Search

The paper is devoted to the study of the physicochemical properties of aviation biofuels, in particular, to the substantiation of the influence of bio-additives based on various vegetable oils on the properties of jet fuels and to the assessment of the possibility of using new bio-additives to produce aviation biofuels. The aviation industry's current state is considered and its development's key directions are presented. Considering the tasks of minimizing the environmental impact of aviation, decarbonizing the aviation sector and increasing its energy efficiency, one of the industry's main priorities is the development of technologies for the production of alternative aviation fuels and their practical use. This paper considers alternative aviation fuels (biofuels), which are a mixture of traditional aviation fuels and bio-additives derived from various vegetable oils. Taking into account the trends of active transition from first-generation biofuels to second- and third-generation biofuels, the article considers new types of plant raw materials for obtaining bio-additives to fuels. In particular, the possibilities of using bio-additives based on palm kernel and coconut oils to produce second-generation biofuels are considered. The chemical composition and physicochemical properties of bio-additives based on various vegetable oils were investigated and analyzed. It is shown that the quantitative and qualitative composition of bio-additives determines their physicochemical properties. Further, the physicochemical properties of aviation biofuel samples based on petroleum aviation fuel and bio-additives were investigated. It is shown that the introduction of bio-additives into the composition of petroleum aviation fuels leads to changes in their properties, in particular, to an increase in density, viscosity, and crystallization temperature. The experimental results substantiate that bio-additives based on palm kernel and coconut oils have better characteristics than the previously studied bio-additives (based on rapeseed and castor oils), in particular, regarding the possibility of their use as components of aviation biofuels. Thus, the new bio-additives can be successfully used for further research on the development of alternative aviation fuels. Робота присвячена дослідженню фізико-хімічних властивостей авіаційних біопалив, зокрема, обґрунтуванню впливу біодобавок на основі різних рослинних олій на властивості палив для ГТД та оцінці можливості використання нових біодобавок для одержання авіаційних біопалив. Розглянуто сучасний стан авіаційної галузі та наведено ключові напрями її розвитку. Враховуючи завдання щодо мінімізації впливу авіації на навколишнє середовище, декарбонізації авіаційного сектору та підвищення його енергоефективності, одним із основних пріоритетів галузі є розвиток технологій виробництва альтернативних авіаційних палив та упровадження їх у практичне використання. У рамках роботи розглянуто альтернативні авіаційні палива (біопалива), що є сумішшю традиційного авіаційного палива та біодобавок, одержаних з різноманітних рослинних олій. Ураховуючи тенденції щодо активного переходу від біопалив першого покоління до біопалив другого та третього поколінь у статті розглядаються нові види рослинної сировини для одержання біодобавок до палив. Зокрема, розглянуто можливості використання біодобавок на основі пальмоядрової та кокосової олій для одержання біопалив другого покоління. У роботі досліджено та проаналізовано хімічний склад та фізико-хімічні властивості біодобавок на основі різних рослинних олій. Показано, що кількісний та якісний склад біодобавок визначає їх фізико-хімічні властивості. Надалі, досліджено фізико-хімічні властивості зразків авіаційних біопалив на основі нафтового авіаційного палива та біодобавок. Показано, що введення біодобавок до складу нафтових авіаційних палив призводить до зміни їх властивостей, зокрема до підвищення густини, в’язкості та температури кристалізації. За результатами експериментальних обґрунтовано, що біодобавки на основі пальмоядрової та кокосової олій мають кращі характеристики порівняно з біодобавками, що вивчалися раніше (на основі ріпакової та рижієвої олій), зокрема, з огляду можливості їх використання як компонентів авіаційних біопалив. Таким чином, нові біодобавки можуть успішно використовуватися для подальших досліджень щодо розроблення альтернативних авіаційних палив.

Today in Ukraine there are no reference materials of aviation fuels, including very important reference materials of specific conductivity of aviation fuels. This makes impossible to ensure the accredited laboratories activities for testing aviation fuels. The relevance of creating a set of reference materials of specific electrical conductivity of aviation fuels is caused by the need to ensure the uniformity, traceability and reliability of measurements when assessing the suitability of measurement (testing) methods and proficiency testing in testing chemmotology laboratories accredited for compliance with international standard ISO/IEC 17025. It is also caused by the intermediate inspections of measuring equipment and intra-laboratory quality control over the entire range of measurement methods realizations. An important characteristic for the safety of aircraft engines is the specific conductivity of fuels. This characteristic can be quite easily and accurately measured in each unit from the batch of reference materials. A wide range of values of specific conductivity of reference materials can be obtained with the help of specialized additives.In the article the authors analyze the existing regulations and publications on procedures for the manufacture and use of fuel reference materials in general and specific requirements for fuels used in aviation. The issue of manufacturing is considered and the results of experimental researches of homogeneity and stability of reference materials of aviation fuel taking into account the requirements of DSTU-N ISO Guide 35:2018 are given.It is proposed to create a number of aviation fuel reference materials with antistatic additive and different levels of the certified characteristic value at the range from 25 pS/m to 650 pS/m., Представлены результаты анализа исследований в области повышения электропроводности в углеводородных жидкостях. Доказана возможность изготовления и приведены результаты экспериментальных исследований однородности стандартных образцов авиационного топлива. Предложено создание ряда стандартных образцов реактивного топлива с антистатической присадкой с различными уровнями значения аттестованной характеристики в диапазоне от 25 до 650 пСм/м. Актуальность создания комплекта стандартных образцов удельной электропроводности топлива обусловлена необходимостью использования аккредитованными на соответствие требованиям международного стандарта ISO/IEC 17025 испытательными лабораториями. Это позволит обеспечить единство, прослеживаемость и достоверность измерений при оценке пригодности методики измерения (испытания) и проверки квалификации лаборатории, проведении промежуточных проверок измерительного оборудования и внутрилабораторного контроля качества на всем диапазоне измерений методики., На сьогодні в Україні відсутні стандартні зразки або референтні матеріали авіаційних палив, у тому числі й дуже важливі стандартні зразки питомої електропровідності авіаційних палив. Ця обставина ускладнює забезпечення діяльності акредитованих лабораторій, які проводять випробування авіаційних палив. Актуальність створення комплекту стандартних зразків питомої електропровідності авіаційних палив зумовлена необхідністю забезпечити єдність, простежуваність та достовірність вимірювань під час оцінювання придатності методики вимірювання (випробування) та перевірки кваліфікації у випробувальних хіммотологічних лабораторіях, акредитованих на відповідність вимогам міжнародного стандарту ISO/IEC 17025, а також проведення проміжних перевірянь вимірювального обладнання та внутрішньолабораторного контролю якості на всьому діапазоні вимірювань методики. Важливою характеристикою для забезпечення безпеки експлуатації авіаційних двигунів є питома електропровідність палив. Цю характеристику може бути досить легко та точно виміряно в кожній одиниці з партії референтного матеріалу. За допомогою спеціалізованих присадок може бути отримано широкий спектр значень питомої електропровідності референтних матеріалів.Проведено аналіз існуючих нормативних документів та публікацій стосовно процедур виготовлення й застосування стандартних зразків палив у цілому та специфічних вимог до палив, що застосовуються в авіації. Розглянуто питання виготовлення й наведено результати експериментальних досліджень однорідності та стабільності стандартних зразків авіаційного палива з урахуванням до вимог ДСТУ-Н ІSO Guide 35:2018.Запропоновано створення ряду стандартних зразків реактивного палива з антистатичною присадкою з різними рівнями значення атестованої характеристики у діапазоні від 25 до 650 пСм/м.

In this article the problem of estimating phytotoxicity a mixture of aviation fuels with the use plant testers is considered.Object of research - assessment of phytotoxicity mixed aviation fuels.The main purpose of the work was to identify plant test objects pollution-sensitive blended aviation fuels in the early stages of germination. Establishing the relationship between the content of aviation fuel in the soil and the initial growth parameters of test plants, the establishment of a plant indicator pollution with mixed aviation fuel, which responds to low fuel content in the soil, at the level of approximately allowable concentrationStudies have made it possible to establish that the Lola Ross salad and the Rudolf radish are sensitive to the content of JETA-1 aviation fuel and JETA-1 blended aviation fuel biofuel in the early stages of germination in a wide range of concentrations of pollutant 0-20%. It was determined that in order to assess the toxicity of the measurement of the initial growth parameters of these plants, obtained on the 6th day of growth in the dark, is optimal. Plants: Peas, beans and cucumbers are not suitable for testing the toxicity of aviation fuel JETA-1 and mixed aviation fuel JETA-1 biofuels, since they died at the germination stage.To obtain quantitative characteristics of the influence pollutants, we determined the relationship between the plant's response to the stress factor and the dose of the factor. We discovered that when adding JETA-1 aviation fuel with a concentration 50 ml, the length of the stem the Lola Ross salad and the Rudolf radish remained almost identical to the samples we drank in concentrations of 70x30 JETA-1 biofuels and decreased in comparison with the samples that we were watering, concentrations of 50 ml of biofuel and 50 ml of a JETA-1-biofuel mixture of 50x50. In the case watering plants with a water concentration of 100 ml JETA-1, the inhibition of stem growth was more pronounced. Compared to samples that were water-saturated with 100 ml water JETA-1 biofuel (70x30) and 100 ml water samples, JETA-1 had twice the height of the stem compared to the samples, foamed with water concentrations of 100 ml of biofuels and 100 ml of JETA-1- kerosene (50x50). Plants, watered with a concentration of 100 ml JETA-1, had 4-6 times less stem height. As a result of the experiments, the specificity and sensitivity phytotems (Lola Ross salad and Rudolf radish) were revealed, indicating the possibility of their use for assessing the toxicity of oil contaminated soils.The results of this work can be used to assess the phytotoxicity both mixed and traditional aviation fuels with the use of plant testers at storage sites for aviation fuels during their operation (aviation fuel supply, fuel depots, petroleum storage depots). Also, research results can be used by environmental specialists in the field of environmental protection and specialists in the field exploitation storage facilities for motor fuels.Foreseeable assumptions about the development of the research object are the search and establishment of more sensitive and cheap phytotems with the possibility of their use for assessing the toxicity of oil contaminated soils., Досліджено можливість використання рослинних тест-об’єктів для оцінки токсичності палив. Виявлено рослинні тест-об’єкти чутливі до забруднення сумішевими авіаційними паливами на ранніх стадіях проростання рослин. Встановлено рослини-індикатори забруднення сумішевими авіаційними паливами, які реагують на низький вміст палива у ґрунті, на рівні орієнтовно допустимої концентрації. Виявлено специфічність і чутливість фітотестів (салат «Лолла Росса» та редис «Рудольф»), що вказує на можливість їх використання для оцінки токсичності нафтозабруднених ґрунтів.

Досліджено можливість використання рослинних тест-об’єктів для оцінки токсичності палив. Виявлено рослинні тест-об’єкти чутливі до забруднення сумішевими авіаційними паливами на ранніх стадіях проростання рослин. Встановлено рослини-індикатори забруднення сумішевими авіаційними паливами, які реагують на низький вміст палива у ґрунті, на рівні орієнтовно допустимої концентрації. Виявлено специфічність і чутливість фітотестів (салат «Лолла Росса» та редис «Рудольф»), що вказує на можливість їх використання для оцінки токсичності нафтозабруднених ґрунтів. In this article the problem of estimating phytotoxicity a mixture of aviation fuels with the use plant testers is considered. Object of research - assessment of phytotoxicity mixed aviation fuels. The main purpose of the work was to identify plant test objects pollution-sensitive blended aviation fuels in the early stages of germination. Establishing the relationship between the content of aviation fuel in the soil and the initial growth parameters of test plants, the establishment of a plant indicator pollution with mixed aviation fuel, which responds to low fuel content in the soil, at the level of approximately allowable concentration Studies have made it possible to establish that the Lola Ross salad and the Rudolf radish are sensitive to the content of JETA-1 aviation fuel and JETA-1 blended aviation fuel biofuel in the early stages of germination in a wide range of concentrations of pollutant 0-20%. It was determined that in order to assess the toxicity of the measurement of the initial growth parameters of these plants, obtained on the 6th day of growth in the dark, is optimal. Plants: Peas, beans and cucumbers are not suitable for testing the toxicity of aviation fuel JETA-1 and mixed aviation fuel JETA-1 biofuels, since they died at the germination stage. To obtain quantitative characteristics of the influence pollutants, we determined the relationship between the plant's response to the stress factor and the dose of the factor. We discovered that when adding JETA-1 aviation fuel with a concentration 50 ml, the length of the stem the Lola Ross salad and the Rudolf radish remained almost identical to the samples we drank in concentrations of 70x30 JETA-1 biofuels and decreased in comparison with the samples that we were watering, concentrations of 50 ml of biofuel and 50 ml of a JETA-1-biofuel mixture of 50x50. In the case watering plants with a water concentration of 100 ml JETA-1, the inhibition of stem growth was more pronounced. Compared to samples that were water-saturated with 100 ml water JETA-1 biofuel (70x30) and 100 ml water samples, JETA-1 had twice the height of the stem compared to the samples, foamed with water concentrations of 100 ml of biofuels and 100 ml of JETA-1- kerosene (50x50). Plants, watered with a concentration of 100 ml JETA-1, had 4-6 times less stem height. As a result of the experiments, the specificity and sensitivity phytotems (Lola Ross salad and Rudolf radish) were revealed, indicating the possibility of their use for assessing the toxicity of oil contaminated soils. The results of this work can be used to assess the phytotoxicity both mixed and traditional aviation fuels with the use of plant testers at storage sites for aviation fuels during their operation (aviation fuel supply, fuel depots, petroleum storage depots). Also, research results can be used by environmental specialists in the field of environmental protection and specialists in the field exploitation storage facilities for motor fuels. Foreseeable assumptions about the development of the research object are the search and establishment of more sensitive and cheap phytotems with the possibility of their use for assessing the toxicity of oil contaminated soils. В данной статье рассматривается проблема оценки фитотоксичности смеси авиационных топлив с использованием тестеров растений. Объект исследования - оценка фитотоксичности смешанных авиационных топлив. Основная цель работы заключалась в том, чтобы идентифицировать объекты испытаний на заводе, чувствительные к загрязнению, смешанные авиационные топлива на ранних стадиях прорастания. Установление взаимосвязи между содержанием авиационного топлива в почве и начальными параметрами роста испытательных установок, установление индикатора загрязнения завода смешанным авиационным топливом, которое реагирует на низкое содержание топлива в почве, на уровне приблизительно допустимой концентрации Исследования позволили установить, что салат «Лола Росс» и редька Рудольфа чувствительны к содержанию авиационного топлива JETA-1 и смешанного биотоплива JETA-1 с биотопливом на ранних стадиях прорастания в широком диапазоне концентраций загрязняющих веществ 0 -20%. Было установлено, что для оценки токсичности измерения начальных параметров роста этих растений, полученных на 6-й день роста в темноте, является оптимальным. Растения: Горох, фасоль и огурцы не подходят для тестирования токсичности биотоплива JETA-1 для авиационного топлива JETA-1 и смешанного авиационного топлива, поскольку они погибли на стадии прорастания. Чтобы получить количественные характеристики влияния загрязняющих веществ, мы определили взаимосвязь между ответом растения на фактор стресса и дозой фактора. Мы обнаружили, что при добавлении авиационного топлива JETA-1 с концентрацией 50 мл длина ствола салата Lola Ross и редьки Rudolf оставалась почти идентичной образцам, которые мы пили в концентрациях биотоплива JETA-1 70x30 и уменьшались по сравнению с образцы, которые мы поливали, концентрации 50 мл биотоплива и 50 мл смеси JETA-1-биотоплива 50х50. В случае полива растений с концентрацией воды в 100 мл JETA-1 ингибирование роста стебля было более выраженным. По сравнению с образцами, которые были насыщены водой 100 мл воды JETA-1 биотоплива (70x30) и 100 мл образцов воды, JETA-1 в два раза превышала высоту ствола по сравнению с образцами, вспенивалась с концентрациями воды в 100 мл биотоплива и 100 мл JETA-1-керосина (50 х 50). Растения, политые с концентрацией 100 мл JETA-1, имели в 4-6 раз меньше высоты стебля. В результате экспериментов были выявлены фитотомы специфичности и чувствительности (салат Лола Росс и редька Рудольфа), что указывает на возможность их использования для оценки токсичности загрязненных нефтью почв. Результаты этой работы могут быть использованы для оценки фитотоксичности как смешанного, так и традиционного авиационного топлива с использованием тестеров растений на площадках хранения для авиационного топлива во время их эксплуатации (поставки авиационного топлива, хранилища топлива, нефтебазы). Кроме того, результаты исследований могут быть использованы специалистами по охране окружающей среды в области охраны окружающей среды и специалистами в области эксплуатации месторождений для моторных топлив. Предвидимыми предположениями о развитии объекта исследования являются поиск и создание более чувствительных и дешевых фитотомов с возможностью их использования для оценки токсичности загрязненных нефтью почв.