que en las condiciones de humedad adecuadas, la estela seguirá aumentando por acreción, haciéndose visible, aunque eso sí, pera entonces el avión ya estará lejos. Esta sí que vale para evitar la detección de aviones espía, pero no para evitar las consecuencias climáticas de las estelas.

Existen varias patentes al respecto. La primera de ellas fue presentada en 1962 por la US Air Force. Se trata de la patente US 3.717.505 (Método y aparato para la supresión de estelas de condensación), que consiste en la dispersión de un espray de ácido clorosulfúrico (HSO3Cl) expulsado mediante nitrógeno a presión a los escapes y que se monta cerca de los motores. El calor de la combustión descompone el producto en cloruro de hidrógeno y óxido de azufre, el cual se comporta como núcleo de condensación.

El problema que presenta esta patente es que el ácido es muy corrosivo y se necesita mucho para cumplir el cometido (un 3% del total de peso del combustible). Además arrojar tanto ácido a la atmósfera hace que el remedio sea peor que la enfermedad, si lo que se persigue es evitar el impacto climático de las estelas. Además de introduce más complejidad en las naves, con nuevos dispositivos de control y almacenaje. Todo ello hace que solo se haya trabajado en esta dirección en aviones militares, y como hemos visto, parece que se ha optado por mecanismos más sencillos como los espejos retrovisores.

La patente US3289409 de 1964 sigue un enfoque similar, pero utilizando hollín como núcleos de condensación. En este caso se persigue obtener cuanto más partículas mejor. Para ello se añade una segunda cámara de combustión en cada motor en el que se quema combustible de manera muy ineficiente. Las consecuencias son justo las contrarias a lo perseguido. Se aumenta la polución y el consumo de carburante hasta en un 5%.

Luego está la patente US4766725, de 1985, que utiuliza una exótica mezcla de tensoactivos y la US5005355 de 1988 que usa alcohol. Ambas intentan reducir la tensión superficial del agua, evitando que se forme hielo.

 

Rayos anti estelas

Las técnicas más novedosas para la supresión de estelas de condensación vienen de la mano de Noppel, Singh, y Taylor, quienes sugieren que los cristales de hielo que se forman al condensarse el vapor de la combustión se pueden romper utilizando microondas ( patente US20100132330) o ultrasonidos (patente US20100043443).

Patent_US20100043443_-_METHOD_AND_APPARATUS_FOR_SUPPRESSING_AEROENGINE_CONTRAILS_-_Google_Patents-20120829-060105

La idea es la de utilizar estas emisiones para romper los cristales de hielo en tamaños no visibles. La ventaja sobre los métodos químicos es que es muy limpio. El método se combina con detectores automatizados de estelas, activándose solo cuando estas se están formando. Con ello se reduce considerablemente la energía necesaria.

La razón principal por la que estos métodos no se están utilizando es su coste. Las compañías aéreas no tienen ningún incentivo para hacerlo. La legislación vigente tampoco obliga a ello y la voluntad política para hacer obligatorios estos dispositivos es inexistente. Pero esto no significa que en un futuro a medio plazo se pueda regular la generación de estelas de condensación y que los cielos se vean limpios de ellas.

Fuente: Contrailscience

  • es mas que evidente que lo vuestro es defender el post sin importar de lo que yo esté hablando.
    Mezclais aviones con helice y motor que dejan estelas con aviones con helice y motor electrico que no las dejarían pero que alguno se empeña en decir que si.
    Mezclais estelas de aviones de hace 50 años con aviones modernos que no dejan estelas.
    Decis que quieren evitar las estelas para los aviones espia, pero los aviones espia ya no dejan estelas.
    El único problema de las estelas es que como hay tantos vuelos comerciales son un problema para el calentamiento global y encima decís que a corto plazo no se solventará.
    Yo es pongo unos links y videos de gente que está trabajando en otra linea y que decis???

    eso es mentira
    eso no existe
    la helice no vale
    el avion tendria que volar muy alto
    el avion tendria que volar muy deprisa y no puede
    etc etc….

    porque poneis tantas excusas y tantos problemas????????
    si ninguno se ha leido los links???

  • L

    os aviones “invisibles” eliminan las estelas controlando la velocidad y la temperatura de los motores. Los UAV no dejan estelas porque nunca alcanzan la velocidad necesaria, eso también les permite ser muy silenciosos.

    Si, eso lo pone en el post (otro que no lo leyó??)
    como yo YA he dicho los aviones espía ya no tienen ese problema de los contrail, me das la razón, gracias.
    todas las fotos que habéis puesto son con aviones a baja altura y seguramente en exhibiciones o haciendo ascenso vertical con los motores a maxima potencia,
    si cualquiera de esos aviones vuela a la altura de “espiar” con los motores a potencia “espiar” y a la velocidad de “espiar” no dejan estelas.

    Como ya te ha insinuado Javi la tecnología del avión que pretende sustituir al Concorde no está basada en la hélice, ni siquiera en la electricidad. Está basado en tres sistemas de propulsión y todas ellas requieren combustible. La ventaja es que intentan hacer esto posible con biofuel.


    lo cual es una completa mentira
    y encima Javi no ha dicho nada de biocombustible
    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=PIHBDaySH6U
    ves el video???
    baterias, la electricidad pasa por superconductores hasta llegar al motor eléctrico
    porque inventas?????? biocombustibles????
    si mientes entonces quiere decir que:
    o no has buscado nada sobre el avión o si eres un hombre de paja.
    tu eliges.

    Javi pregunta varias veces ¿de donde sacamos la energía? pero a eso ya se ha respondido,
    El 60 % de fuentes renovables y el 40% de térmicas con capturadora de CO2 de esta forma la contaminación se reduce muchísimo mas que si todos los aviones llevan varios motores a reacción, os guste aceptarlo o no.
    Javi, Sobre el tema de las dos hora de vuelo, de nuevo se lo explicas a los de EADS, son ellos los que dicen que van a hacer tokio londres en 2 horas, les explicas a ellos que están flipados vale????
    si, solo hablan del tiempo de vuelo no incluyen despegue y aterrizaje pero eso ya lo sabías.
    http://www.gizmag.com/eads-voltair-electric-airliner/18988/

    EADS’ ZEHST concept — a zero-emission hypersonic airliner, that could be whisking passengers from Tokyo to London in under 2.5 hours

    Persona el único que sabe lo que dice eres tu, como no os voy a considerar hombres de paja si tienes 4 moscones diciendo tonterias a tu lado, insultando y desprestigiando el trabajo de los ingenieros de EADS????
    El proyecto es fabricar un avión eléctrico de pasajeros y tu me quieres vender que no se puede?????
    No se puede???? eso es lo que tienes que decir????
    venga hombre….
    el problema de la helice es que este avión lleva una turbina coaxial con hélices que giran en sentido contrario y no tiene nada que ver con las hélices que conocemos, por lo tanto deja de hablar del pasado y centrate en el futuro.
    ese futuro que nos han robado y ese futuro que vosotros os empeñais en negar.

    mas info sobre el avioncito
    http://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&ved=0CFYQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.eads.com%2Fdms%2Feads%2Fint%2Fen%2Fpress%2Fdocuments%2FDossiers%2FDownloads%2FEADS-Brochure_VoltAir_English.pdf&ei=9l7lUMvQEcSGhQfzrYDwCw&usg=AFQjCNFtQtR-ZMlzYS92tpB-ksYNWFsvNQ&sig2=DD1y7AfF2Wjv2dtXbE0dfw&bvm=bv.1355534169,d.ZG4

    y de nuevo os pregunto si se hubiese apostado por las ideas de Tesla donde estaríamos ahora????
    http://www.youtube.com/watch?v=mr0OAT1YglE
    revisad esa película os gustará.

  • @ palante2:

    te lo explicare simple, ya que hace mucho que lo he leido y son viejos manuales que hasta ahora, no he podido encontrarlos en inernet.

    el problema del motor electrico, es la relacion de sus RPM, y su trasmision final del torque en las puntas de las helices.

    si bien se pueden construir un motor electrico que te den un alto RPM, el problema radica en cuando trasmites le fuerza a las helices, estas tienen un limite estructural del material ademas de que pasadas ciertas RPM no produce el efecto esperado perdiendo su eficiencia, sucede exactamente lo mismo que con los motores turbohelices! sin contar con otros factores como la densidad del aire y por consecuencia su velocidad esta limitada.

    por eso, un avion con helices es menos eficiente que uno a reaccion y dudo mucho que una helices te lleve de Londres a Tokio en 2.5 horas, los conceptos y diseños suenan y quedan muy lindos, pero hay un largo camino a que funcionen.

  • RogerB
    corre llámales no sea que estén perdiendo el tiempo.

    http://www.eads.com/eads/int/en.html

    con lo listo que eres igual hasta te contratan.
    otro que nos quiere dejar en la cueva.

    EADS in France
    Address: 37, Boulevard de Montmorency 75 781 Paris cedex 16
    Telephone +33 1 42 24 24 24

    EADS in Germany
    Address: EADS 81 663 Munich
    Telephone: +49 89 607 0

    EADS in Spain
    Address: Avenida de Aragon 404 28 002 Madrid -SPAIN-
    Telephone: +34 915 85 70 00

    European Aeronautic Defence and Space Company EADS N.V
    Address: Mendelweg 30 2333 CS Leyde -NETHERLANDS-
    Telephone: +31 71 524 56 00

  • tu dudas, ellos trabajan esa es la diferencia

  • @ palante2:

    :meparto: EADS…pero tu has leido la pagina? :facepalm:

    no pues, si han dejado pasar el timepo y justo ahora se les ocurrira :meparto:

    pues yo dudo, y tu te crees cualquier estupidez que algun»sabelotodoyoutube» te lo ha dicho.

  • además a mi me importa un pepino si va rápido, de lo que estamos hablando es de que no contamine.

  • rogerB como siempre no dices nada.

  • @ palante2:

    NO, de lo que estamos hablando es de reducir los comtrails!

  • puede haber un avion electrico volando?
    javi: no
    rogerB:no
    persona: no
    escepticos no:

    que es esto?
    http://www.tendencias21.net/Un-avion-electrico-hara-el-trayecto-Nueva-York-Paris-sin-escalas-en-2014_a11964.html

    http://www.quo.es/tecnologia/motor/aviones_electricos_!ya

    http://gabinete.org.ar/Setiembre_2009/avion_electrico.htm

    http://www.motordehidrogeno.net/boeing-construye-el-primer-avion-electrico

    ya los harán mas grandes y mas veloces no tengais prisa.
    Es que no se que es lo que defendeis en serio, teneis miedo del avion electrico????

  • reducir los contrail para evitar la contaminación

  • @ palante2:

    bueno, si para decir algo hay que hablar de Tesla..que mas da? :terror:

  • Yo:

    de lo que estamos hablando es de que no contamine.

    RogerB:

    NO, de lo que estamos hablando es de reducir los comtrails!

    Yo:

    reducir los contrail para evitar la contaminación

    la mentira:

    La segunda razón es que estas estelas afectan al clima. Se cree que el efecto sobre el calentamiento global de las estelas de los aviones es mayor que el ocasionado por el propio CO2 de la combustión del carburante. Aunque el efecto cuantitativo sobre el calentamiento global de estas estelas no es demasiado importante, sí que es algo a tener en cuenta.

    lo ves???????????????????

  • no puedo hablar de tesla????

  • @ palante2:

    bueno, sigues leyendo mal! no he dicho que es imposible un avion electrico, lo que es imposible es su viabilidad, ya que lamentablemente estamos atados al mercado y tendencias + busqueda de eficiencia y resultados!

    bueno, no mas comida. selamat jalan.

  • palante2 dijo:

    Yo:
    de lo que estamos hablando es de que no contamine.
    RogerB:
    NO, de lo que estamos hablando es de reducir los comtrails!
    Yo:
    reducir los contrail para evitar la contaminación
    la mentira:
    La segunda razón es que estas estelas afectan al clima. Se cree que el efecto sobre el calentamiento global de las estelas de los aviones es mayor que el ocasionado por el propio CO2 de la combustión del carburante. Aunque el efecto cuantitativo sobre el calentamiento global de estas estelas no es demasiado importante, sí que es algo a tener en cuenta.
    lo ves???????????????????

    pues muy mal entiendes, que duro que eres!

    lo de contaminacion en este caso es secundario, el problema principal son las estela,»comtrails» que producen el efecto invernadero! entiendes?

    es decir, reducir comtrail, para evitar efecto invernadero, la contamincaion co2 es secundaria! aunque muy omportante.

  • ya que lamentablemente estamos atados al mercado y tendencias + busqueda de eficiencia y resultados.
    + manipulación de grandes empresas y control de recursos.
    + control de energía como método de control financiero
    + poderes financieros que no han amortizado sus inversiones
    + ……

  • contaminación

    La contaminación es la alteración nociva del estado natural de un medio como consecuencia de la introducción de un agente totalmente ajeno a ese medio….
    El contaminante puede ser una sustancia química, energía (como sonido, calor, o luz), o incluso genes. A veces el contaminante es una sustancia extraña, o una forma de energía, y otras veces una sustancia natural.

    estado natural: cielo sin contrail
    agente ajeno: avión y sus contrail
    efecto: aumenta el efecto invernadero

    contaminar es alterar el medioambiente, el contrail altera el medioambiente??????

  • si, ergo es un contaminante

  • Nikola Tesla dijo en 1912:

    Mi máquina voladora no tendrá ni alas ni hélices. Usted podrá verla en el suelo y nunca se imaginaría que es una máquina voladora. Sin embargo, será capaz de moverse a voluntad a través del aire en cualquier dirección con perfecta seguridad, con las velocidades más altas que todavía no han sido alcanzadas, sin importar el clima y olvidándose de los «agujeros» en el aire o las corrientes descendentes.
    Puede permanecer absolutamente inmóvil en el aire, incluso
    contra el viento, por largo período de tiempo A través de la acción giroscópica de mi motor, ayudado por algunos dispositivos.
    Su potencia de elevación no depende de ningún dispositivo tal como el pájaro tiene que emplear, sino en la acción mecánica positiva «.

    esto se parece mas a un platillo volante que a un avión.
    vuelvo a preguntar y si se hubiese estudiado mas en la línea de Tesla donde estaríamos ahora???

    hasta nunca

  • @ palante2:

    claro, para producir electricidad o mejor dicho tension no alteras el medio ambiente verdad?

    1) de represas, necesitas hacer un dique e inundar la tierra.(contaminacion)

    2) aerogeneradores, contaminacion sonora, mas todo el trabajo de sacar, extraeer material,(acero) trasnportar, ect ect( contaminacion)

    3) Baterias, extraer el material.explotacion de canteras( contaminacion)

    4) Solar, Fabricacion de los componentes, extracion de materiales, mas creacion de Baterias, nuevamente extraccion y explotacion de la tierra! (mas contaminacion)

    eso serian tan solo un leve ejemplo.

    entiendes? :nose:

  • @ palante2:

    :meparto: «free energy» :meparto:

  • @ palante2:
    Preguntarse en un post y responderse en el siguiente… Al menos es gracioso.

    ¿Tú vas alebrando tu argumentos a medida que te los van respondiendo o tienes alguna idea definida sobre lo que quieres exponer?

  • y 5) cada avión con sus motores de reacción (contaminación)

    ves ya hemos quitado 1 y nos quedamos con las 4 que si o si de momento no podemos evitar
    entiendes?????


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