Le démonstrateur de pile à combustible à hydrogène d'Universal Hydrogen a effectué son vol inaugural à destination de Moss Lake, dans l'État de Washington, la semaine dernière. Le vol d'essai a duré 15 minutes et a atteint une altitude de 3 500 pieds. La plateforme de test est basée sur le Dash8-300, le plus grand avion à pile à hydrogène au monde.
L'avion, surnommé Lightning McClean, a décollé de l'aéroport international de Grant County (KMWH) à 8 h 45 le 2 mars et a atteint une altitude de croisière de 3 500 pieds 15 minutes plus tard. Le vol, basé sur un certificat de navigabilité spéciale de la FAA, est le premier d'un vol d'essai de deux ans qui devrait culminer en 2025. L'avion, qui a été converti à partir d'un avion régional ATR 72, ne conserve qu'un seul moteur à turbine à combustible fossile d'origine. pour des raisons de sécurité, tandis que les autres sont alimentés à l'hydrogène pur.
Universal Hydrogen vise à ce que les opérations aériennes régionales soient entièrement alimentées par des piles à combustible à hydrogène d'ici 2025. Dans ce test, un moteur alimenté par une pile à combustible à hydrogène propre n'émet que de l'eau et ne pollue pas l'atmosphère. Puisqu'il s'agit de tests préliminaires, l'autre moteur fonctionne toujours avec du carburant conventionnel. Donc si vous y regardez, il y a une grande différence entre les moteurs gauche et droit, même le diamètre des pales et le nombre de pales. Selon Universal Hydrogren, les avions propulsés par des piles à combustible à hydrogène sont plus sûrs, moins chers à exploiter et ont peu d’impact sur l’environnement. Leurs piles à combustible à hydrogène sont modulaires et peuvent être chargées et déchargées via les installations de fret existantes de l'aéroport, afin que l'aéroport puisse répondre aux besoins de réapprovisionnement des avions propulsés à l'hydrogène sans modification. En théorie, des avions à réaction plus gros pourraient faire de même, avec des turboréacteurs alimentés par des piles à combustible à hydrogène qui devraient être utilisés d'ici le milieu des années 2030.
En fait, Paul Eremenko, co-fondateur et PDG d'Universal Hydrogen, estime que les avions de ligne devront fonctionner à l'hydrogène propre d'ici le milieu des années 2030, sinon l'industrie devra réduire ses vols pour atteindre les objectifs d'émissions obligatoires à l'échelle de l'industrie. Le résultat serait une forte augmentation du prix des billets et une difficulté à obtenir un billet. Il est donc urgent de promouvoir la recherche et le développement d’avions à énergie nouvelle. Mais ce premier vol offre aussi un peu d'espoir pour l'industrie.
La mission a été réalisée par Alex Kroll, ancien pilote d'essai expérimenté de l'US Air Force et pilote d'essai principal de l'entreprise. Il a déclaré que lors du deuxième tour d'essai, il avait pu voler entièrement avec des générateurs à pile à combustible à hydrogène, sans recourir à des moteurs à combustible fossile primitifs. "L'avion modifié présente d'excellentes performances de maniement et le système d'alimentation à pile à combustible à hydrogène produit beaucoup moins de bruit et de vibrations que les moteurs à turbine conventionnels", a déclaré Kroll.
Universal Hydrogen a des dizaines de commandes de passagers pour des jets régionaux à hydrogène, dont Connect Airlines, une société américaine. John Thomas, directeur général de l'entreprise, a qualifié le vol de Lightning McClain de « point zéro de la décarbonisation de l'industrie aéronautique mondiale ».
Pourquoi les avions à hydrogène sont-ils une option pour réduire les émissions de carbone dans l’aviation ?
Le changement climatique met le transport aérien en danger pour les décennies à venir.
L'aviation n'émet qu'un sixième de dioxyde de carbone que les voitures et les camions, selon le World Resources Institute, un groupe de recherche à but non lucratif basé à Washington. Cependant, les avions transportent chaque jour beaucoup moins de passagers que les voitures et les camions.
Les quatre plus grandes compagnies aériennes (American, United, Delta et Southwest) ont augmenté leur consommation de carburéacteur de 15 % entre 2014 et 2019. Cependant, malgré le fait que des avions plus efficaces et à faibles émissions de carbone aient été mis en production, le nombre de passagers a augmenté. une tendance à la baisse depuis 2019.
Les compagnies aériennes se sont engagées à devenir neutres en carbone d’ici le milieu du siècle, et certaines ont investi dans des carburants durables pour permettre à l’aviation de jouer un rôle actif dans le changement climatique.
Les carburants durables (SAF) sont des biocarburants fabriqués à partir d'huile de cuisson, de graisse animale, de déchets municipaux ou d'autres matières premières. Le carburant peut être mélangé à des carburants conventionnels pour alimenter les moteurs à réaction et est déjà utilisé lors de vols d'essai et même sur des vols passagers réguliers. Cependant, le carburant durable est cher, environ trois fois plus cher que le carburéacteur conventionnel. À mesure que de plus en plus de compagnies aériennes achètent et utilisent des carburants durables, les prix vont encore augmenter. Les partisans font pression pour des incitations telles que des allègements fiscaux pour stimuler la production.
Les carburants durables sont considérés comme un carburant de transition qui peut réduire les émissions de carbone jusqu'à ce que des percées plus importantes telles que les avions électriques ou alimentés à l'hydrogène soient réalisées. En fait, ces technologies pourraient ne pas être largement utilisées dans l’aviation avant 20 ou 30 ans.
Les entreprises tentent de concevoir et de construire des avions électriques, mais la plupart sont de petits avions ressemblant à des hélicoptères qui décollent et atterrissent verticalement et ne transportent qu’une poignée de passagers.
Fabriquer un gros avion électrique capable de transporter 200 passagers – l’équivalent d’un vol standard de taille moyenne – nécessiterait des batteries plus grosses et des temps de vol plus longs. Selon cette norme, les batteries devraient peser environ 40 fois plus que le carburéacteur pour être complètement chargées. Mais les avions électriques ne seront pas possibles sans une révolution dans la technologie des batteries.
L’hydrogène énergie est un outil efficace pour atteindre de faibles émissions de carbone et joue un rôle irremplaçable dans la transition énergétique mondiale. L’avantage majeur de l’hydrogène par rapport aux autres sources d’énergie renouvelables est qu’il peut être stocké à grande échelle au fil des saisons. Parmi eux, l’hydrogène vert est le seul moyen de décarbonation profonde dans de nombreuses industries, y compris les domaines industriels représentés par la pétrochimie, la sidérurgie, l’industrie chimique et l’industrie des transports représentée par l’aviation. Selon la Commission internationale sur l’énergie hydrogène, le marché de l’énergie hydrogène devrait atteindre 2 500 milliards de dollars d’ici 2050.
"L'hydrogène lui-même est un carburant très léger", a déclaré Dan Rutherford, chercheur sur la décarbonation des voitures et des avions au Conseil international des transports propres, un groupe environnemental, à l'Associated Press. "Mais il faut de grands réservoirs pour stocker l'hydrogène, et le réservoir lui-même est très lourd."
De plus, la mise en œuvre de l’hydrogène carburant présente des inconvénients et des obstacles. Par exemple, de nouvelles infrastructures massives et coûteuses seraient nécessaires dans les aéroports pour stocker l’hydrogène gazeux refroidi sous forme liquide.
Rutherford reste néanmoins prudemment optimiste quant à l’hydrogène. Son équipe estime que les avions propulsés à l’hydrogène pourront parcourir environ 2 100 milles d’ici 2035.
Heure de publication : 16 mars 2023