por Jorge di Paolo
Instalaciones de Oreste Berta Aviación para el estudio de alcohol como combustible.
Se estima que en el mundo se consumen por día aproximadamente unos 100 M de barriles de petróleo, es decir, más de 15 000 M de litros. De éstos la aviación gasta el 5%, que equivalen a 1 000 M de litros, en sus distintos derivados, como gasolinas de diferentes octanajes y kerosenes. De esta cantidad, la alícuota correspondiente a la aviación civil es del 80%, y la de la militar el 20% restante. Por diversas razones, principalmente por la posibilidad de su agotamiento, se ha intentado encontrar sustitutos a los derivados del petróleo, muchas veces sin éxito, excepto con el alcohol.
En este sentido, es importante consignar que fue Brasil quien lideró en el mundo los trabajos relativos al alcohol como fuente alternativa de energía. Este país es el principal productor de caña de azúcar, situación que le permitió desarrollar una verdadera industria para la obtención de alcohol como combustible. Luego de someter a la caña a diversos procesos, se obtiene etanol con un alto grado de pureza.
Si bien el alcohol tiene un poder calorífico de aproximadamente 5 000 kcal/litro, es decir, menor que la gasolina (unas 7 500 kcal/litro), su comportamiento en la cámara de combustión cuando se lo mezcla con el aire es netamente superior, ya que soporta mayores índices de compresión sin que se produzca el fenómeno de detonación. Una mezcla aire/alcohol puede funcionar eficazmente en motores con relaciones de compresión de 12 a 1 o más, mientras que la gasolina, aunque sea de alta calidad, comienza a registrar inconvenientes cuando el índice supera 9 a 1.
Como seguramente todos saben, cuanto mayor es la relación de compresión mayor es también el rendimiento térmico y por consiguiente el rendimiento global del ciclo. Según los casos, puede obtenerse hasta un 20% de incremento en la potencia. Entre los inconvenientes del alcohol como combustible debe decirse que por tener menor poder calorífico que la gasolina su consumo relativo es superior, lo que requeriría disponer de depósitos que almacenen mayor cantidad de carburante. Como contrapartida, la mezcla aire/alcohol es menos contaminante que la de aire/gasolina porque la temperatura de combustión de la primera es del orden de los 2 000 ºC mientras que la de la segunda de unos 2 250 ºC. Esto hace que se liberen menos componentes nocivos, principalmente óxido de nitrógeno.
Los trabajos de Oreste Berta
Túnel de ensayo de Oreste Berta Aviación. El Lycoming 10-540 está montado con hélice tripala en el banco de pruebas.
Vinculado íntimamente al automovilismo y a la preparación de motores, Oreste Berta alcanzó notoriedad nacional e internacional en los años '70 y desde entonces su nombre es sinónimo de excelencia. Radicado en Alta Gracia (Córdoba), Berta se caracterizó siempre por sus emprendimientos exitosos, frutos del trabajo y la dedicación a sus dos pasiones: la técnica y el deporte. Con 66 años, los trofeos obtenidos por sus autos y las innovaciones aplicadas en ellos nos eximen de todo otro comentario.
Con el objeto de incursionar en el campo de las plantas de poder aeronáuticas se creó Oreste Berta Aviación. Esta iniciativa se basó en las consultas de una empresa extranjera, que deseaba remotorizar uno de sus aviones empleando alcohol como carburante. Lo que se buscaba era lograr una disminución sustancial de los costos operativos, teniendo en cuenta que la relación precio gasolina/alcohol aumenta constantemente. Se trabajó sobre un motor Lycoming IO-540 de seis cilindros opuestos que desarrolla 300 hp a 2 700 rpm, equipado con servo inyector mecánico.
Se comenzó comparando el comportamiento del motor en banco dinamométrico cuando funcionaba con nafta de aviación (Avgas 100 LL) y con alcohol (pureza 96º), controlando electrónicamente y con resultados positivos la dosificación del combustible y el avance del encendido. En la segunda fase de ensayos se respetó la configuración del avión, es decir, se utilizó el motor con su hélice original y otra opcional de tres palas. Para esto debió construirse un banco especial de uso aeronáutico, con control de régimen, de carga, relación de mezcla, avance al encendido y adquisición electrónica de datos en tiempo real.
Para la tercera fase se erigió una sala especial insonorizada, con túnel de entrada y salida de flujo de aire, y sala de control totalmente equipada, con comando a distancia y tecnología de avanzada para la adquisición de datos. Primero se hicieron las calibraciones relativas a los sistemas de preparación de mezclas, avance al encendido, arranque en frío y comportamiento de detonación, entre otros. Después comenzaron los ensayos, que incluyeron ciclos con cargas parcial y plena para medir potencia, torque, detonación y consumo en función del régimen de giro, de la presión de admisión y de la temperatura. Los resultados fueron muy satisfactorios y todo se encuentra listo para la certificación final.
Revista Aeroespacio N° 561
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