Sistemas para evitar la formación de estelas de condensación

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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.

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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

  • @ palante2:

    evidentemente NO te da esa cabezita, para quitar el elemento:

    5) avion con motor a reaccion, tienes que compensar la falta de este con mas produccion de los elementos 1),2),3),4),por lo cual aumentarias la contaminacion en cada uno! y terminatias contaminando aun mas! :silba:

  • te repito:
    60% fuentes renovables
    40% termicas con capturacion de CO2
    si contaminan mas, porque todos los científicos dicen que son el futuro????

  • @ palante2:

    el que los cientifico digan que son el futuro como fuente de energia, No necesariamente significa que se contamine menos, la idea de que se emite menos humo con lo de contaminar menos no es acorde, se podra emitir menos humo, pero tal vez se contamine mas el medio ambiente de otra forma, producto de lo nuevo!

    tal vez los cientificos digas eso, porque en algun momento se termine el petroleo! :nose:

  • palante2 dijo:

    no puedo hablar de tesla????

    Sí, puedes. Lo que no puedes es repetir los disparates y la magia que ciertos desinformadores le atribuyen a Tesla. A Tesla lo han usado y lo usan mucho los distribuidores de mentiras que pululan por la red.

  • palante2 dijo:

    como yo YA he dicho los aviones espía ya no tienen ese problema de los contrail, me das la razón, gracias.

    Sigues con una comprensión lectora de parvulito. Los aviones espías siguen teniendo ese problema porque la manera de evitar los contrails es volar por zonas donde no sean propensos a producirse, lo que no siempre es posible.

    palante2 dijo:

    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.

    Jajajaja, «potencia de espiar». ¿Y cuantos HP son «potencia de espiar». Me ha recordado la «velocidad absurda». :meparto:

    palante2 dijo:

    baterias, la electricidad pasa por superconductores hasta llegar al motor eléctrico

    ¿Y ves lo que tiene en la cola? Te doy una pista. Se llama hélice.

    palante2 dijo:

    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.

    Jaja, ¿60% de renovables y 40% de «capturadoras de CO2» (sea eso lo que sea? ¿Y por qué no usamos la varita mágica de Harry Potter?

    palante2 dijo:

    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????

    Lo que demuestra tu capacidad de sentido crítico, cero.Evidentemente, alguien que vende un avión que a lo mejor se fabricará dentro de 25 años te lo va a poner por las nubes. Supongo que tú eres de los que creían a los bancos cuando decían que las casas eran una inversión segura y que los precios no iban a bajar nunca.

    palante2 dijo:

    el problema de la helice es que este avión lleva una turbina coaxial con hélices que giran en sentido contrario

    A ver, anormal. Coaxial simplemente significa que tienen el mismo eje. O sea, que las dos hélices son movidas por el mismo eje. No es ningún avance espacial. Eso se lleva usando desde los años 1960.palante2 dijo:

    y de nuevo os pregunto si se hubiese apostado por las ideas de Tesla donde estaríamos ahora????

    Y dale. ¿Qué parte de «Tesla se estudia en todas las carreras tecnológicas» no entiendes?

  • Javi dijo:

    Y dale. ¿Qué parte de “Tesla se estudia en todas las carreras tecnológicas” no entiendes?

    XD, creo que la de «se estudia».

  • palante2 dijo:

    Decis que quieren evitar las estelas para los aviones espia, pero los aviones espia ya no dejan estelas.

    A ver, retrasado. ¿Has visto las fotos que te he puesto? ¿Quieres más?

    palante2 dijo:

    y revisad este texto, están recogidas algunas de las afirmaciones de Tesla así como sus sueños con dibujos hechos por el mismo

    Muy bonito. Un texto anónimo con dibujos de 1911. Menos mal que la tecnología no ha avanzado desde entonces. :facepalm:

    palante2 dijo:

    RogerB
    corre llámales no sea que estén perdiendo el tiempo.

    ¿Tú te crees que no lo saben? ¿Crees que sería el primer proyecto fallido de avión?

    A lo mejor te conviene buscar algo sobre el BD-10, el Rotabuggy, el Inflatoplane, el XFV-1, el Tu-144 y miles de diseños y prototipos que parecían buenas ideas sobre el papel, pero a la hora de la verdad…

    palante2 dijo:

    puede haber un avion electrico volando?
    javi: no

    ¿Dónde he dicho yo eso? ¿De verdad tengo que explicarte la diferencia entre «no puede haber un avión eléctrico volando» y «un avión eléctrico no es práctico con la tecnología actual o de un futuro a medio plazo»?

    palante2 dijo:

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

    Un avión experimental, sin capacidad para pasajeros, que va a 174Km/h, que considera un éxito repetir un vuelo realizado en 1927, y que veremos si lo realiza.

    A eso es a lo que nos referimos. Son tecnologías interesantes, pero muy inmaduras y limitadas.

    palante2 dijo:

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

    Futurología fallida. Deberías buscar referencias más modernas. El ganador del Desafío Vuelo Verde apenas pasó de 180Km/h de velocidad. Difícilmente podría sustituir a ningún avión comercial. Es un demostrador de tecnología. Un paso muy, muy previo del que muy pocas tecnologías salen.

    palante2 dijo:

    ya los harán mas grandes y mas veloces no tengais prisa.

    Como si fuera tan fácil. Sólo un ignorante piensa que eso es tan fácil como «venga, vamos a hacerlo más grande».palante2 dijo:

    Nikola Tesla dijo en 1912:

    Tesla pudo decir misa en latín. Muchos otros dijeron muchas cosas. Pero ni Tesla ni los demás construyeron nunca esas máquinas.

  • palante2 dijo:

    te repito:
    60% fuentes renovables
    40% termicas con capturacion de CO2
    si contaminan mas, porque todos los científicos dicen que son el futuro????

    A ver, alma de cántaro. «Renovable» no significa «no contaminante». Significa que se puede obtener más de forma teóricamente ilimitada, o sea, que no se agota. Todas las formas de energía contaminan.

  • Tru dijo:

    XD, creo que la de “se estudia”.

    Jaja, sí, creo que es un concepto que le cuesta asimilar.

  • Es impresionante que aún nadie haya sacado acolación la palabra neodimio, diría que incluso preocupante

  • newzealander dijo:

    Es impresionante que aún nadie haya sacado acolación la palabra neodimio, diría que incluso preocupante

    Todavía queda. Antes tienen que salir Galileo y los Iluminati.

  • Yo creo que esto de los aviones y el humo que echan es totalmente normal, y os lo dice un piloto profesional tanto de aerolineas como en el ejercito, lo que pasa es que la gente se aburre mucho porque suelen ser unos vagos que no trabajan y acaban metiendo la nariz donde nadie les ha preguntado.

    Vamos a ver quien carajo se creen esas personas para cuestionar la opinión de las autoridades???, si tuvieran estudios… pues tiene un pase, pero son personas legas, deberían callar y trabajar y dejarse de mirar porque tiran humito los aviones, ¿No sabrán más los ingenieros que una persona lega?

    Lo dicho, el mundo está lleno de magufos

  • Javi dijo:

    Evidentemente, alguien que vende un avión que a lo mejor se fabricará dentro de 25 años te lo va a poner por las nubes.

    Pun intended? Hombre, si es un avión no te lo van a poner por los mares… Ahora no tengo tiempo pero cuando vuelva, cuando vuelvaaaaa… cuando vuelva a ver si me aclaro de que modelo de avión estamos hablando ahora que después de leer que yo soy el que sabe algo del tema y los demás nada me he quedado un tanto desencajado y aún lo estoy procesando.

    Sun salud☼.

  • newzealander dijo:

    Es impresionante que aún nadie haya sacado acolación la palabra neodimio, diría que incluso preocupante

    es increible nadie lo ha dicho, me da mucho que pensar eso

  • Javi dijo:

    palante2 dijo:

    Decis que quieren evitar las estelas para los aviones espia, pero los aviones espia ya no dejan estelas.

    A ver, retrasado. ¿Has visto las fotos que te he puesto? ¿Quieres más?

    palante2 dijo:

    y revisad este texto, están recogidas algunas de las afirmaciones de Tesla así como sus sueños con dibujos hechos por el mismo

    Muy bonito. Un texto anónimo con dibujos de 1911. Menos mal que la tecnología no ha avanzado desde entonces.

    palante2 dijo:

    RogerB
    corre llámales no sea que estén perdiendo el tiempo.

    ¿Tú te crees que no lo saben? ¿Crees que sería el primer proyecto fallido de avión?

    A lo mejor te conviene buscar algo sobre el BD-10, el Rotabuggy, el Inflatoplane, el XFV-1, el Tu-144 y miles de diseños y prototipos que parecían buenas ideas sobre el papel, pero a la hora de la verdad…

    palante2 dijo:

    puede haber un avion electrico volando?
    javi: no

    ¿Dónde he dicho yo eso? ¿De verdad tengo que explicarte la diferencia entre “no puede haber un avión eléctrico volando” y “un avión eléctrico no es práctico con la tecnología actual o de un futuro a medio plazo”?

    palante2 dijo:

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

    Un avión experimental, sin capacidad para pasajeros, que va a 174Km/h, que considera un éxito repetir un vuelo realizado en 1927, y que veremos si lo realiza.

    A eso es a lo que nos referimos. Son tecnologías interesantes, pero muy inmaduras y limitadas.

    palante2 dijo:

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

    Futurología fallida. Deberías buscar referencias más modernas. El ganador del Desafío Vuelo Verde apenas pasó de 180Km/h de velocidad. Difícilmente podría sustituir a ningún avión comercial. Es un demostrador de tecnología. Un paso muy, muy previo del que muy pocas tecnologías salen.

    palante2 dijo:

    ya los harán mas grandes y mas veloces no tengais prisa.

    Como si fuera tan fácil. Sólo un ignorante piensa que eso es tan fácil como “venga, vamos a hacerlo más grande”.palante2 dijo:

    Nikola Tesla dijo en 1912:

    Tesla pudo decir misa en latín. Muchos otros dijeron muchas cosas. Pero ni Tesla ni los demás construyeron nunca esas máquinas.

    Javi no te molestes, es u magufo

  • @Palante:

    No lo decimos nosotros, lo dice EADS.

    Voltair:

    «in the far future, 2030 and beyond»

    ZEHST:

    Fecha prevista 2050… por cierto alimentado con biofuel hecho de algas… transgenicas.

    TU-95 Bombardero usando helices contrapuestas:

    En ruso del bueno, para que el primero que llegue le ponga subtitulos del estilo «no lo hacemos mas pequenho porque nos pagan por horas y no por obra, al final es una conspiracion en la que estamos envueltos todos los contratistas, masones perdidos todos».

    Primer vuelo tripulado transoceanico con avion de rotor, el Spirit of St. Louis:

    Sin audio, para que alguien le ponga banda sonora progressive y lo joda, como suele acabar pasando.

    Contribuyen en algo estos videos? Lo dudo, porque discutir sobre prototipos es como discutir quien la va a tener mas larga al llegar a los setenta y cinco pero espero que ilustre un poco en cuanto a las limitaciones tecnicas de la tecnologia actual y las expectaciones de la futura. Ademas los aviones son bonitos…

    Sun salud☼.

  • @ Persona:

    porsupuesto que contribuyen, cualquier observador se daria cuenta de la evolucion de los aviones, en el ultimo prototipo de EADS esta muy claro el concepto, los aviones vuelan porque la atmosmera lo permite, pero su vez esa atmosmera le crea problemas como la resistencia al aire y su friccion, en ese caso buscan volar a 30 km de altura donde el aire sera mas fino,pero a su vez necesitarian de los motores a reaccion, ya que las helices a esa altura serian inservibles.

    un detalle, se parece mucho al diseño del «Blackbird» SR-71.

  • Javi no sabes lo que es una capturadora de CO2??
    con eso lo has dicho todo…….
    y ahora resulta que las renovables contaminan mas que las no renovables.
    en fin……….
    hasta luego negacionistas.

  • persona me he equivocado con el avión que va a hacer le trayecto en 2 horas.
    del resto no me habeis respondido a nada, le dais vueltas a las mismas tonterias.
    cuanto es el medio plazo del post??? unos 15 años??
    lo justo para que llegue el avión electrico????
    Lo unico que he dicho es que si ya está en proceso ese avión no va a haber solucion para los contrail y no habeis respondido a eso.
    Ahora aparece un piloto diciendo que los aviones echan humo y javi mareando la perdiz con tonterias que todos sabemos y que el dice que yo no se, cuando uno se cree mejor que el otro sobran las palabras.
    Venis con perogruyadas y prepotencias de que todas las fuentes de energia contaminan cuando yo ya lo he dicho, pero se puede establecer cuales contaminan mas y cuales menos.
    En serio para mi es imposible hablar con vosotros y deduzco que es lo que quereis.
    Los insultos no paran cuando yo he cuidado mi lenguaje.
    Persona sigo pensando que sois hombres de paja.

  • 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 “.

    esa parte es la que no se estudia.

  • @ palante2:
    Yo también sé escribir, ¿significa eso que puedo construir una máquina voladora?

    Evidencias, por favor.

  • palante2 dijo:

    Javi no sabes lo que es una capturadora de CO2??
    con eso lo has dicho todo…….
    y ahora resulta que las renovables contaminan mas que las no renovables.
    en fin……….
    hasta luego negacionistas.

    Tu comprensión lectora sigue siendo penosa.

    palante2 dijo:

    cuanto es el medio plazo del post??? unos 15 años??
    lo justo para que llegue el avión electrico????

    Pues mira, el primer avión con motor eléctrico se fabricó en 1909, así que imagina los plazos de los que hablamos.

    palante2 dijo:

    Los insultos no paran cuando yo he cuidado mi lenguaje.

    Oh, sí, un lenguaje cuidadísimo. En el primer comentario que hiciste en este blog ya soltaste perlas como «que patético…. por que no criticáis nunca a los auténticos estafadores», y a partir de ahí te despachas a gusto con calificativos como «Pero debe ser que mi perro es mas listo que los demás perros, incluso debe ser mas listo que los lectores de este blog para tragarse semejante tontería» o «quien puede ser tan tonto para pagarlo de su bolsillo solo para poner un post tan ridículo».

    Deberías ir a un cirujano a que te quite el ano de la boca y te ponga un par de neuronas en ese melón que tienes sobre los hombros.

  • @palante2:

    A través de la acción giroscópica de mi motor…

    sino en la acción mecánica positiva

    palante2,¿Puedes explicar qué hacen estos dos términos en la supuesta máquina de Tesla?


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