L’avion à hydrogène, le futur du transport aérien propre ?

Les innovations fleurissent dans le domaine aéronautique. Nous nous trouvons certainement à l’aube d’une 2e révolution industrielle dans ce domaine, après celle des moteurs à réaction. Comme lors de toutes les prémices de révolution industrielle, les acteurs tâtent le terrain et expérimentent différents types de propulsions.

Nous avons vu ici il y a quelques semaines le premier avion commercial entièrement électrique qui vient d’effectuer son premier vol à Vancouver, au Canada. easyJet a annoncé la semaine passée le lancement d’un avion électrique de plus de 100 passagers pour 2030.

Jusqu'à récemment, les lois de la physique ne nous permettaient pas d’envisager d'alternatives à l'utilisation de kérosène pour alimenter les moteurs des avions, les batteries électriques étaient tout simplement trop lourdes et avaient une autonomie trop limitée pour être considérées comme une alternative viable.

Et là, d'un coup, naissent de multiples projets dans le domaine de l'aviation durable, qui expérimentent une gamme de technologies radicalement nouvelles, allant du décollage et de l'atterrissage vertical à l'hydrogène.
L'aviation n'a ainsi pas vécu autant de nouveautés technologiques depuis les débuts de l'ère des avions à réaction, il y a pratiquement 60 ans.

Des entreprises mettent à profit la structure unique de l'industrie aéronautique pour se créer de nouvelles niches dans la propulsion zéro carbone avec des groupes motopropulseurs à pile électrique et à pile à combustible à hydrogène. Car dans le secteur aéronautique, les constructeurs de moteurs sont organisés de manière très différente et indépendante des constructeurs d'avions. Contrairement à l’industrie automobile, ils se développent en parallèle, mais ne sont pas directement liés, ce qui permet à un nouveau fabricant de moteurs d'entrer facilement dans le jeu s'il a développé une innovation intéressante.

Ainsi en est-il de l'hydrogène. En effet, les biocarburants pour les avions restent chers et sont disponibles en quantité limitée. Et bien que des vols de petits avions alimenté par batteries aient déjà été effectués avec succès, le rapport poids/puissance ne permettra pas de l’appliquer à des avions gros-porteurs ou long-courrier. Avec l'hydrogène comme carburant, il n'y a aucune contrainte physique empêchant de voler plus gros et plus loin.
Car l'hydrogène liquide est une technologie mature : des camions à hydrogènes de la Migros circuleront déjà cette année à Genève.

Initialement, les premiers avions à hydrogènes auront une cellule classique avec des réservoirs montés à l'extérieur du fuselage pour transporter l'hydrogène, qui sera utilisé pour faire fonctionner une pile à combustible propulsant un avion de 20 passagers sur des vols jusqu’à 800 km. Pour évoluer vers des avions plus gros et sur de plus longues distances, il s’agira de repenser la configuration de l'avion pour l'adapter au système de propulsion. C'est ce qui s'est produit chaque fois qu'un nouveau type de propulsion a été introduit : tout d'abord, il est adapté aux cellules existantes, puis de nouvelles ailes et fuselages sont conçus autour des nouveaux moteurs.
Actuellement, 70 millions de tonnes d'hydrogène sont produites par année, la majeure partie étant utilisée dans la production d'engrais et dans les raffineries de pétrole. Si l’on convertissait entièrement tous les vols de moins de 800 km à l’hydrogène, cela représenterait moins de 10% du marché. Ce n'est pas comme s’il s’agissait de doubler la production pour les besoins de l'aviation.

De plus, l'hydrogène a une densité énergétique beaucoup plus élevée que les batteries, et d'ici 5 ans, le coût de l'hydrogène devrait être inférieur à celui du kérozène. L'utilisation de l'hydrogène dans l'aviation semble donc promise à un avenir radieux.

Philippe MEYER
philippe.meyer@premiairclassetv.com
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