Metodología de cálculo de los Indicadores de Sostenibilidad

METODOLOGÍA DE CÁLCULO DE LOS
INDICADORES DE SOSTENIBILIDAD
CONTENIDO
1.
INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................3
2.
DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA .............................................................................4
Fases de vuelo .................................................................................................................4
Certificación de aeronaves ...............................................................................................5
Datos de partida ..............................................................................................................6
Factores de consumo de combustible y emisiones ............................................................7
Ciclo LTO ............................................................................................................................... 7
Fase crucero ......................................................................................................................... 8
Cálculo de los indicadores ................................................................................................8
Indicadores absolutos........................................................................................................... 9
Indicadores relativos .......................................................................................................... 10
Indicadores tecnológicos .................................................................................................... 14
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1. INTRODUCCIÓN
El cálculo de los indicadores de transporte aéreo relacionados con la emisión de
contaminantes atmosféricos y consumos de combustible, siguen las directrices de la guía
EMEP/EEA 2013 - Guía de inventario de emisiones.
EMEP/EEA proporciona las directrices para la elaboración de inventarios de emisiones. La
metodología empleada por el OBSA corresponde, en la mayoría de los indicadores, con un
nivel de desagregación Tier 3 (nivel 3) de la guía EMEP/EEA 2013, para la cual se precisa
disponer de información sobre los vuelos reales, con detalle de los aeropuertos origen y
destino, y el tipo de motorización empleado por las aeronaves.
Los indicadores “Margen acumulado medio de la flota” y “Margen medio de NOx, HC y CO (%)”
se basan en la certificación EASA de las aeronaves y la certificación OACI de los motores
respectivamente.
Para el cálculo de los indicadores, utilizando la metodología mencionada, se ha empleado el
modelo de simulación MECETA (Modelo Español de Cuantificación de Emisiones del Transporte
Aéreo).
En el presente informe de Metodología de Cálculo de los Indicadores de Sostenibilidad se han
catalogado los indicadores publicados por el OBSA en:
Indicadores absolutos: reflejan de forma agregada las emisiones de los diferentes
contaminantes considerados.
Indicadores relativos: ilustran la relación entre diferentes elementos implicados en el
transporte aéreo como son los consumos y emisiones de las aeronaves con pasajeros,
mercancía y correo transportados. Proporcionan una idea de la eficiencia del
transporte.
Indicadores tecnológicos: aquellos que evalúan la mejora tecnológica que se ha
llevado a cabo en el diseño de las aeronaves para reducir el ruido y las emisiones
contaminantes.
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2. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA
FASES DE VUELO
El vuelo de una aeronave, desde la puesta en marcha de los motores en el aeropuerto de
origen hasta el apagado de los mismos en el aeropuerto de destino (gate to gate), se divide en
dos fases:
El ciclo LTO (Landing Take Off) o ciclo de aterrizaje y despegue, que incluye las
maniobras que realiza la aeronave en el aterrizaje y despegue por debajo de los 3.000
pies de altura, así como la rodadura hasta el estacionamiento.
La fase de Crucero, que comprende la operación de la aeronave por encima de los
3.000 pies de altura.
El ciclo de referencia LTO está definido en el Anexo 16, Volumen II de la OACI y comprende
cinco fases del vuelo:
Aterrizaje por debajo de 3.000 pies de altura: corresponde con la fase de utilización de
motor en modalidad de aproximación con un tiempo de duración de 4 minutos.
Taxi in: rodaje o funcionamiento a bajo régimen en tierra que comprende desde la
salida de pista de la aeronave hasta el momento en que se paran definitivamente
todos los motores de propulsión.
Taxi out: rodaje o funcionamiento a bajo régimen en tierra desde la puesta en marcha
inicial del motor o motores de propulsión hasta la iniciación del recorrido de despegue.
Despegue: fase de utilización de motor al régimen de empuje nominal con un tiempo
de duración de 0,7 minutos.
Ascenso hasta alcanzar los 3.000 pies de altura: fase de utilización de motor en
modalidad de ascenso con un tiempo de duración de 2,2 minutos.
A fin de calcular la emisión y los índices de humo corregidos a las condiciones ambientales de
referencia, el motor según el Anexo 16, Vol. II. Capítulo 2 artículo 2.1.4.2., se ensayará a un
número suficiente de reglajes de régimen. Estos reglajes se emplean según cada fase de vuelo
de la siguiente forma:
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Modalidad de utilización
Reglaje del empuje
Despegue
100 % Foo
Ascenso
85 % Foo
Aproximación
30 % Foo
Rodaje/marcha lenta en tierra
7 % Foo
Fuente: EMEP/EEA.
La fase de crucero comprende tres etapas del vuelo:
Subida (> 3.000 pies de altura).
Crucero.
Descenso (< 3.000 pies de altura).
Para el cálculo de la fase de crucero EMEP-EEA dispone de gráficas de consumos y emisiones
en función de la distancia recorrida por la aeronave. En el caso del MECETA dichas curvas se
han corregido, tal y como se explica en este documento en el apartado de “Factores de
consumo de combustible y emisiones”.
CERTIFICACIÓN DE AERONAVES
La certificación de las aeronaves está regulada por la Comisión Europea a través de la Agencia
Europea de Seguridad Aérea (EASA), tanto para requisitos relacionados con el ruido, como
para la regulación de las emisiones de NOx, HC y CO.
En el artículo 6 del Reglamento (EC) 216/2008 se definen los Requerimientos básicos de
protección medioambiental, por lo que los productos, piezas y dispositivos deben cumplir con
los requerimientos contenidos en el Anexo 16 del Convenio de Chicago.
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DATOS DE PARTIDA
Para el cálculo de los indicadores publicados por el OBSA, se han utilizado numerosos datos.
Entre ellos se encuentran:
Datos relativos a aeropuertos: se utilizan datos de tráfico de los aeropuertos
gestionados por Aena y en algunos casos también de los helipuertos.
Datos de tráfico: entre dichos datos se encuentran:
o
Número de movimientos.
o
Número de pasajeros.
o
Número de asientos ofertados.
o
Peso de la mercancía transportada.
o
Peso del correo.
Datos procedentes de la Agencia Europea de Seguridad Aérea: se ha recurrido a la
base de datos accesible a través de la web de EASA “Link to database of EASA
approved noise levels for jet aeroplanes TCDSN jets (Issue 8)”, para conocer los niveles
máximos de ruido de las aeronaves.
En esta base de datos se encuentran las hojas de datos de ruido de los certificados tipo
(TCDSN, Type-Certificate Data Sheet for Noise) de las aeronaves para sus diferentes
motorizaciones. En ellos, se definen los niveles máximos de ruido permitidos en
función de los pesos máximos de despegue MTOW y de aterrizaje MLW.
Datos incluidos en el programa MECETA: el MECETA dispone de su propia base de
datos que consta de la siguiente información:
o Aeropuertos: 6.439 aeropuertos, de los cuales 49 son españoles, con sus
respectivos tiempos de rodaje característicos.
o Aeronaves: 290 aeronaves con sus motores correspondientes.
o Factores de Consumo de Combustible y Factores de Emisión concretamente para
NOx, CO y HC en el ciclo LTO y en la fase crucero (obtenidos de la base de datos de
la OACI). El factor de emisión del CO2 se considera equivalente a 3,15 kg de CO2
emitido por cada kg de combustible consumido.
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FACTORES DE CONSUMO DE COMBUSTIBLE Y EMISIONES
Se han empleado factores de consumo de combustible y de emisión de contaminantes tanto
para el ciclo LTO como para la fase de crucero.
CICLO LTO
Los indicadores correspondientes a consumo de combustible y emisiones producidas en el
ciclo LTO han sido calculados utilizando el programa MECETA que aplica los valores de
consumos y emisiones certificados de los motores aplicando tanto la corrección de los tiempos
de rodaje característicos de los aeropuertos españoles como la corrección como consecuencia
de aplicar el empuje reducido o derate durante el despegue. Esto se trata de una mejora
disponible en MECETA y propuesta por la Guía EMEP-EEA 2013 en el punto 4.8.
Cada fase del ciclo LTO posee un factor de emisión correspondiente al reglaje del motor que
emplea: rodaje, despegue, ascenso y aproximación.
Con
los
factores
de
emisión
proporcionados
por
OACI
(http://easa.europa.eu/environment/edb/aircraft-engine-emissions.php, actualizada en 2013)
se calculan el consumo de combustible y las emisiones de HC, CO, NOx y CO2 durante el ciclo
LTO.
Para el cálculo de las emisiones de SO2 y N2O se ha multiplicado los factores de emisión por el
consumo de combustible.
El factor de emisión utilizado para el contaminante N2O se ha extraído de la metodología
EMEP-EEA 2013, guía “Civil and military aviation”, tabla 3-3 y en el caso del SO2 el factor de
emisión se ha obtenido de la guía correspondiente a “Energy” del IPCC, tabla 1-52.
En el caso de los contaminantes COVNM y CH4, el cálculo no es directamente proporcional al
consumo de combustible sino de los hidrocarburos (HC) emitidos.
El factor de emisión de los COVNM se ha extraído de EMEP-EEA 2013, guía “Civil and military
aviation”, 1.A.3.a Aviation, tabla 3-5, Nota a.). Se considera que el 90% de los COVNM emitidos
a la atmósfera por las aeronaves se emiten en el ciclo LTO (metodología apoyada también por
la guía “Energy” del IPCC, tabla 1-50).
A su vez, según EMEP-EEA 2013, guía “Civil and military aviation”, 1.A.3.a Aviation, tabla 3-5,
Nota a.), el metano emitido a la atmósfera, en la fase LTO de las aeronaves, es un 10% de los
hidrocarburos también emitidos.
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FASE CRUCERO
Tal y como establece la guía EMEP/EEA los consumos y emisiones durante la fase de crucero se
calculan en función de la distancia recorrida por la aeronave, estableciéndose una serie de
aeronaves que se consideran más representativas y asimilando el resto de aeronaves a
cualquiera de las anteriores. El modelo MECETA, a partir de datos reales proporcionados por
las principales compañías aéreas españolas, establece una serie de correcciones a las curvas de
consumo y emisiones propuestas por EMEP/EEA.
La distancia utilizada en el modelo MECETA es la distancia ortodrómica o la distancia del arco
de círculo máximo entre el aeropuerto de origen y el aeropuerto de destino, lo que se
corresponde con la mínima distancia entre dos puntos.
Los cálculos de consumos en la fase crucero se realizan a partir de datos reales proporcionados
por las compañías aéreas, a los que se les ha sustraído los valores correspondientes al ciclo
LTO.
Como en el caso del ciclo LTO, con respecto al cálculo de SO2 y N2O, se ha multiplicado los
factores de emisión por el consumo de combustible.
El factor de emisión para el contaminante N2O se ha extraído de la metodología EMEP-EEA
2013, guía “Civil and military aviation”, tabla 3-3 y para el SO2 de la guía correspondiente a
“Energy” del IPCC, tabla 1-52.
Tal y como se ha mencionado en el apartado del LTO, los COVNM y el CH4 no son
directamente proporcionales al consumo de combustible sino a los hidrocarburos (HC)
emitidos.
El factor de emisión de los COVNM se ha extraído de EMEP-EEA 2013, guía “Civil and military
aviation”, 1.A.3.a Aviation, tabla 3-5, considerando que el 10% de los COVNM emitidos a la
atmósfera por las aeronaves se emiten en la fase de crucero. Según ese mismo apartado, el
CH4 emitido se considera nulo para dicha fase.
CÁLCULO DE LOS INDICADORES
En este apartado se procede a explicar la metodología empleada en el cálculo de los
indicadores de sostenibilidad publicados por el OBSA.
Los indicadores se han clasificado de la siguiente manera:
1. Indicadores absolutos:
- Consumo de combustible.
- Emisión de CO2.
- Emisión de COVNM.
8
-
Emisión de CO.
Emisión de SO2.
Emisión de CH4.
Emisión de NOx.
Emisión de CO2eq.
2. Indicadores relativos:
- Eficiencia energética.
- Emisión de CO2 por pasajero y kilómetro.
3. Indicadores tecnológicos:
- Margen medio de NOx, HC y CO (%).
- Margen acumulado medio de la flota.
INDICADORES ABSOLUTOS
Los indicadores absolutos se obtienen directamente con el programa MECETA.
Los indicadores absolutos publicados por el OBSA son los siguientes:
-
Consumo de combustible.
Emisión de CO2.
Emisión de COVNM.
Emisión de CO.
Emisión de SO2.
Emisión de CH4.
Emisión de NOx.
Emisión de CO2eq.
Para la elaboración de los indicadores únicamente se han considerado los movimientos de
salida de las aeronaves procedentes de los aeropuertos españoles gestionados por Aena
Aeropuertos.
La hipótesis seguida es la siguiente: nº de movimientos de salida = nº de ciclos LTO. De esta
manera se elimina la duplicidad de movimientos para todos los aeropuertos españoles.
El tráfico de destino incluye tanto tráfico nacional o doméstico y el tráfico internacional.
La clase de tráfico incluida es el tráfico civil comercial de aeronaves, lo que incluye tráfico
regular y chárter de pasajeros, carga, taxi y aviación general. No se incluyen ni vuelos militares,
ni vuelos procedentes de aviones de motor de pistón o helicópteros.
En el caso de los indicadores de emisiones de CO2, COVNM, CO, SO2, CH4 y NOx, se han dividido
los cálculos de tal manera que se distingue entre las emisiones procedentes del ciclo LTO y
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aquellas producidas por el vuelo completo (LTO más crucero), de esta forma se realiza la
distinción entre emisiones relacionadas con la calidad del aire o con el cambio climático.
El CO2 eq fue definido por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) como la
concentración de un gas que causaría el mismo efecto radiante que la mezcla de CO2 con otros
gases de efecto invernadero y aerosoles (CH4, N2O, S2O y O3).
Para el cálculo de las emisiones de CO2eq se ha empleado la siguiente fórmula que incluye los
potenciales de calentamiento que emplea la metodología del IPCC (en el tráfico aéreo se
consideran nulas las emisiones de los gases HFC, PFC y SF6):
CO2 eq = CO2 + CH4*21 + N2O*310
INDICADORES RELATIVOS
Los indicadores relativos publicados por el OBSA han sido calculados mediante el programa
MECETA.
En general aquellos vuelos de los cuales se han obtenido datos a cerca de su origen y destino,
pero se desconoce la aeronave empleada, no se han tenido en cuenta a la hora de calcular los
indicadores relativos (a excepción de los incluidos en el apartado de “Socioeconomía”).
Por otro lado, los indicadores relativos sólo consideran aeronaves con transporte de pasajeros
o con pasajeros y mercancía, pero no las que exclusivamente transportan mercancía.
Este tipo de indicadores pueden estar referidos a:
La distancia recorrida.
Al tipo de ruta (nacional, europea o extracomunitaria).
Por ruta.
Por aeropuerto.
Los indicadores relativos calculados son los siguientes:
Eficiencia energética.
Emisión de CO2 por pasajero y kilómetro.
EFICIENCIA ENERGÉTICA
El indicador de Eficiencia Energética o lo que es lo mismo: de consumo de combustible por
asiento ofertado y cada 100 km recorridos, se expresa de la siguiente manera:
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(Unidad de medida: l/100AKO)
Donde:
AKO: Asiento Ofertado por Kilómetro recorrido.
Número de asientos: nº de asientos ofertados en la aeronave.
Total combustible: combustible total consumido por vuelo.
*La densidad del combustible empleada como valor estándar es igual a 0,8 l/Kg
(obtenida a partir de la Directiva ETS (Emissions Trading Scheme).
EMISIÓN DE CO2 POR PASAJERO Y KILÓMETRO
El indicador de Emisión de CO2 por pasajero y kilómetro ha sido calculado con la siguiente
fórmula:
(Unidad de medida: g/PKT)
Donde:
Distancia recorrida: distancia ortodrómica entre aeropuerto de origen y aeropuerto
destino.
PKT: pasajero por kilómetro transportado.
CO2/pax: se calcula empleando la fórmula siguiente, aplicando la metodología de la
calculadora de OACI (“ICAO Carbon Emissions Calculator”, versión 2, mayo 2009):
(Unidad de medida: kg/pax)
Donde:
3,15: factor de emisión del contaminante CO2, que representa el número de
toneladas de CO2 producidas por la combustión de una tonelada de fuel.
Total combustible: combustible total consumido por vuelo.
Número de asientos: nº de asientos ofertados en la aeronave.
Pax to freight factor: factor que relaciona el peso atribuido a los pasajeros con
la masa total transportada:
Se multiplica el número de pasajeros por 100 kg, entendiendo que es el peso
correspondiente a un pasajero tipo junto con su equipaje.
11
Donde:
Masa total transportada (kg): masa transportada en el avión
correspondiente a la suma de la masa de cada uno de los factores
siguientes: peso asignado al pasajero (100 Kg por el nº de pasajeros),
así como el peso del correo y la mercancía transportados por la
aeronave. (El peso correspondiente al correo y a la mercancía procede
de Datos de Tráfico de Aena, así como el nº de asientos y de
pasajeros).
En la fórmula de referencia procedente de la Calculadora de Emisiones
de la OACI, (“ICAO Carbon Emissions Calculator”, versión 2, May 2009),
se añaden además 50 kg multiplicados por el nº de asientos,
atribuyendo al pasajero el peso de la infraestructura asociada al mismo
(por ejemplo, peso de asientos, baños, galleys y tripulación).
Factor de ocupación: ratio basado en el número de pasajeros transportados y el
número de asientos disponibles en una ruta dada.
Indicadores por distancia recorrida
Los indicadores calculados según la distancia recorrida por la aeronave consideran 3 alcances:
Corto alcance: < 500 nmi.
Medio alcance: 500< nmi≤ 2.000.
Largo alcance: > 2.000 nmi.
(nmi: Millas Náuticas (1,852 km))
Cada uno de los indicadores calculados según el alcance consideran vuelos en los cuales
siempre hayan viajado pasajeros y por tanto quedan excluidos los vuelos de transporte de
mercancía exclusivamente.
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Indicadores por tipo de ruta
Los indicadores calculados y con referencia al tipo de ruta cuentan con 3 tipos de rutas
atendiendo a la ubicación del punto de destino:
Nacional: el aeropuerto de destino está dentro del territorio español.
Europeo: el aeropuerto de destino está dentro de la Unión Europea (UE-27)
excluyendo los aeropuertos españoles.
Extracomunitario: el aeropuerto de destino está fuera de la Unión Europea.
Dentro de cada tipo de ruta se utilizan para el cálculo del indicador todos los vuelos
correspondientes al año objeto de estudio.
Indicadores por ruta
Para el cálculo de los indicadores por ruta se han considerado las 15 rutas más importantes de
cada uno de los tipos de rutas anteriormente definidos (nacional, europea y extracomunitaria):
15 rutas nacionales: se consideran rutas dobles origen-destino-origen salvo para las
rutas de mercancías que solo se consideran rutas sencillas origen-destino. El
aeropuerto destino está en España.
15 rutas europeas: el aeropuerto de destino está dentro de la Unión Europea (UE-27).
Se excluyen los aeropuertos españoles como destino.
15 rutas extracomunitarias: el aeropuerto de destino está fuera de la Unión Europea.
En el indicador de “Emisiones de CO2 por pasajero y kilómetro” del apartado “Cambio
climático” se han seleccionado un total de 14 rutas, 9 con origen y destino nacional y 5 con
origen nacional y destino europeo, representativas del tráfico aéreo español. Las rutas
seleccionadas para este indicador han sido:
Vuelos nacionales:
Origen
Destino
Madrid
Barcelona
Madrid
Palma de Mallorca
13
Madrid
Valencia
Madrid
Bilbao
Madrid
Gran Canaria
Madrid
Santiago de Compostela
Barcelona
Málaga
Barcelona
Santiago de Compostela
Palma de Mallorca Valencia
Vuelos europeos:
Origen
Destino
Madrid
París Charles de Gaulle
Madrid
Roma Fuimiccino
Barcelona
Ámsterdam
Palma de Mallorca Dusseldorf
Alicante
Londres Gatwick
Indicadores por aeropuerto
Para el cálculo de los indicadores referidos a aeropuertos se tienen en cuenta todos los
movimientos que se producen por aeropuerto de origen.
Dentro de cada aeropuerto se utilizan todos los vuelos realizados en el año en cuestión y se
comparan con los datos obtenidos en el año anterior.
INDICADORES TECNOLÓGICOS
Los indicadores tecnológicos publicados por el OBSA son los que se indican a continuación:
Margen medio de NOx, CO y HC (%).
Margen acumulado medio de la flota.
A continuación se explican las consideraciones para el cálculo de ambos indicadores.
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MARGEN MEDIO DE NOx, CO y HC (%)
El indicador que emplea la OACI para la certificación en cuanto a emisiones procedentes de las
aeronaves es el “Nivel característico” expresado en unidades de g/kN.
Dicho Nivel característico se calcula con el valor medio de los diferentes Dp/Foo calculados
para los motores testados, medidos y corregidos, al motor y a las condiciones atmosféricas de
referencia, dividido por un coeficiente que corresponde con el número de motores testados. El
procedimiento se describe en el Anexo 16 Volumen II Apéndice 6 del Convenio de Chicago.
Dp/F00 es la masa del gas dominante en gramos (Dp), emitida durante el ciclo de referencia
LTO de las aeronaves y dividido por el empuje nominal (F00) en despegue.
Para la serie de datos seleccionada, el indicador consiste en una ponderación del margen de
emisiones (%) respecto al límite establecido en el CAEP 4/6 para el NOx, CO y HC.
Donde:
Nº movimientos: número de movimientos por tipo de aeronave de la flota
característica.
Margen: % de emisiones respecto al límite establecido por el CAEP 4/6.
Flota característica considerada en el indicador:
El tráfico analizado es el correspondiente al tráfico doméstico e internacional que tiene su
origen en España.
Para el cálculo del indicador de “Margen medio de NOx, CO y HC (%)” se ha definido una flota
característica de aeronaves, tipo turbofan y turbohélice, del total de tipos de aeronaves que
han operado en la serie objeto de estudio.
Se ha comprobado que analizando la flota característica se tienen en cuenta, dependiendo del
año, entre el 94% y el 98% del total de los movimientos calculados por el modelo MECETA de
las aeronaves turbofan y turbohélice.
En la asignación de motores a la flota característica se ha utilizado como referencia la base de
datos de motores que contiene el modelo MECETA; así como se ha recurrido a la publicación
JP Airlines Fleets-international 2008-2009, donde se encuentra el listado de las flotas de
aviones para las compañías aéreas, compañías de aerotaxi, compañías de aviones corporativos
y operadores no comerciales.
En las características definidas en el “JP” para cada aeronave se proporciona el peso máximo al
despegue MTOW y el tipo de motor.
15
La flota característica seleccionada es la siguiente:
AVIÓN TIPO
FABRICANTE
MOTOR
MARGEN
(%) NOx
CAEP 4
MARGEN
(%) NOx
CAEP 6
MARGEN (%)
HC
MARGE
N (%)
CO
AIRBUS A-300
General Electric
CF6-50C2
7,3
-5,3
73
69
AIRBUS A-310
Pratt &
Whitney
PW4152
12,7
0,8
89,8
82,3
AIRBUS A-319
CFM
CFM565B5/P
21,4
10,6
21,9
49,7
AIRBUS A-320
CFM
CFM565B4/3
36,5
27,8
84,4
58,9
AIRBUS A-321
CFM
CFM565B2/3
30,2
21,7
90,5
67,6
AIRBUS A-330
Pratt &
Whitney
PW4168
-3,2
-16,0
69,4
69,9
AIRBUS A340-300
CFM
CFM565C4/P
13,2
1,6
52,6
58,6
AIRBUS A340-600
Rolls-Royce
Trent 55661
16,4
7,2
99
85,9
BAE -146
Lycoming
ALF 502R-5
30,9
30,4
30,6
17,1
AVRO RJ 10070 Y 85
Lycoming
LF507-1F, 1H
22,2
21,7
14,8
6,3
BOEING -717
Rolls-Royce
BR700715C1-30
9,1
-2,5
98,2
71,1
BOEING 737400
CFM
CFM56-3C1
11,2
-0,9
78,3
44,3
B-737-800
CFM
CFM567B24/3
34,5
25,5
79,1
50,2
BOEING 747200
Pratt &
Whitney
JT9D-7Q
-8,3
-23,1
-32,8
8,8
B-747-400
General Electric
CF680C2B1F
31,1
21,7
17,5
44,9
16
AVIÓN TIPO
FABRICANTE
MOTOR
MARGEN
(%) NOx
CAEP 4
BOEING 757
Rolls-Royce
RB211535E4
-41,8
-61,1
52,7
72,4
BOEING 767
General Electric
CF680C2B6
27,5
18,1
26,2
49,4
BOEING 777
Pratt &
Whitney
PW4098
1,7
-7,9
100
91,4
CRJ O
CANADAIR
CL-600
General Electric
CF34-3B
49,1
47,9
30,1
6,7
EMBRAER135
Rolls-Royce
AE3007A3
24,7
23,9
27,4
42,6
EMBRAER 145
Rolls-Royce
AE3007A1
P
22,1
21,5
41,1
48,1
EMBRAER 170
General Electric
CF348E5A1
28,9
24,1
98
66,3
EMBRAER 190
General Electric
CF3410E5A1
27,5
18,7
43,6
20,1
Fokker 100
Rolls-Royce
TAY
Mk620-15
0,8
-5,6
29
33,1
Galaxy
Pratt &
Whitney
Canada
PW306A
7,9
7,9
36,7
8,9
GLEX
Rolls-Royce
BR700710A2-20
21,3
15,4
80,8
32,6
GULFSTREAM
AEROSP.G-V
Rolls-Royce
BR700710C4-11
24
17,8
65,8
33
md-80 series
Pratt &
Whitney
JT8D-217C
-6,5
-21,0
100
52,4
MD-11
General Electric
CF680C2D1F
28,8
19,9
30,6
52,5
17
MARGEN
(%) NOx
CAEP 6
MARGEN (%)
HC
MARGE
N (%)
CO
AVIÓN TIPO
FABRICANTE
MOTOR
MARGEN
(%) NOx
CAEP 4
BOEING 727
Pratt &
Whitney
JT8D-15
-19,9
MARGEN
(%) NOx
CAEP 6
MARGEN (%)
HC
MARGE
N (%)
CO
-118,8
-121,2
-16,4
Niveles máximos de emisiones de NOx permitidos:
Los niveles máximos de emisiones permitidos de NOx, HC y CO definidos por cada uno de los
CAEP se indican a continuación.
Como resultado de las distintas reuniones del Comité sobre la Protección del Medioambiente y
la Aviación de OACI (CAEP), se han ido reduciendo los límites de NOx desde su valor original,
siendo cada vez más restrictivos.
En primer lugar, cabe mencionarse que el nivel máximo es función de 2 parámetros:
Foo: Empuje nominal. Empuje máximo nominal disponible en el despegue (kN) en
condiciones ISA al nivel del mar sin inyección de agua (según aprueba la autoridad de
certificación).
∏oo: Relación de presión. Relación entre la media de presión en la última etapa de
compresión del compresor y la media de presión a la entrada del mismo, empleando
potencia de despegue y en condiciones ISA a nivel del mar.
Los valores límite para el HC y el CO son los siguientes:
HC: Dp/Foo= 19,6
CO: Dp/Foo= 118
18
Los niveles máximos de emisiones de NOx se indican en el recuadro inferior:
Niveles máximos de emisiones de NOx
MARGEN ACUMULADO MEDIO DE LA FLOTA
El indicador empleado por la OACI para la certificación por el ruido generado por las aeronaves
es el “Nivel Efectivo de Ruido Percibido” (EPNL) expresado en unidades de EPN (dB) o
Effective Perceived Noise. Dicho indicador da una idea de los efectos subjetivos del ruido de los
aviones sobre los seres humanos.
El EPNL es el nivel instantáneo de ruido percibido, PNL (Perceived Noise Level), y corregido
para tomar en consideración las irregularidades espectrales como la duración del ruido.
Se han de medir tres propiedades físicas básicas de la presión acústica: el nivel, la distribución
de frecuencias y la variación en función del tiempo. Más concretamente se requerirá el nivel
de presión acústica instantáneo en cada una de las 24 bandas de tercio de octava para cada
medio segundo de incremento de tiempo durante el sobrevuelo del avión.
El indicador calculado consiste en una ponderación del margen de ruido acumulado (suma de
los tres márgenes: ruido de aproximación, ruido de sobrevuelo y ruido lateral) con el número
de movimientos por año que haya efectuado ese tipo de aeronave:
Donde:
Nº movimientos: número de movimientos por tipo de aeronave de la flota
característica.
Margen: diferencia entre el nivel máximo de ruido permitido y el nivel máximo de
ruido demostrado certificado.
Flota característica considerada en el indicador:
El tráfico analizado es el tráfico doméstico e internacional que tiene su origen en España, para
el periodo de estudio considerado.
El indicador de ruido se realiza para aeronaves motorizadas con turbofan (las aeronaves con
motor turbohélice o pistón así como los helicópteros se excluyen del cálculo del indicador).
Las aeronaves turbohélices, teniendo en cuenta el tráfico analizado en la revisión inventario de
emisiones nacional con el modelo MECETA, suponía un 25% para el año 1999 y un 15% para el
año 2009.
Se ha definido una flota característica de turbofanes del total de tipo de aeronaves que han
operado en la serie del ámbito de estudio y se ha comprobado que analizando dicha flota se
tienen en cuenta, dependiendo del año, entre el 87% y el 98% del total de los movimientos de
los turbofanes calculados por el modelo MECETA.
En la asignación de motores a la flota característica se ha utilizado como referencia la base de
datos de motores que contiene el modelo MECETA, así como se ha recurrido a la publicación JP
Airlines Fleets-International 2008-2009, donde se encuentra el listado de las flotas de aviones
para las compañías aéreas, compañías de aerotaxi, compañías de aviones corporativos y
operadores no comerciales. Entre las características definidas en el “JP” para cada aeronave se
proporciona el peso máximo de despegue (MTOW), el peso máximo en el aterrizaje (MLW) y el
tipo de motor.
La flota característica seleccionada es la siguiente:
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Las aeronaves se han clasificado en tres tipos dependiendo de su tamaño y peso máximo al
despegue MTOW ya que son los factores principales para la emisión del ruido en el despegue.
Los tres tipos se definen de la siguiente forma:
corporate: aeronave de pequeño tamaño de tipo corporativo o regional y MTOW
inferior a 50.000 kg
narrow-body o aeronave de fuselaje estrecho: aeronave de tamaño medio, de un
único pasillo y MTOW hasta 110.000 kg
wide-body o aeronave de fuselaje ancho: aeronave de tamaño grande, de dos pasillos
y MTOW hasta 390.000 kg
Hay una excepción con la aeronave DC-8-62, las cual se ha clasificado como wide-body, ya que
aun teniendo un único pasillo, posee 4 motores como las aeronaves wide-body y un peso
elevado.
Para el caso de las aeronaves B-757, B-767, A-300 y MD-80 se han empleado dos modelos
distintos de aviones tipo, puesto que los diferentes modelos de estos tipos de aeronaves que
han operado en nuestro país a lo largo de los años de estudio tienen diferencias significativas
en su comportamiento acústico ó bien han sufrido recertificaciones sistemáticas debido a un
cambio de uso de muchos aviones de alguna de estas flotas (Ej: empleo en corto radio,
limitándole el MTOW de aeronaves inicialmente empleadas para largo alcance ó los cambios
de vuelos de pasajeros a vuelos exclusivamente de carga aérea).
Esta diferenciación puede consultarse en la tabla anterior atendiendo a la columna “Año” que
indica el periodo en que dicha aeronave se ha considerado como “tipo”.
El campo capítulo no recoge el valor de la certificación de la aeronave sino que hace referencia
al cumplimiento de los márgenes establecidos por el capítulo de ruido, que se indica a
continuación.
Niveles máximos de ruido permitidos:
Los niveles máximos de ruido permitidos se encuentran establecidos en los estándares del
Anexo 16, Volumen I, Quinta Edición, julio 2008. Enmienda 9ª del Convenio de Chicago.
Para aviones de reacción subsónicos existen tres capítulos donde se describen los niveles
máximos de ruido:
Capítulo 2: Aviones de reacción subsónicos. Solicitud de certificado de tipo presentada
antes del 6 de octubre de 1977.
Capítulo 3: Aviones de reacción subsónicos. Solicitud de certificado de tipo presentada
el 6 de octubre de 1977 o después de esa fecha y antes del 1 de enero de 2006.
Capítulo 4: Aviones de reacción subsónicos. Solicitud de certificado de tipo presentada
el 1 de enero de 2006 o después de esa fecha.
Los márgenes de ruido se van a calcular respecto los límites del Capítulo 3, que se definen a
continuación.
Medición de ruido de lateral:
103 EPNdB para aviones cuya masa máxima certificada de despegue, en relación con la cual se
solicita la homologación acústica, sea igual o superior a 400.000 kg valor que decrecerá
linealmente con el logaritmo de la masa hasta 94 EPNdb que corresponde a los aviones de una
masa de 35.000 kg, después de lo cual el límite se mantendrá constante.
Medición de ruido de sobrevuelo:
a) Aviones de dos motores o menos:
101 EPNdb para aviones cuya masa máxima certificada de despegue, en relación con la
cual se solicita la homologación acústica, sea igual o superior a 385.000 kg, valor que
decrecerá linealmente con el logaritmo de la masa a razón de 4 EPNdB por cada
disminución de la masa a la mitad, hasta 89 EPNdB, después de lo cual el límite se
mantendrá constante.
b) Aviones de tres motores:
Igual que en a), pero 104 EPNdB para aviones cuya masa máxima certificada de despegue
sea igual o superior a 385.000 kg.
c) Aviones de cuatro motores o más:
Igual que en a), pero 106 EPNdB para aviones cuya masa máxima certificada de despegue
sea igual o superior a 385.000 kg.
Medición de ruido de aproximación:
105 EPNdB para aviones cuya masa máxima certificada de despegue, en relación con la cual se
solicita la homologación acústica, sea igual o superior a 280.000 kg valor que decrecerá
linealmente con el logaritmo de la masa hasta 98 EPNdb que corresponde a los aviones de una
masa de 35.000 kg, después de lo cual el límite se mantendrá constante.
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Los niveles máximos permitidos del capítulo 3 y 4 son los mismos, pero las condiciones que se
han de cumplir en cuantos a los márgenes difieren.
En el capítulo 3, si se exceden de los niveles máximos de ruido en uno o dos puntos, se debe
cumplir:
a) La suma de los excesos no será superior a 3 EPNdB.
b) Todo exceso en un solo punto no será superior a 2 EPNdB.
c) Los excesos se compensarán por las reducciones correspondientes en otro u otros
puntos de medición.
En el Capítulo 4:
a) No se excederán de los valores prescritos en ninguno de los puntos de medición.
b) La suma de las diferencias de los tres puntos de medición entre los niveles máximos de
ruido y los niveles máximos de ruido permitido del capítulo 3, no será inferior a 10 EPNdB.
c) La suma de las diferencias en dos puntos de medición cualquiera entre los niveles
máximos de ruido y los niveles máximos de ruido permitido del Capítulo 3, no será inferior
a 2 EPNdB.
En el Anexo I, se muestran los márgenes de cada medición de ruido emitido respecto de los
límites establecidos lateral, sobrevuelo y aproximación; y el margen acumulado que consiste
en la suma de los tres tipos de medición de ruido.
Las mediciones de ruido se realizan en los siguientes puntos de referencia:
Ruido lateral a plena potencia (lateral): Punto en un eje paralelo al eje de pista a 450
metros del eje de pista, en el que el nivel de ruido de despegue sea máximo.
Ruido de sobrevuelo (flyover): Punto en la prolongación del eje de pista a una distancia
de 6,5 km del comienzo de recorrido de despegue.
Ruido de aproximación (approach): Punto sobre el terreno en la prolongación del eje
de pista a 2.000 metros del umbral.
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