Si l’industrie aéronautique se fixe un tel objectif, alors, selon Solovyov, nous n’aurions pas à attendre très longtemps pour des vols transatlantiques avec des avions électriques : “Quelqu’un doit conceptualiser ce projet et investir dans le développement. Lockheed Martin avait une telle prototype. Ils sont parmi les leaders de l’industrie aéronautique, travaillant principalement sur des innovations destinées aux besoins militaires. Par exemple, ils ont développé les chasseurs F-16 et F-18 en coopération avec “McDonnell Douglas”. Souvent, les brevets de ces sociétés sont achetés par des fabricants d’avions civils, par exemple “Boeing”. Je pense que si Lockheed Martin ou une société similaire obtient un financement, dans cinq à sept ans, sinon plus tôt, la question des vols transatlantiques à l’électricité pourra être résolue.”
Atom : les nouvelles technologies permettront-elles de le “dompter” dans l’aviation ?
Il existe une autre source potentielle d’énergie pour les avions électriques, mais son utilisation pourrait entraîner des protestations publiques. “Cela ressemble à quelque chose de ‘Fallout’ (un jeu vidéo se déroulant dans un monde post-apocalyptique après une guerre nucléaire mondiale – ndlr), mais pourquoi ne pas utiliser des réacteurs nucléaires dans un avion ? Je ne vois aucun obstacle avec tout les protocoles de sécurité en place. Je crois que c’est l’avenir », déclare Soloviev. Un expert en aviation dit qu’un petit réacteur nucléaire peut fonctionner en continu pendant des mois. La Terre possède suffisamment de réserves d’uranium et de plutonium pour être utilisées dans les réacteurs nucléaires.
Soit dit en passant, les ingénieurs cherchaient déjà dans cette direction il y a plus d’un demi-siècle. Deux types d’avions à propulsion nucléaire ont été développés dans les années 1960, mais les projets ont été abandonnés. Des moyens plus simples ont été trouvés pour prolonger le temps passé dans les airs (ravitaillement en vol) et pour livrer les ogives nucléaires à leur destination (missiles balistiques intercontinentaux).
L’un des principaux problèmes était de protéger l’équipage des radiations – les panneaux de blindage étaient trop épais et trop lourds. Il convient de rappeler ici que les scientifiques modernes développent des matériaux composites assez légers qui bloquent bien les rayonnements radioactifs. Au début des années 2000, les États-Unis ont financé des recherches sur la possibilité de construire avion militaire sans pilote à propulsion nucléaire. Cela éliminerait le problème de la protection de l’équipage. Cependant, à notre connaissance, le projet n’est resté que “sur papier”. Un deuxième problème identifié dans les années 1960 était les émissions radioactives des avions en vol. Mais peut-être que ce problème peut être résolu maintenant, en tenant compte du développement de la technologie. Le troisième obstacle était le risque d’accident d’avion – si un avion avec un réacteur nucléaire à bord s’écrase, les conséquences peuvent être plus dévastatrices que si un avion propulsé par des combustibles fossiles s’écrase. On ne sait pas encore comment la science peut résoudre le problème d’une catastrophe potentielle.
Hydrogène : Très bon si les protocoles de sécurité sont suivis
Un autre type de carburant par lequel l’industrie aéronautique voudrait remplacer le kérosène est l’hydrogène. Lors de la combustion d’hydrogène liquide ou gazeux, le CO2 il n’y a pas d’émissions, bien que des émissions d’autres gaz à effet de serre – les oxydes d’azote – subsistent. Si l’hydrogène est utilisé dans les piles à combustible électrochimiques, il n’y a alors aucune émission, mais il s’agit en fait déjà d’un transport électrique.
Les expériences avec des avions à hydrogène n’ont commencé qu’hier. En 1957, les États-Unis lancent le premier avion expérimental dont l’un des moteurs est propulsé à l’hydrogène. Aujourd’hui, il existe de nombreux projets où les chercheurs développent des avions utilisant à la fois de l’hydrogène liquide et gazeux.
Selon Solovyov, l’utilisation d’hydrogène liquide présente plusieurs avantages. Premièrement, il est très énergivore, même par rapport au kérosène, sans parler des batteries électriques actuellement disponibles. Deuxièmement, les moteurs à réaction des avions modernes peuvent être adaptés pour brûler de l’hydrogène. Troisièmement, déclare le responsable de la formation APAC : “Il y a une abondance d’hydrogène dans notre univers, il peut être considéré comme une ressource renouvelable. Et séparer l’hydrogène de l’eau est une tâche assez triviale. C’est donc un carburant très prometteur pour l’aviation.”
Le principal inconvénient est qu’en combinaison avec l’oxygène, l’hydrogène est un mélange hautement explosif. En conséquence, les défis sécuritaires se situent déjà à un autre niveau. L’épisode qui a mis fin à l’ère de l’aéronautique dirigeable concernait également les dangers de l’hydrogène. En 1937, le dirigeable allemand “Hindenburg” prend feu après un vol transatlantique aux USA. 36 personnes sont mortes – 35 passagers et membres d’équipage du dirigeable, ainsi qu’une personne au sol.
“Pour utiliser l’hydrogène, toutes les exigences de sécurité doivent être très clairement définies. Des critères de sécurité pour le ravitaillement en carburant des avions, le stockage du carburant et le transport doivent être fournis”, souligne Soloviev. “Si nous résolvons tous ces problèmes pour empêcher l’hydrogène de se combiner avec l’oxygène en dehors de l’endroit où il devrait être, alors tout ira bien.”
Airbus a apparemment les mêmes considérations, puisqu’il fonde carrément ses espoirs à long terme sur l’hydrogène. Les expérimentations d’avions hybrides (kérosène/électrique) ne satisfont pas l’entreprise et changent l’orientation des recherches. Airbus prévoit de réduire ses émissions de CO dans les années à venir2 émissions en utilisant un carburant plus écologique. Mais d’ici 2035, la société promet de lancer le premier avion zéro émission propulsé à l’hydrogène. “Airbus” s’attend à ce que d’ici là, les aéroports du monde entier aient installé des infrastructures pour l’utilisation de l’hydrogène liquide. En outre, l’industrie mondiale doit augmenter la production d'”hydrogène vert”. Jusqu’à présent, les méthodes de production dominantes sont celles qui émettent trop de dioxyde de carbone dans le processus.
Le carburant d’aviation durable entre progressivement sur le marché
En prévision d’une révolution technologique qui éliminera complètement le besoin de kérosène, l’aviation cherche d’autres moyens de devenir “plus verte”. Ils essaient principalement d’y parvenir en utilisant du carburant d’aviation durable (carburant d’aviation durable – SAF) produit de manière plus respectueuse de l’environnement. Il existe de nombreux types et technologies de production de SAF, mais beaucoup d’entre eux sont encore en développement. Parmi eux, l’industrie cherche des moyens de produire des SAF à une échelle beaucoup plus grande que ce qui peut être fait aujourd’hui. De plus, le SAF est également plus cher que le kérosène, les compagnies aériennes ne sont donc pas pressées d’augmenter leurs achats. Le scénario de développement durable élaboré par l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que d’ici 2030, les biocarburants ne représenteront que 10 % du carburant d’aviation utilisé dans le monde, et d’ici 2040 – 20 %. Dans le même temps, une nouvelle législation est actuellement en discussion au Parlement européen, selon laquelle d’ici 2025 les fournisseurs de carburant devront ajouter au moins 2 % de SAF au kérosène d’aviation, et d’ici 2050, cette proportion devrait progressivement atteindre 85 %.
Une révolution dans le contrôle du trafic aérien
Une autre voie vers une aviation « plus verte » est le développement d’une nouvelle génération d’outils efficaces de contrôle du trafic aérien (ATC). “La majeure partie du carburant est brûlée dans les soi-disant modèles de guidage et d’atterrissage de l’avion. Si vous regardez le site Web de Flightradar ou vous souvenez de votre vol récent, vous vous rendrez compte que très souvent les avions font le tour de l’aéroport avant d’atterrir. Si nous pouvons organiser un atterrissage direct pour les avions afin qu’ils atterrissent les uns après les autres en ligne droite, cela nous permettrait d’économiser une énorme quantité de carburant d’aviation », explique Soloviev. A titre d’exemple, il cite la distance entre Stockholm et Riga. En ligne droite, c’est moins de 450 kilomètres, soit environ 23-25 minutes de vol. Mais le vol “airBaltic” de notre capitale à la capitale suédoise prend 48 minutes. Plus de la moitié du temps de vol est consacrée au guidage, entrant dans la file d’avions sur le point d’atterrir. Cela est nécessaire car l’espace aérien est occupé ces jours-ci, tout comme les contrôleurs aériens. Les schémas de vectorisation donnent aux contrôleurs plus de temps pour prendre des décisions sûres et exploiter avec succès tous les aéronefs.
La première étape pour optimiser ce processus à l’aide de la technologie est d’équiper les avions de transpondeurs fonctionnant en mode ADS-B (Automatic Dependent Surveillance–Broadcast) Dans l’Union européenne, selon Solovyov, leur utilisation est déjà obligatoire. La technologie B est destinée à améliorer radicalement la communication entre les pilotes et les contrôleurs aériens à l’avenir. La norme permet aux participants au trafic aérien d’échanger automatiquement une grande quantité d’informations et améliore la sécurité des vols. “Je pense que la mise en œuvre de l’ADS-B est un pas vers l’optimisation du trafic aérien. Avec l’aide de cette technologie, l’aviation collectera d’énormes quantités de données, après quoi des spécialistes ajouteront des systèmes d’analyse de données volumineuses, les données collectées seront “montrées” aux réseaux de neurones informatiques, qui à leur tour pourront proposer de nouveaux algorithmes de trafic aérien “, prédit le responsable de la formation APAC.
