Sistemas para evitar la formación de estelas de condensación
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.
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).
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
Claudio
30/12/12 17:14
Excelente artículo.
Es interesante, pero uno de los efectos directos de las estelas sobre el clima es enfriamiento.
Otra cosa, de los lindos ejemplos de la WWII que púbica Don Menti, no pude dejar de notar esta foto:
https://lh4.googleusercontent.com/-Kd1ICdshLbA/SKhbDpcxQ9I/AAAAAAAAAE4/cRcuq9oHg8g/w389-h291-n-k/Reeses%2B457th%2Bbobm%2Bgroup%2Bmoflak.jpg
No puedo identificar a que ala de bombardeo pertenecen estas naves, pero el momento de la foto es espectacular, las volutas de humo negro son causadas por el fuego anti aéreo Alemán que sorprendiendo al escuadrón y lo obligaron a aumentar la potencia de los motores e iniciar un ascenso rápido y salir de la “zona de muerte” por la densidad de las nubes esta foto no se tomo antes de 1943 cuando las misiones de B-17 se hacían con muy poca logística y había que ser valiente de verdad para andar entregándole esos recados al Fuhrer.
Claudio
30/12/12 17:22
@ palante:
El fenómeno de las contrail es ajeno a la fuente de energía.
Tru
30/12/12 17:27
@ palante:
Hmmm…¿aprovechar la ley de Lenz para que las radiaciones electromagnéticas generen microvoltages en las antenas receptoras que así alimentarían los motores…? XDXDXD…desde luego Tesla no hacía caso de los números. Las magnitudes importan caballero, lo que usted dice es tan ridículo como ponerle una dinamo al eje de rotación terrestre XDXDXD
Si existen incentivos para que no se contamine, primero, quien contamina paga, y, para el caso, el índice Dow Jones de Sostenibilidad premia las empresas que se preocupan por emitir menos CO2, por lo que la industria aeronáutica focaliza esfuerzos en el uso de biocombustibles; esto puede escandalizar a muchos con el pretexto de que se deforestará mucho terreno para el cultivo de los mismos, pero también se premia la procedencia del biocombustible, buscando aquellos que no provengan de la deforestación de bosques o selvas…pero esto tampoco convence a muchos, pues de algún lado hay que sacar el biocombustible y se teme que a costa de la producción agrícola. El papel de la industria aeronáutioca en el calentamiento global es pequeño en comparación con el resto de factores contaminantes, y el de los contrails prácticamente insignificante dentro de la propia industria aeronáutica. Esta es la mayor falta de incentivo…como apunta Frank Noppel en su tesis, según parece, el efecto contrail fué descrito por primera vez en los años 20, y la preocupación por el fenómeno venía de los mandos militares: ¡nos ven!, es mejor no dejar rastro…
busgosu
30/12/12 17:28
@ palante:
Le felicito, ha hecho un comentario digno de ser contestado.
Un saludo
Listerium
30/12/12 18:20
palante dijo:
Emmm, y de donde sale la electricidad que usamos? acaso no se produce en centrales térmoeléctricas, que usan carbón, petróleo u otros combustibles fósiles, con un rendimiento teórico que si bien recuerdo se encuentra en torno al 40%, también tienes las centrales nucleares (que su rendimiento es todavía menor), así que si piensas que por usar energía eléctrica para absolutamente todo, no vamos a contaminar y contribuir al cambio climático, y ademas vamos a vivir en el país de la gominola, la llevas clara, chaval.
palante
30/12/12 18:33
busgosu es que el tema de los perros no da para mucho solo para trolear y vacilar.
Pero ya ves como se han hecho los locos, nada sobre el tema de las vacunas y el MIT y nada sobre el director de la protectora de animales que es quien ha dicho que hay cientos de casos. Aquí con decir que son los magufos ya han hecho su trabajo.
Y ahora ya ves como me responden:
el señor mentira (el nombre le viene que ni pintado) pregunta tonterías, ¿¿de donde va a sacar la energía?? pues mirate el video que puse, o mejor mira la pelicula entera.
La energia la sacaría del sol, del agual, del viento, de la energía nuclear, y si de las térmicas, el tema es que no hace falta, además de producir la energía y contaminar, que tengamos motores de combustión en cada aparato que fabriquemos.
Con empezar por eliminar eso sería un gran paso, pero ese paso se dará cuando lo decidan ELLOS, que será cuando hayan amortizados sus plataformas perforadoras y sus refinerías.
Es como el chiste de que el coche eléctrico no es funcional hoy en día por el problema de autonomía y alto tiempo de carga de batería.
Cuando cualquiera con un dedo y medio de frente sabe que lo que hay que hacer es preparar un sistema rápido y eficaz de cambio de baterias en el coche (como se hacia con las bombonas de butano), paras en la «gasolinera», te colocas en posición, una máquina saca la bateria vacía, te pone una cargada y sigues tu viaje (pit stop 3,4s).
Por supuesto esa solución no la escucharas en ningún congreso de smart cities o energia verde (porque los financian repsol, telefónica, indra…..).
Claudio el pobre, como siempre dando bandazos, ni siquiera entiende lo que escribí.
Tru que se cree mas listo que Tesla… y claro ante tanta prepotencia… mejor ni responder
Y así post tras post, tu lo sabes mejor que nadie que llevas mucho por aquí, has escrito comentarios increíbles y esta gente solo dice que no te entienden, que te lo mires etc….etc…
La verdad que tu has mostrado siempre un talante digno, buenos modales, educación e inteligencia y te admiro por ello, pero es que creo que esta gente no se lo merece….
por cierto cuando critico a los lectores de este blog me refiero solo a los amigos del jefe.
Tru
30/12/12 19:28
palante dijo:
Tesla se cree más listo que yo, querrá decir. Pero no le culpe, ingenuos hay en todas partes. ¿Le he contado ya que acabo de inventar un transductor positrónico para modular campos herzianos a frecuencias gordotas?…sirve para exprimir limones a distancia…puede que mis aspiraciones no sean tan elevadas como las de Tesla pero por lo visto si mi inteligencia…
yo no me meto con Tesla, mendrugo, me meto con usted, ¿o como va el invento ese?, ¿quiere aviones eléctricos?, bien, pues puede ponerles a ellos los generadores, o baterías, o puede canalizar inalámbricamente la energía hasta ellos en forma de ondas electromagnéticas…XD, ¿cuanta potencia emisora haría falta para que en un avión se generase la tensión suficiente para alimentar los motores sin que al llegar a destino no haya más que pajaritos fritos en el interior?, cuando quiera, o le plazca, me informa, y me enseña el prototipo, y me dice por que tan fabuloso invento, y por quienes (ELLOS no vale, ¿o es acróinmo de algo?), ha sido ocultado hasta la fecha, que aquí ya puede tirar de su idealismo, pero a ley de Lenz le importan un bledo sus ideales…si tal mándele un email, seguro que le contesta, pero tal vez se le pongan los pelos de punta.
¿Y que hay de mi idea de acoplar una dinamo al eje terrestre, eh?, eso no se le había ocurrido a Tesla…ahí tiene, energía continua continuamente, y nadie lo hace. Se perfectamente como se sentía Tesla ante la incompresión de los poderesos que en el fondo solo quieren mantener su statuo quo privilegiado a costa del sufrimiento de la humanidad…no me venga con idealismos espúreos que vengo lidiando tiempo ha con ELLOS, y hay que hacer las cosas poco a poco…la ley de Lenz para las antenas de los coches y de las casitas y demás.
palante dijo:
Debe tener usted un frontispicio digno del canon dórico amigo, su dedo y medio se queda corto, ponga la palma entera, mire, así
seguro que no se le ha ocurrido ha usted solito, ¿verdad?…gracias por hacerme ver la luz, pero esa idea es vieja.
El chiste es usted, los coches eléctricos se popularizarán cuando sean más económicos, punto.
busgosu
30/12/12 20:25
Bueno la mayoría de los vuelos no son necesarios, son fantasías y paranoias de un estado mental generalizado, esa el la principal contaminación. Yo no soy ajeno a esto pero intento curarme con auto critica, y poco a poco ser consecuente con su acción o inacción en la realidad no mental.
No necesito viajar para ir a un cielo de fin de semana.
No necesito trasladarme a otro lugar, por orden de la economía deslocalizada, tan deslocolizada que ya no pisa ni la tierra.
No necesito aviones militares, mi batalla es vivir no crear una burbuja donde nada me toque, como si eso fuera eso posible.
busgosu
30/12/12 20:54
palante dijo:
La conspiración es conjugar “merecer” acompañado con pronombres
Rafapal
30/12/12 21:17
Los motores que funcionan con agua hace tiempo que se inventarón. Lo invento un español alla por los 60 y le comprarón la patente además de su silencio. Luego hubo una campaña tremenda de desinformación de pseudoinventores a sueldo, cuya función era distorsionar la realidad sobre este tema.
Este motor era superior en prestaciones a uno de combustión, y su autonomía era extraordinaria. Este ingenio no era uno más de las 5000 patentes registradas hasta la fecha. Ni su funcionamiento era por electrolisis. El ingenio trnasformaba el agua vulgar en agua positrónica. Los positronios irradiaban energia cuando la materia y la antimateria se aniquilaban entre sí al juntarse, produciendo una explosión de energía. En definitiva era un motor de antimateria que utiliza como combustible el agua. Cuando la antimateria entraba en contacto con la materia se producia una reaccion violenta, denominada aniquilacion, que desprendi mucha energia, fotones gamma (inutiles para la propulsion) y piones (particulas subatomicas de corta vida). Los piones se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. Una tobera magnetica se encargarba de dirigir los piones resultantes de la reaccion en la direccion adecuada, produciendo impulso a reaccion.
El motor tambien era capaz de crear agua positronica estable Ps2 con el objetivo de optimizar más aun el proceso y su autonomia. Esta tecnología es casí ilimitada como bien dijo su inventor en su momento, permitiendo viajes espaciales de años de duracción.
Le pagaron una fortuna y su invento quedo en un cajon para disfrute de las pretroleras. Como la estimacion que se hace sobre la duracion del petroleo va para 20 años, Obama ya afirmo que en 20 años el hombre ya estaria en Marte. Y es que es en esa fecha cuando tienen previsto sacar el motor de antimateria a la luz, como un invento del momento. Cuando realmente lleva inventado decadas por un español.
Tru
30/12/12 21:24
busgosu dijo:
Es un buen leit motiv busgosu, pero parece que la humanidad ha tomado otro camino que ya nunca abandonará…¿o si?, ya sabes, nunca es tarde si la catástrofe es lo suficientemente grande…
Listerium
30/12/12 21:24
palante dijo:
Listerium
30/12/12 21:27
palante dijo:
Empieza entonces por abarrotar los montes y los campos de placas fotovoltaicas y aerogeneradores y crear presas por doquier para producir energía hidráulica. Como si eso no supusiera un impacto negativo sobre el paisaje y sobre los ecosistemas. Cuando inventes una forma de producir energía en cantidades aceptables, de forma rentable y con un mínimo impacto ambiental hablas, hasta entonces la energías alternativas son por desgracia eso, alternativas, un tentenpié.
Y respecto a la serie de comentarios de menosprecio con alardes de sabelotodismo hacia personas que saben mucho más que tu, terminaré parafraseando al señor Bertrand Russel: «El problema del mundo es que los estúpidos están seguros de todo y los inteligentes llenos de dudas». Saludos.
Listerium
30/12/12 21:28
@ Rafapal:
Aha, bonita historieta.
newzealander
30/12/12 21:36
Este Rafapal le pega duro a las drogas, como mínimo tan duro como el auténtico Garafal
Rafapal
30/12/12 21:43
Listerium dijo:
Y no lo he contado todo. De bien es sabido mi afan investigador, asi que me puse a investigar hace muchos años cual era la identidad de este hombre. Despues de años de infractuosa busqueda di con un familiar suyo que vivia en Chiclana (Cadiz, el cual me revelo su paradero. Se encontraba en Australia, en una gran mansion pagada con el soborno de las petroleras.
Cuando llegue al lugar, me presente como investigador y divulgador de prestigio, aunque el no conocia mi nombre por muy raro que parezca. El hombre se encontraba muy enfermo, y tras una larga charla donde me contaba lo arrepentido que estaba, me señalo hacia un lugar de su habitacion. Para mi sorpresa, detras de un mecanismo, se encontraba un habitaculo secreto donde guardaba el proyecto integro del motor antimateria. Proyecto que me dejo a mi cargo, con la simple condición de que lo diera a conocer a toda la humanidad.
Hace dos años, consegui construirlo siguiendo rigurosamente sus planos. Y puedo decir que es algo que revolucionara el mundo tal y como lo conocemos. Yo por lo pronto hace dos años que no pago la luz. Estoy en conversaciones con un empresario chino de mucho poder que me ayudara a dar a conocer el proyecto. Pronto me vereis en todas las portadas de los periodicos.
Listerium
30/12/12 21:44
newzealander dijo:
Yo creo que este mezcla drogas chungas, inhala pegamento de bazar chino y bebe licores mal destilados, el metanol le ha dañado seriamente.
Rafapal
30/12/12 21:50
Listerium dijo:
newzealander dijo:
Lo que yo tome o deje de tomar es asunto mio. Pero gracias a algunas sustancias las cuales no voy a revelar, he logrado contactar con entes de inteligencia desbordante en la constelacion de caprocornio.
Listerium
30/12/12 21:57
Rafapal dijo:
What the fuck??? jajajajajaj debes estar de broma, nos estas tomando el pelo, tiene que ser eso.
CarlosR
30/12/12 22:04
Listerium dijo:
Te queda alguna duda todavía? Este tipo pretende recontra tomarnos el pelo.
CarlosR
30/12/12 22:06
Listerium dijo:
Debe tomar isopropílico mezclado con mezcalina
newzealander
30/12/12 22:08
@ Listerium:
Esto es lo que se viene llamando en lenguaje técnico «la troleada previa a nochevieja».
Mátalo de hambre. Don’t feed him
CarlosR
30/12/12 22:10
Historiador dijo:
mariasno es un troll conocido aquí, se ha cambiado el nombre porque ya le daba verguenza.
Lunera
30/12/12 23:12
@ Rafapal:
Estás de guasa, claramente. Yo llevo un cabreo monumental con rafapal y toda esta panda que no tienen otra cosa en qué ganarse la vida que sacarle el dinero a los cuatro idiotas sectáreos que les siguen. No me sale ni para hacer bromas, lo siento. Es para cogerlos a todos y llevarlos al tribunal penal. SON DELINCUENTES EN TODA REGLA y no me cansaré de repetirlo en cada post.
Feliz 2013.
Persona
30/12/12 23:25
Pues que quieres que te diga… entre Rafapal y Palante, me quedo con Rafa que me da menos pena y además me hace reir.
Y hablando de imbéciles, oye Palante, contéstame tres preguntillas:
– ¿Cómo se entiende que las redes wi-fi y de telefonía móvil son nocivas y la transmisión inalámbrica de electricidad propuesta por Tesla no lo es?
– ¿Cómo transformas la energía eléctrica en empuje aplicándola a un motor de avión? ¿Volvemos a la helice? ¿Campos antigravitatorios magnéticos? Ten en cuenta que para estos últimos el LSD no es barato de producir.
– ¿Cómo solucionas el problema relativo al eje de gravedad producido por el peso de las baterias de un coche eléctrico? ¿o es que propones que vayan como en el scalextric? ¿y qué pasa con su fragilidad y la dificultad de sustituir células?
Responde si quieres o no, pero no lo hagas sin por lo menos citar tus fuentes, año y número de Mortadelo y Filemón.
Sun salud☼.