Los aditivos son compuestos químicos solubles en el combustible, que se añaden en pequeñas cantidades, medidas ppm, para aumentar o mantener algunas propiedades
importantes. Normalmente los aditivos tienen funciones muy específicas, como la de prevenir la formación de especies químicas dañinas o mejorar alguna propiedad del hidrocarburo y así reducir el desgaste del motor. La cantidad de aditivo máxima viene estrictamente regulada por la especificación correspondiente. En la tabla 3, se muestran
los aditivos que normalmente se le añaden a los combustibles de aviación comercial.
Tabla 3: Aditivos para combustibles de aviación
Jet A Jet A-1
Tipo de aditivo Norma
ASTM D -1655 DEF STAN 91-91
Antioxidante Permitido Requerido*
Desactivador metálico Permitido Permitido
Conductividad eléctrica/ disipador estático Permitido Requerido
Anti-congelante Opcional Opcional
Biocidas Permitido Opcional
Estabilidad térmica No permitido No permitido
Inibidor de la corrosión/ mejorador de
lubricidad Opcional Permitido
R**: Requerido en cualquier combustible hidroprocesado. Para cualquier otro caso, se considera opcional
4.2.1 ANTI-CONGELANTE (FSII-FUEL SYSTEM ICING INHIBITOR)
A alturas de vuelo elevadas, las condiciones meteorológicas son muy severas, y el agua contenido en el combustible formando una emulsión, se hace cada vez más insoluble. La insolubilidad del agua, hace que ésta se separe del combustible a una fase líquida única, que se congela a partir de temperaturas próximas a 0 °C y se deposita en forma de finas gotas en los depósitos del avión. Dichos depósitos, pueden obstruir los filtros de los motores.
La mayoría de los aviones comerciales tienen calentadores en los filtros de combustible principales, cuya misión es derretir el hielo que se forme. Por ello el uso de anticongelantes es opcional según la normativa para aviación de uso civil y se añade en muy pocas ocasiones al combustible. Sin embargo muchos aviones militares no tienen estos calentadores y por ello el uso de anticongelante es obligatorio según las normativas militares británicas y americanas.
El aditivo anti-hielo absorbe el agua presente , y disminuye su temperatura de congelación, para evitar la formación de hielo a temperaturas de vuelo. El único aditivo
anti-hielo aceptado por las normas para el Jet A, Jet A-1 y los combustibles militares, es el di-Etileno Glicol mono-Metil-Eter (di-EGME).
El di-EGME es muy soluble en agua, siendo ligeramente soluble en el combustible, lo cual exige que sólo una pequeña cantidad del aditivo sea completamente disuelto en el combustible. Se debe evitar el contacto entre el combustible con aditivo anti-hielo y agua libre para evitar que el aditivo sea extraído del combustible, formando una fase viscosa con el agua. Por ello, no es recomendable añadir el aditivo en las refinerías, sino en un punto del sistema de distribución del combustible.
4.2.2 ESTABILIDAD TÉRMICA
Es un aditivo que contiene un dispersante que evita la formación de sedimentos y gomas en el combustible. También es capaz de mejorar la estabilidad térmica de éste a 60 °C, y es muy importante para los motores en aviación militar, ya que estos están sometidos a mayores temperaturas. Las investigaciones, en aviación militar, sobre aditivos para la estabilidad térmica del combustible, han dado lugar al aditivo conocido genéricamente como “+100” (porque 60 °C equivalen a 100 °F). Este aditivo no está todavía aceptado para su uso en la aviación civil y sólo se usa junto con el combustible militar JP8 [26].
4.2.3 ANTIOXIDANTE
Los aditivos antioxidantes interrumpen la cadena de reacciones que se inician en el combustible cuando el oxigeno disuelto en éste ataca a los componentes reactivos del mismo. Además previene la formación de peróxidos, que pueden atacar a los elastómeros del sistema de combustible; gomas solubles, que pueden formar depósitos en el motor, y de partículas insolubles, que pueden taponar los filtros. También mejora las propiedades de estabilidad en el almacenamiento.
Algunos combustibles que presentan antioxidantes naturales, no necesitan la adición de este aditivo; pero tras un proceso de hidrotratamiento para eliminar la eliminación de mercaptanos, el combustible pierde esta propiedad natural, y es necesario añadirle un antioxidante. Según la norma DEF STAN 91-91, es necesaria la adición de antioxidantes a cualquier combustible que ha sido sometido a hidrotratamiento. En los combustibles que no han sido hidrotratados este no es obligatorio; y en los Jet A son opcionales.
4.2.4 DESACTIVADOR METÁLICO
Ciertos iones metálicos presentes en el combustible pueden actuar como catalizadores en las reacciones de oxidación que contribuyen a que el combustible tenga una mala estabilidad térmica. Los elementos metálicos más activos encontrados en el combustible para aviación son el cobre y el zinc. El desactivador metálico es un agente que une los iones metálicos previniendo así la degradación del combustible. El único desactivador metálico aprobado es el N,N-disalicylidene-1,2 propane diamine.
4.2.5 INHIBIDOR DE CORROSIÓN
Los inhibidores de corrosión evitan que el agua libre y el oxígeno presentes en el combustible oxiden estos sistemas de distribución. Algunos de los aditivos de inhibidores de la corrosión mejoran también las propiedades de lubricidad del combustible. Se usan únicamente en los hidrocarburos de uso militar para prevenir la corrosión de los sistemas de distribución de combustible y de los motores construidos con acero.
4.2.6 MEJORADOR DE LUBRICIDAD
Los aditivos mejoradores de lubricidad están compuestos por grupos polares que se adhieren a las superficies metálicas, formando una fina capa de aditivo. Ésta funciona como una capa límite de lubricante cuando dos superficies metálicas se ponen en contacto. Se usan para compensar la pérdida de lubricidad de los combustibles sometidos a procesos de hidrotratamiento. Los combustible de aviación civil no requieren este aditivo y el que se añada o no depende del acuerdo al que lleguen proveedor y comprador según lo especificado en las normas ASTM D-1655 y DEF STAN 91-91.
4.2.7 CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA /DISIPADOR ESTÁTICO
Los hidrocarburos puros son no conductores sin embargo el combustible de uso en la aviación es buen conductor debido a que contiene cantidades de traza de compuestos ionizables como el agua o los fenoles.
Al filtrar o bombear un líquido mal conductor, cómo es el combustible usado en la aviación, se crea una carga estática que aparece más rápidamente de lo que desaparece. Cuando la carga eléctrica excede la capacidad de ionización del aire situado sobre el líquido se pueden producir chispas. La energía de una chispa puede iniciar una explosión si el líquido es inflamable y hay una adecuada composición de vapor – aire en el ambiente.
Los aditivos que mejoran la conductividad no previenen la formación de cargas estáticas sino que aumentan la conductividad del líquido consiguiendo así que aumente el ritmo al cual esta carga se disipa [29].
Los aditivos de conductividad eléctrica controlan que la conductividad del combustible se encuentre entre unos valores establecidos, para evitar peligros. Los combustibles con alta conductividad, tienen mayor riesgo de generar cargas y provocar descargas estáticas, las cuales se producen principalmente durante la operación de repostado o cuando el combustible pasa por los filtros. Al añadir un aditivo para la conductividad eléctrica o disipador estático se elimina casi completamente este riesgo.
Los requerimientos de conductividad según las normativas DEF STAN 91-91 son de 50 a 450 pS/m. Según la normativa ASTM D-1655 no es obligatorio añadir este aditivo.
4.2.8 BIOCIDAS
Los biocidas son aditivos que se añaden al combustible para eliminar y prevenir la aparición de microorganismos en los depósitos del avión. El uso de biocida de forma intermitente durante el mantenimiento de los motores está permitido por los constructores de motores y de aviones. Normalmente se llena el depósito del avión con combustible al cual se ha añadido biocida y por norma general el avión vuela con este combustible hasta que lo gasta completamente (se evita mezclar combustible con y sin biocida). Los anticongelantes también pueden ayudar a prevenir la aparición de hongos y bacterias en el sistema de combustible del avión pero no son tan eficaces.