C’est imminent, des avions plus écologiques décolleront bientôt de nos aéroports

Les annonces concernant les voitures, les camions et même les bus électriques sont désormais presque quotidiennes, mais qu’en est-il du secteur de l’aviation ? Après tout, les voyages internationaux sont souvent considérés comme une source majeure de pollution et un facteur contribuant au changement climatique.

Une étude suggère que les vols représentent 2,5 % des émissions mondiales de CO2, après avoir estimé que l’aviation – incluant les passagers et le fret – a émis 1,04 milliard de tonnes de dioxyde de carbone en 2018. Toutefois, sa contribution globale au changement climatique pourrait être plus élevée, car le transport aérien affecte également le climat de plusieurs façons plus complexes.

Cependant, le changement est en marche et il semble que ce ne soit pas trop tôt. Le secteur de l’aviation se met aussi doucement au vert. 

Dans son discours du Nouvel An la semaine dernière, la première ministre danoise, Mette Frederiksen, a déclaré qu’elle voulait « rendre les vols verts » et a annoncé des plans visant à rendre les vols intérieurs sans combustible fossile d’ici 2030. La fin de la décennie n’est plus très loin. Serons-nous en mesure de voler avec des carburants plus écologiques d’ici là ?

Le professeur Pat Wheeler, qui dirige le groupe de recherche sur l’électronique de puissance, les machines et le contrôle à l’université de Nottingham, a déclaré qu’il se passe plus de choses dans le domaine des avions à propulsion électrique que ce que beaucoup de gens soupçonnent. « Il n’est pas aussi facile de créer un prototype fonctionnel qu’avec une voiture électrique, ce qui explique peut-être pourquoi ils ne font pas les gros titres de la même manière, mais il y a eu beaucoup de progrès, en particulier au cours des cinq dernières années », a déclaré le professeur Wheeler.

Il a ajouté que le concept de base d’un système de propulsion alimenté par une batterie électrique, comme celui utilisé dans de nombreux véhicules électriques, peut être appliqué à un avion, mais la quantité d’énergie qui peut être stockée sur un avion est limitée.

« Le gouvernement danois parle de vols intérieurs, qui ne sont pas particulièrement longs. Des vols régionaux entièrement électriques seraient-ils possibles au Danemark ? C’est tout à fait possible. Il faudrait alors fournir toute cette énergie électrique à partir de sources renouvelables, mais le Danemark a déjà la capacité de générer un excédent d’énergie renouvelable. »

« Lorsque vous commencez à envisager des distances de vol plus longues, les gens se tournent vers l’hydrogène, qui n’est qu’un moyen de stockage de l’énergie. Avec l’hydrogène dans un avion, vous avez deux choix. Vous pouvez soit brûler l’hydrogène de manière conventionnelle, soit l’introduire dans une pile à combustible pour créer de l’électricité et l’utiliser pour alimenter un système de propulsion électrique. »

« Si l’on opte pour la pile à combustible à hydrogène, il y a des avantages en termes de réduction de la traînée, car des moteurs électriques plus petits remplacent les turbines à gaz. »

Selon le professeur Wheeler, le marché des vols régionaux est susceptible de passer aux avions à propulsion électrique beaucoup plus rapidement que le marché des vols long-courriers, en raison du temps nécessaire pour développer les avions correspondants. « Il existe un certain nombre d’entreprises émergentes dont les objectifs correspondent à ce qu’affirme le Danemark », a-t-il ajouté.

« Nous avons parcouru un long chemin au cours des dix dernières années en termes de technologie nécessaire. L’introduction de la technologie de propulsion électrique dans les avions est la prochaine étape évidente, et je pense qu’elle est réalisable. Il y a des défis à relever, notamment en ce qui concerne les réglementations relatives aux avions. Par exemple, les autorités de certification devront faire preuve d’ouverture d’esprit et ceux qui développent la technologie devront comprendre d’où ils viennent. »

« Historiquement, nous avons l’habitude d’utiliser un système électrique sur un avion pour l’avionique, l’éclairage et le divertissement. L’utiliser pour la propulsion peut être considéré comme une étape supplémentaire dans le processus d’électrification en cours. »

L’une des entreprises à l’avant-garde de la révolution de l’avion à hydrogène est ZeroAvia, qui a récemment levé 35 millions de dollars supplémentaires pour sa technologie de vol à zéro émission, suite à des investissements d’Alaska Airlines et d’United Airlines.

Si tous les essais sont concluants et que l’autorisation nécessaire est accordée, l’avion de 20 places pourrait être pleinement opérationnel et dans les airs d’ici 2024

S’adressant à Forbes, Val Miftakhov, fondateur et PDG de ZeroAvia, a déclaré que les deux compagnies aériennes avaient rejoint les investisseurs existants, à savoir Amazon’s Climate Pledge Fund, AP Ventures, Breakthrough Energy Ventures, Horizons Ventures, Summa Equity et Shell Ventures. Selon lui, les batteries au lithium classiques et les technologies similaires sont tout simplement trop lourdes pour alimenter les avions, non seulement en raison des problèmes de poids, mais aussi des « limites naturelles » de la quantité d’énergie qu’elles peuvent transporter.

« Certains carburants d’aviation durables, comme les biocarburants, ne sont pas extensibles », a-t-il ajouté. « De plus, les carburants synthétiques qui utilisent de l’hydrogène vert, puis ajoutent du carbone, sont assez coûteux et moins efficaces que l’utilisation directe de l’hydrogène. »

« La meilleure façon d’alimenter le vol est d’utiliser directement l’hydrogène par le biais de piles à combustible et d’un moteur électrique. »

M. Miftakhov a déclaré que la seule émission que produit son véhicule est de la vapeur d’eau. « L’approche électrique hydrogène-pile à combustible peut facilement créer une réduction de 95% de l’impact climatique pour l’industrie de l’aviation », a-t-il ajouté.

ZeroAvia utilise la technologie de propulsion à l’hydrogène pour développer un avion de 10 à 20 places, qui a une autonomie de 800 kilomètres et qui pourrait être utilisé pour le transport commercial de passagers, la livraison de colis, l’agriculture, etc. L’entreprise a déjà obtenu des certificats d’expérimentation pour ses deux prototypes d’avions auprès de la CAA et de la FAA, a franchi d’importantes étapes d’essais en vol et est en bonne voie pour une exploitation commerciale en 2024. ZeroAvia a ajouté qu’elle prévoyait des vols d’essai de son prototype au Royaume-Uni à la fin du mois (janvier).

Si tous les essais sont concluants et que l’autorisation nécessaire est accordée, l’avion de 20 places pourrait être pleinement opérationnel et dans les airs d’ici 2024. ZeroAvia travaille également sur un moteur de plus grande taille pour équiper des avions de 40 à 90 places. Les essais au sol sont prévus en 2022 et le lancement commercial devrait avoir lieu en 2026. M. Miftakhov a déclaré qu’il n’y avait « aucune raison physique » pour que les piles à hydrogène ne puissent pas être adaptées à des avions plus grands.

« Il est tout à fait possible que cette technologie soit utilisée dans de gros avions, comme l’Airbus 320 ou le Boeing 737, d’ici 10 à 15 ans. Il faudra peut-être attendre 20 ans pour les plus gros véhicules qui assurent les vols transatlantiques. »

« Nous progressons, mais le message que nous adressons aux gouvernements et au reste de l’industrie de l’aviation est qu’il faut aller de l’avant et s’assurer que nous avons l’environnement adéquat pour que tout cela se produise plus tôt. »

Article traduit de Forbes US – Auteur : Jamie Hailstone

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