Avfrostning kan åstadkommas med mekaniska metoder (skrapning, tryckning), genom tillförsel av värme, genom användning av torra eller flytande kemikalier som är utformade för att sänka vattnets fryspunkt (olika salter eller saltlake, alkoholer, glykoler) eller genom en kombination av dessa olika tekniker.
Tåg och spårväxlarRedigera
Tåg och spårväxlar i arktiska områden har stora problem med snö- och isbildning. De behöver en konstant värmekälla under kalla dagar för att säkerställa funktionen. På tåg är det främst bromsar, fjädring och kopplingar som kräver värmare för avisning. På rälsen är det främst växlarna som är känsliga för is. Dessa högeffektiva elektriska värmare förhindrar effektivt isbildning och smälter snabbt den is som bildas.
Värmarna är företrädesvis tillverkade av PTC-material, t.ex. PTC-gummi, för att undvika överhettning och potentiell förstörelse av värmarna. Dessa värmare är självbegränsande och kräver ingen reglerande elektronik; de kan inte överhettas och kräver inget överhettningsskydd.
AircraftEdit
På marken är det vanligt att avisa ett flygplan när det råder frost och nederbörd. Frusna föroreningar stör fordonets aerodynamiska egenskaper. Dessutom kan is som lossnar skada motorerna.
Väskor för avisning består vanligtvis av en glykol-vattenlösning som innehåller ett färgämne och medel för att skydda metallytan. En rad olika glykoler används. Förtjockningsmedel används också för att hjälpa avisningsmedlet att fästa på flygplanskroppen. 43 Etylenglykolvätskor (EG) används fortfarande för avisning av flygplan i vissa delar av världen eftersom de har en lägre driftstemperatur (LOUT) än propylenglykol (PG). PG är dock vanligare eftersom den är mindre giftig än etylenglykol.:2-29
När den appliceras fastnar det mesta av avisningsvätskan inte på flygplanets ytor utan faller ner på marken.:101 Flygplatser använder vanligen inneslutningssystem för att fånga upp den använda vätskan så att den inte kan sippra ner i marken och vattendrag. Även om PG klassificeras som giftfri förorenar den vattendrag eftersom den förbrukar stora mängder syre när den bryts ned, vilket gör att vattenlevande organismer kvävs. (Se Miljöpåverkan och begränsning.)
Avisning med infraröd uppvärmningRedigera
Direkt infraröd uppvärmning har också utvecklats som en teknik för avisning av flygplan. Denna värmeöverföringsmekanism är betydligt snabbare än de konventionella värmeöverföringssätt som används vid konventionell avisning (konvektion och konduktion) på grund av luftens kylande effekt på avisningsvätskesprayen.
Ett system för infraröd avisning kräver att uppvärmningsprocessen äger rum i en specialkonstruerad hangar. Detta system har haft ett begränsat intresse bland flygplatsoperatörer på grund av utrymmet och de logistiska kraven för hangaren. I USA har denna typ av infrarött avisningssystem använts, i begränsad omfattning, på två stora navflygplatser och en liten kommersiell flygplats. 80-81
Ett annat infrarött system använder sig av mobila, lastbilsmonterade uppvärmningsenheter som inte kräver användning av hangarer. Tillverkaren hävdar att systemet kan användas för både flygplan med fasta vingar och helikoptrar, men har inte nämnt några exempel på användning på kommersiella flygplan.
FlygplatsbeläggningRedigera
Tilltorkning av flygplatsbeläggning (start- och landningsbanor, taxibanor, förkläden, taxibanebroar) kan inbegripa flera olika typer av flytande och fasta kemiska produkter, inklusive propylenglykol, etylenglykol och andra organiska föreningar. Kloridbaserade föreningar (t.ex. salt) används inte på flygplatser på grund av deras korrosiva effekt på flygplan och annan utrustning. 34-35
Urea-blandningar har också använts för avisning av vägbanor på grund av deras låga kostnad. Urea är dock en betydande förorening av vattendrag och djurliv, eftersom den bryts ned till ammoniak efter applicering, och den har i stort sett fasats ut på amerikanska flygplatser. År 2012 förbjöd den amerikanska miljöskyddsbyrån (EPA) användningen av urea-baserade avisningsmedel på de flesta kommersiella flygplatser.
VägbanorRedigera
Under 2013 användes uppskattningsvis 14 miljoner ton salt för avisning av vägar i Nordamerika.
Av tradition har avisning av vägar skett med salt, som sprids av snöplogar eller dumperbilar som är konstruerade för att sprida det, ofta blandat med sand och grus, på hala vägar. Natriumklorid (stensalt) används normalt, eftersom det är billigt och lätt tillgängligt i stora mängder. Eftersom saltvatten fortfarande fryser vid -18 °C (0 °F) är det dock inte till någon hjälp när temperaturen sjunker under denna punkt. Det har också en stark tendens att orsaka korrosion och rosta stålet i de flesta fordon och armeringsjärn i betongbroar. Beroende på koncentrationen kan den vara giftig för vissa växter och djur, och vissa stadsområden har därför flyttat bort från den. I nyare snösmältare används andra salter, t.ex. kalciumklorid och magnesiumklorid, som inte bara sänker vattnets fryspunkt till en mycket lägre temperatur, utan också ger upphov till en exotermisk reaktion. De är något säkrare för trottoarer, men överskott bör ändå avlägsnas.
På senare tid har man utvecklat organiska föreningar som minskar de miljöproblem som är förknippade med salter och som har längre kvarstående effekter när de sprids på vägbanor, vanligen i samband med saltlake eller fasta ämnen. Dessa föreningar genereras ofta som biprodukter från jordbruksverksamhet, t.ex. raffinering av sockerbetor eller destillationsprocessen för framställning av etanol. Andra organiska föreningar är träaska och ett avisningssalt som kallas kalciummagnesiumacetat och som framställs av gräs vid vägkanten eller till och med köksavfall. Om man dessutom blandar vanligt bergsalt med några av de organiska föreningarna och magnesiumklorid får man spridningsbara material som både är effektiva vid mycket kallare temperaturer (-34 °C eller -29 °F) och vid lägre total spridning per ytenhet.
Solvädersystem har använts för att hålla vägytan ovanför vattnets fryspunkt. En rad rör inbäddade i vägytan används för att samla in solenergi på sommaren, överföra värmen till värmebanker och återföra värmen till vägen på vintern för att hålla ytan över 0 °C (32 °F). Denna automatiserade form av insamling, lagring och leverans av förnybar energi undviker miljöproblemen med kemiska föroreningar.
Det föreslogs 2012 att superhydrofoba ytor som kan stöta bort vatten också kan användas för att förhindra isackumulering, vilket leder till isfobi. Det är dock inte alla superhydrofoba ytor som är isfoba och metoden är fortfarande under utveckling.
Kemiska avisningsmedelRedigera
Alla kemiska avisningsmedel har en gemensam verkningsmekanism: de hindrar kemiskt vattenmolekyler från att binda sig över en viss temperatur som beror på koncentrationen. Denna temperatur ligger under 0 °C, fryspunkten för rent vatten (fryspunktsdepression). Ibland förekommer en exotermisk upplösningsreaktion som möjliggör en ännu starkare smältkraft. Följande listor innehåller de vanligaste avisningskemikalierna och deras typiska kemiska formel.
Oorganiska salter
- Natriumklorid (NaCl eller bordssalt; den vanligaste avisningskemikalien)
- Magnesiumklorid (MgCl
2, ofta tillsatt till salt för att sänka dess arbetstemperatur) - Kalciumklorid (CaCl
2, ofta tillsatt till salt för att sänka dess arbetstemperatur) - Kaliumklorid (KCl)
Organiska föreningar
- Kalciummagnesiumacetat (CaMg
2(CH
3COO)
6) - Kaliumacetat (CH
3COOK) - Kaliumformiat (CHO
2K) - Natriumformiat (HCOONa)
- Kalciumformiat (Ca(HCOO)
2) - Urea (CO(NH
2)
2), ett vanligt gödningsmedel - Bioprodukter från jordbruket (används vanligen som tillsats till natriumklorid)
Alkoholer, dioler och polyoler
(dessa är frostskyddsmedel och används knappt på vägarna)
- Metanol (CH
4O) - Etylenglykol (C
2H
6O
2) - Propylenglykol (C
3H
😯
2) - Glycerol (C
3H
😯
3)
VätsketyperRedigera
Det finns flera olika typer av avisningsvätska för flygplan, som kan delas in i två grundläggande kategorier:
- Avisningsvätskor: Uppvärmd glykol utspädd med vatten för avisning och avlägsnande av snö och frost, även kallade newtonska vätskor (på grund av att de har ett visköst flöde som liknar vatten)
- Anti-isningsvätskor: Ouppvärmda, outspädda propylenglykolbaserade vätskor som har förtjockats (tänk dig halvt stelnat gelatin), även kallade icke-newtonska vätskor (på grund av deras karakteristiska viskösa flöde), som används för att fördröja framtida isbildning eller för att förhindra att fallande snö eller snöblandning ansamlas. Anti-icing-vätskor ger ett skydd mot isbildning när luftfartyget är stillastående på marken. Men när den utsätts för skjuvkrafter såsom luftflödet över vätskans yta, när ett flygplan accelererar för start, förändras hela vätskans reologi och den blir betydligt tunnare och rinner av för att lämna en ren och slät aerodynamisk yta på vingen.
I vissa fall appliceras båda typerna av vätskor på flygplanet, först den uppvärmda glykol/vatten-blandningen för att avlägsna föroreningar, följt av den ouppvärmda förtjockade vätskan för att hindra is från att bildas igen innan flygplanet lyfter. Detta kallas ”ett tvåstegsförfarande”.
Metanolavisningsvätska har använts i flera år för att avisa små ving- och stjärtytor på små till medelstora flygplan för allmänflyget och appliceras vanligen med en liten handhållen spruta. Metanol kan endast avlägsna frost och lätt markis före flygning.
Monoetylen, di-etylen och propylenglykol är icke brännbara petroleumprodukter och liknande produkter finns oftast i bilars kylsystem. Glykol har mycket goda avisningsegenskaper och luftfartsklassen kallas SAE/ISO/AEA Typ I (AMS 1424 eller ISO 11075). Den appliceras vanligtvis på förorenade ytor utspädd med vatten vid 35 °C (95 grader Fahrenheit) med hjälp av en körsbärsplockare på en lastbil som innehåller 5 680-7 570 L (1 250-1 670 imp gal) för användning vid infarten till en ramp eller vid startbanans infartspunkt. Färgfärgad vätska är att föredra eftersom det lätt kan bekräftas genom visuell observation att ett flygplan har fått en avisningsapplikation. Avrinning av vätska av typ I tycks ge slush en rosa nyans, därav uttrycket ”rosa snö”. I övrigt är alla typ I-vätskor orange.
1992 började Dead Sea Works marknadsföra en avisningsvätska baserad på salter och mineraler från Döda havet.