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[2020 en technos] La R&D dans l’avion bas carbone prend son envol

Aline Nippert
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[2020 en technos] La R&D dans l’avion bas carbone prend son envol

Les trois types d'avion à hydrogène d'Airbus seront étudiés en parallèle avant le vol d'un premier démonstrateur prévu en 2025.

© Airbus

Avion à hydrogène, hybride-électrique ou alimenté par du kérosène alternatif… plusieurs voies technologiques, pour un même objectif : réduire drastiquement les émissions de gaz à effet de serre causées par le secteur aéronautique. En 2020, des investissements publics ont été annoncés afin d'appuyer la R&D de l’avion bas carbone. Tandis que des feuilles de route se dessinent en Europe, des prototypes ont déjà effectué leurs premiers vols de l’autre côté de l’Atlantique.

L’avion bas carbone décollera-t-il d’ici 10 ans ? C’est en tout cas l’objectif affiché par la France et l’Europe, qui voient dans ce vecteur énergétique un moyen de décarboner le secteur aéronautique, très polluant. Les émissions de CO2 imputables au transport aérien en France ont été estimées, d’après la direction générale de l’Aviation civile, à 23,4 millions de tonnes en 2019, représentant (soutes internationales comprises) 6,4 % du total des émissions de CO2 de la France.

Pour justifier le soutien financier accordé à l’industrie aéronautique dans le cadre du plan de relance, la ministre des transports Elisabeth Borne a verdi son discours : le but est de préparer le successeur de l’A320, en développant, « pour le début de la décennie 2030 », un court et moyen-courrier « ultra-sobre » en consommation de carburant, avec « un objectif de moins 30 % de consommation ». Les industriels du secteur semblent prêts à suivre le calendrier du gouvernement.

Le gouvernement consacre 1,5 milliard d’euros d’ici 2022 pour la R&D de l’avion bas carbone et envisage un passage à l’hydrogène début 2030…

La décarbonation est l’un des trois piliers du plan de relance, aux côtés de la « sauvegarde de l’emploi » et de la « transformation des PME », a détaillé le ministre de l’économie et des finances, Bruno Le Maire, le 9 juin.

Mais sur les 15 milliards d’euros que le gouvernement compte débloquer d’ici trois ans pour soutenir le secteur aéronautique, mis à mal par la crise sanitaire, seul un dixième du total (1,5 milliard d’euros) est destiné à la recherche et développement de technologies moins émettrices de gaz à effet de serre.

Le plan envisage un passage à l’hydrogène d’ici 2035, avec un premier démonstrateur entre 2026 et 2028. « C’est une accélération de 10 ans par rapport aux objectifs initiaux de la filière qui étaient fixés à 2045 », a ajouté la ministre des transports Elisabeth Borne. L’entrée en service d’un nouvel appareil régional hybride est espérée en 2030, avec un démonstrateur en 2028.

… soit un calendrier en phase avec les prévisions d’Airbus sur l’avion à hydrogène

Airbus a dévoilé le 21 septembre les trois technos d'avion bas carbone – utilisation de turbines à gaz modifiées, de pile à combustible ou alimentation en kérosène synthétique – que la multinationale étudie en parallèle.

Si l’architecture est très différente d’un concept à l’autre, tous les trois seraient propulsés par de l’hydrogène. Le vol d'un premier démonstrateur est prévu en 2025, pour une mise en service en 2035.

Le projet Imothep, feuille de route technologique à l’échelle européenne

La France ne fait pas cavalier seul. Lancé dès le 20 janvier et pour quatre ans, le projet Imothep regroupe 32 partenaires européens – dont de grands noms comme Airbus, Leonardo ou Safran. Chapeauté par l’Office national d’études et de recherches aérospatiales (Onéra), Imothep a pour but d’évaluer le potentiel de la propulsion hybride-électrique (qui mélange des sources d'énergies thermiques et électriques) pour l’aviation et d’établir une feuille de route pour son développement, grâce à une enveloppe de 18,2 millions d’euros.

Vols de petits avions hybrides-électriques et à hydrogène

La startup américaine Ampaire a annoncé, le 14 septembre, avoir fait voler un deuxième prototype de son avion hybride-électrique « Electric EEL », plus d’un an après le vol inaugural du premier prototype du même modèle.

L’engin effectue actuellement des vols de démonstration à travers Maui (la deuxième plus grande île de l’archipel d’Hawaï), opérés par Mokulele Airlines, une compagnie qui relie les îles d’Hawaï.

Côté hydrogène, la startup anglo-saxonne ZeroAvia a indiqué, le 25 septembre, avoir fait voler son avion électrique alimenté grâce à une pile à hydrogène au-dessus de l’aéroport de l’université de Cranfield (Royaume-Uni). Cette première intervient après plusieurs vols effectués sur moteur électrique alimenté par des batteries.

Expérimentation d'un kérosène dit « renouvelable »

Le consortium composé par quatre partenaires européens – Sunfire, Climeworks, Paul Wurth et Valinor – a annoncé le 9 juin son intention d’industrialiser une technologie « power-to-liquid » pour le marché européen. Le but est de produire du carburant pour l’aviation à partir d’eau, de CO2 d’origine industrielle et capté dans l'air et d’électricité 100 % renouvelable.

La mise en service d’un premier site de production est prévue sur le parc industriel d’Herøya à Porsgrunn (Norvège) en 2023. Sa capacité annuelle sera alors de 10 millions de litres.

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