Responsable de la recherche d’Airbus : « Nous devons nous concentrer sur chaque voie »

UNLorsqu’on lui demande comment fonctionneront les vols sans émissions à l’avenir, Nicole Dreyer-Langlet répond par une courte pause. Ensuite, le responsable de la recherche et de la technologie d’Airbus entame en Allemagne une visite guidée du système d’aviation civile actuel, responsable d’environ trois pour cent des émissions mondiales de gaz à effet de serre.

« Notre industrie est très difficile à décarboner. Nous devons nous concentrer sur chaque voie individuelle – ce sont toutes des mesures complémentaires », dit-elle. “Toutes les activités se déroulent en parallèle et contribuent à l’objectif d’un vol sans émissions.” Les avions et leurs carburants, les aéroports et les itinéraires de vol – tout doit être amélioré afin de minimiser les dommages causés au climat et à l’environnement par en volant.

La pandémie du coronavirus a largement paralysé le trafic aérien mondial au printemps 2020. À l’époque, personne ne pouvait sérieusement estimer la rapidité avec laquelle l’industrie se rétablirait. Airbus a également réduit sa production au chantier naval de Finkenwerder.

Cependant, l’industrie aéronautique revient plus rapidement que prévu aux niveaux d’avant Corona : pour le mois d’août, l’organisation aéronautique internationale IATA a rapporté environ 800 milliards de passagers-kilomètres vendus dans le monde, soit une part de 95,7 pour cent, par rapport à août 2019, il y a quelques mois. de la pandémie. Par rapport à août 2022, le nombre de passagers-kilomètres a augmenté de 28,4 pour cent.

Les gens veulent à nouveau prendre l’avion, à Hambourg, surtout pendant les vacances d’automne actuelles : « Les vacances d’automne sont l’une des périodes de voyage les plus chargées de l’année, où nous attendons environ 55 000 passagers par jour », déclare une porte-parole de l’aéroport de Hambourg. « Aux heures de pointe, le niveau de 2019 peut également être dépassé. » Au total, l’aéroport a enregistré son précédent record de 17,3 millions de passagers en 2019 ; 13,8 millions de passagers sont attendus cette année.

Afin de rendre le trafic aérien écologiquement désamorçant, de nouvelles technologies et formes d’organisation sont nécessaires. À Hambourg, tout dépend de l’état de l’avion. Le chantier naval Airbus de Finkenwerder est le troisième plus grand site de production d’avions de passagers au monde. Les avions court et moyen-courriers A320 et A321 et leurs différentes variantes – le groupe de produits le plus important d’Airbus – sont produits et développés principalement à Hambourg.

Le dernier modèle, l’A321XLR, est conçu comme un avion long-courrier avec une autonomie allant jusqu’à 8 700 kilomètres avec un réservoir supplémentaire dans le fuselage. Le groupe compte actuellement plus de 7 000 commandes de modèles de ce qu’Airbus appelle la « famille A320 » – et dispose donc de l’un des leviers les plus importants pour rendre les opérations aériennes civiles plus respectueuses du climat.

Il y a quelques années, la ville de Hambourg et l’industrie aéronautique ont ouvert le Centre de recherche aéronautique appliquée (ZAL) tout près de l’usine aéronautique. Là-bas, plusieurs acteurs de l’industrie travaillent généralement ensemble, parfois séparément, sur l’avion du futur. L’ingénieur industriel Dreyer-Langlet a également son lieu de travail principal chez ZAL. Airbus, premier constructeur mondial d’avions de ligne devant Boeing, souhaite développer des vols sans émissions jusqu’à la production en série d’ici le milieu de la prochaine décennie. La réussite de cette démarche dépend des progrès du système dans son ensemble.

L’hydrogène « vert », produit de manière régénérative, par exemple, est considéré comme une grande source d’espoir pour la propulsion aéronautique du futur. “Nous ne construirons pas d’avion basé sur l’hydrogène vert si nous ne pouvons pas être sûrs que l’hydrogène vert et les infrastructures aéroportuaires nécessaires seront disponibles d’ici 2035”, déclare Dreyer-Langlet. « C’est pourquoi nous nous impliquons de plus en plus auprès des différents acteurs tels que les aéroports, les producteurs d’énergie, les compagnies aériennes et les gouvernements. »

Un certain nombre d’entreprises et d’institutions à Hambourg travaillent en faveur d’une aviation neutre pour le climat, de Lufthansa Technik, qui entretient, répare et modernise les avions, au Centre aérospatial allemand, dont les travaux sont actuellement étendus au ZAL. L’aéroport de Hambourg, qui s’efforce d’atteindre une exploitation totalement neutre pour le climat d’ici 2035, est tout aussi impliqué que de nombreuses entreprises de taille moyenne dans la construction d’une économie de l’hydrogène. Ils sont également reliés entre eux au sein du réseau Hamburg Aviation.

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Le principal moteur sur la voie d’un vol sans émissions à Hambourg est le groupe aéronautique européen Airbus. Ceci est représenté par le concept d’avion « aile volante », dans lequel les ailes et le fuselage sont formés en triangle. Mais le spectre des évolutions s’étend bien plus loin. «L’aile volante est un concept valable, mais seulement un parmi tant d’autres sur lesquels nous travaillons», explique Dreyer-Langlet dans l’un des halls du ZAL. « Nous faisons progresser nos recherches et développements sur les entraînements électriques basés sur des piles à combustible, mais également sur les entraînements hybrides, dans lesquels les entraînements électriques à hélice pourraient être combinés avec des turbines à gaz alimentées à l’hydrogène pour l’alimentation électrique embarquée. »

Les entraînements purement électriques par batterie ne conviennent pas aux gros avions comme ceux construits par Airbus : « Les batteries des avions de ligne plus gros seraient tout simplement trop lourdes. Les moteurs électriques à batterie seront probablement utilisés à l’avenir dans les petits avions.

Dans les halls et les laboratoires du ZAL, des experts de l’industrie aéronautique étudient un certain nombre de facteurs qui peuvent être utilisés pour rendre les avions plus légers, plus silencieux et plus puissants. Fort de ces découvertes, Airbus continue de développer sa nouvelle génération d’avions dits « néo », dont la consommation de carburant est de 20 à 25 % inférieure à celle de ses modèles précédents, dont la famille A320. Réduire la consommation d’une flotte croissante d’avions de passagers est essentiel pour un futur vol « neutre en carbone ». À long terme, le carburant le plus important pour les turbomoteurs de l’aviation civile sera probablement le kérosène coûteux et non fossile.

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L’hydrogène sous sa forme pure n’est pas bien adapté aux avions : il doit être fortement comprimé par refroidissement en profondeur et nécessite des réservoirs spéciaux dans le fuselage. Dans une économie circulaire, le kérosène synthétique peut être produit à partir d’hydrogène « vert » produit à l’aide d’électricité verte et de dioxyde de carbone, qui peut également être transporté dans les réservoirs des ailes aussi facilement que le carburant conventionnel le peut aujourd’hui.

Airbus estime que les émissions de gaz à effet de serre peuvent être réduites d’environ 80 pour cent avec du kérosène fabriqué à partir de matières premières biogènes – et jusqu’à 90 pour cent avec du kérosène synthétique fabriqué à partir d’hydrogène « vert », par rapport au kérosène actuel, qui est à base de pétrole. «Nous avons très rapidement besoin de beaucoup plus de kérosène synthétique à base d’hydrogène «vert», déclare Dreyer-Langlet. « Le développement de l’infrastructure hydrogène devrait également être plus rapide. Nous sommes nous-mêmes impliqués en paroles et en actes dans la mise en place de « hubs hydrogène » dans les aéroports du monde entier. » Le PDG d’Airbus, Guillaume Faury, a critiqué cette semaine que l’engagement de l’Europe en faveur des carburants durables « n’est pas encore suffisant pour atteindre les objectifs climatiques envisagés dans l’aviation ». Les États-Unis sont ici beaucoup plus avancés.

Jusqu’à présent, Airbus a principalement testé le kérosène synthétique, obtenu à partir de matières premières biogènes, dans ses propres transporteurs et avions d’essai, y compris un gros-porteur A380 spécialement transformé. «Chez Airbus, nous nous sommes fixés pour objectif d’exploiter cette année nos vols intérieurs, comme les transporteurs Beluga, avec dix pour cent de carburant durable, fabriqué à partir de matières premières biogéniques telles que de vieilles huiles de cuisson», explique Dreyer-Langlet. “Nous proposons à nos clients, les compagnies aériennes, de ravitailler les avions à la livraison, à nos frais, avec un mélange de cinq pour cent de carburant durable afin d’envoyer un signal clair.” L’Union européenne exige actuellement que les compagnies aériennes aient un mélange de six pour cent de carburant durable. carburant comme objectif d’ici 2030 : « Nous préconisons un quota d’au moins dix pour cent. »

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Lorsqu’il s’agit de développer et de réinventer le vol, Airbus s’inspire également de la nature. «Nous recherchons par exemple des ailes très efficaces qui, basées sur le modèle des oiseaux, sont plus fines et plus longues que les ailes d’avion couramment utilisées aujourd’hui», explique Dreyer-Langlet. Les vols en formation d’oiseaux migrateurs, économes en énergie, apportent également de nouvelles perspectives aux constructeurs tels qu’Airbus. Cette procédure est appelée « Fello’fly » dans l’industrie aéronautique : « Lors de notre propre essai, deux Airbus A350 ont survolé l’Atlantique l’un après l’autre. Le moteur arrière, qui se trouvait à environ 1,5 mille marin du moteur avant, a permis d’économiser cinq pour cent de kérosène dans le courant ascendant du sillage.

La consommation d’énergie peut être réduite partout dans le système. « Un facteur important dans la réduction des gaz à effet de serre réside dans des itinéraires de vol et des mouvements d’avions plus efficaces et optimisés dans les aéroports », explique Dreyer-Langlet. «Cela permettrait d’éviter huit à dix pour cent de toutes les émissions actuelles de l’aviation.» Soutenir cela est une tâche importante pour les autorités de régulation internationales. Dans ce contexte, une autre faiblesse du trafic aérien pourrait également être éliminée : « Un simple circuit d’attente pour un avion moyen-courrier, d’une durée de quatre minutes au-dessus de Hambourg par exemple, consomme environ 125 litres de kérosène. »