Des avions verts?

28 janvier 2020 - Curium

Rendre l’industrie aérospatiale plus écologique, est-ce que c’est possible?

Toutes sortes d’idées fusent de partout dans le monde afin d’innover en aérospatial. Nouveaux concepts d’avions supersoniques passagers comme l’avion “Ouverture” de Boom Supersonic et fusées réutilisables de SpaceX.

Par contre, tous ces appareils rejettent des quantités excessives de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, ce qui a évidemment des répercussions sur notre climat. Qu’est-ce que l’industrie nous propose afin de répondre à ce grave problème ?

Avions électriques ?

Il y a ce qui semble être le plus évident : les avions électriques. Le problème principal ? L’électricité qui les propulse est stockée dans des batteries, qui offrent peu d’énergie pour leur poids important, si on les compare au kérosène, qu’utilisent la majorité des avions aujourd’hui. Cela limite donc la taille et la capacité de ces avions, qui ne peuvent pour l’instant qu’être utilisés comme transporteurs régionaux.

Un prototype intéressant est l’avion “Alice” de Eviation, qui, avec sa structure faite en matériaux composites et conçue pour minimiser le frottement de l’air avec l’appareil, offre des performances exemplaires et un prix de maintenance très bas, lui permettant d’un jour rivaliser avec les transporteurs fonctionnant au kérosène.

 Programme N+3

Ce n’est pas seulement avec des transporteurs régionaux qu’on réglera le problème! Il faudra, bien sûr, développer des solutions pour les plus longues distances. C’est sur ce problème que des compagnies se sont penchées dans le cadre du programme N+3, de la NASA.

Ce programme consiste à développer les avions qui voleront dans trois générations, donc vers 2030-2035. Les objectifs de ce programme sont de réduire le bruit produit par ces appareils de minimum 71 décibels et, surtout, de réduire leur consommation de carburant de minimum 70% ainsi que leur émission d’oxydes d’azote (des polluants toxiques) de minimum 75%.

Pour y arriver, plusieurs designs ont été imaginés. Ceux-ci misent surtout sur l’efficacité de leur structure en diminuant entre autres leur frottement avec l’air et en augmentant leur portance*. Par exemple, le design “Blended-Wing-Body » ou BWB utilise un fuselage en forme d’aile triangulaire. Cette forme est non seulement hautement aérodynamique, mais elle permet aussi une plus grande capacité de stockage, ce qui pourrait diminuer le trafic aérien en transférant plus de passagers ou de matériel à la fois qu’un avion traditionnel.

Carburants alternatifs

On n’en a pas encore fini avec les énergies fossiles… Mais – bonne nouvelle – on peut les remplacer par des carburants biologiques ! Eh oui, plusieurs ingénieurs font actuellement de la recherche sur ce concept prometteur. En fait, des avions ont récemment volés avec un mélange de kérosène traditionnel et de carburants alternatifs.

Ces substances hautement énergétiques sont faites à partir de matière organique, ce qui crée alors un cycle : des plantes consument du CO2 de l’atmosphère, celles-ci sont transformées en carburant, le carburant brule, libérant du CO2, qui alimente à son tour d’autres plantes. Celui-ci est objectivement meilleur que le processus actuel, car il assure un renouvellement continu de carburant et donc une conservation de nos ressources naturelles.

Bref, l’industrie aérospatiale est en train de changer.  Plusieurs solutions sont en train d’émerger de part et d’autre avec des manières plus innovantes les unes que les autres pour rendre ce secteur plus vert.

Dans le futur, qui sait quelles seront les avancées en aérospatial ? Propulsion ionique, réacteurs à hydrogène, qui sait ? Mais une chose est sûre : bien qu’il y ait encore du pain sur la planche, l’avenir est prometteur.

*Portance : C’est la force perpendiculaire à la direction de la vitesse qu’a un corps dans un fluide.