Tunisie-Tribune (L’aéronautique ) – Si les moteurs électriques ne sont pas près de remplacer les réacteurs sur les avions gros-porteurs, les avionneurs et les équipementiers ont plusieurs fers au feu pour diviser par deux les émissions de gaz à effet de serre du transport aérien, sans entamer sa croissance. L’électricité est l’un d’eux, mais aussi les biocarburants et l’hydrogène.
elon Safran, l’évolution vers des avions de plus en plus électriques ne permet pas d’espérer un avion de ligne de plus de 100 places à propulsion électrique avant 2040-2050.
L’avion électrique parviendra-t-il un jour à réconcilier les défenseurs de l’environnement avec le transport aérien ? Les compagnies aériennes, qui ont toujours cherché à réduire leur facture de carburant, en rêvent. Depuis les premiers jets, la consommation des avions au siège par kilomètre a déjà baissé de 80 %. Mais l’objectif que s’est lui-même fixé le transport aérien, deréduire de 50 % ses émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2050 (et même de 75 % en Europe), malgré le doublement attendu du trafic, sera difficile à atteindre .
Moins de 3 litres de carburant par passager aux 100 km
Un objectif qui passe d’abord par l’achat d’avions plus modernes, dont la consommation de carburant est de moins de 3 litres par passager pour 100 km (et même moins de 2 litres pour un A321neo). Mais aussi par l’utilisation de biocarburants, de 50 % moins polluants, et un recours accru à l’électricité pour actionner les équipements hydrauliques et pneumatiques.
L’électrification, une tendance de fond
Amorcée à la fin des années 1980 avec les premières commandes de vol électriques de l’Airbus A320, cette tendance à l’électrification s’est poursuivie jusqu’au Boeing 787, dont le démarrage des moteurs, le dégivrage, le conditionnement de l’air de la cabine et le freinage sont devenus électriques. « On peut aller encore plus loin, en électrifiant notamment les trains d’atterrissage, souligne Stéphane Cueille, le directeur de la recherche du groupe Safran, leader mondial des systèmes électriques aéronautiques.
L’éclosion de nouveaux aéronefs
Les progrès des moteurs électriques ont aussi ouvert la voie à de nouveaux modèles d’aéronefs, comme les avions-taxis et les drones de livraison. Selon Safran entre 50.000 et 100.000 de ces nouveaux aéronefs voleront d’ici 20 ans. Dès cette année, Safran Electrical & Power prévoit de livrer 200 moteurs électriques pour des drones de livraison.
Des dizaines de projets de taxis volants
L’équipementier français travaille également pour le compte del’hélicoptériste américain Bell sur une motorisation hybride de taxi volant, associant une turbine à gaz à des moteurs électriques. L’appareil entrerait en service « vers le milieu de la prochaine décennie ». « Et ce n’est pas le seul projet dans ce domaine », souligne-t-on chez Safran.
Les limites de la propulsion électrique
En revanche, les perspectives d’une propulsion 100 % électrique sur des avions de ligne sont beaucoup plus lointaines, voire incertaines. « La première barrière technologique à franchir est celle des batteries, explique Stéphane Cueille. Même en multipliant par cinq les performances des meilleures batteries actuelles, il faudrait embarquer 170 tonnes de batteries pour faire voler un A320, dont la masse maximale au décollage est de 80 tonnes ».
A ce problème de poids s’ajoute le défi posé par la sécurisation d’un réseau haute tension à bord d’un avion. « Les avions actuels ne dépassent pas les 500 volts, poursuit Stéphane Cueille. Il faudrait pouvoir aller au-delà de 1.000 volts, ce qui est un autre monde ».
Un projet de navette de 10 à 12 places
Pour l’heure, le projet le plus ambitieux de Safran en matière de transport aérien électrique se limite donc à un avion de 10 à 12 places pour des distances de 400 à 500 km, qui associerait à deux moteurs à hélices turbopropulsés classiques, six petits moteurs électriques. De quoi réduire d’au moins 50 % les émissions de gaz d’un turboprop, lui-même déjà de 40 à 50 % plus vertueux qu’un jet. Et cela dès 2025, avec un marché potentiel « de plusieurs milliers d’appareils ».
Une hybridation progressive
L’étape suivante pourrait être la mise au point, vers 2030, d’avions régionaux un peu plus grands – autour de 40 sièges – mais toujours à motorisation hybride, les moteurs thermiques continuant d’assurer les phases de vol critiques, tout en produisant l’énergie nécessaire aux moteurs électriques. Mais même à l’horizon 2030, qui est celui des successeurs de l’A320 et du Boeing 737, l’hybridation sera probablement très faible : « de l’ordre de 10 % », indique Stéphane Cueille.
Les autres pistes d’avenir
Fort heureusement, d’autres pistes s’offrent encore au transport aérien pour réduire son impact environnemental. Outre l’amélioration des moteurs thermiques, qui devraient encore réduire leur consommation d’au moins 15 % d’ici à 2030, les nouveaux biocarburants pourraient peu à peu se substituer au kérosène. Aujourd’hui, le maximum autorisé pour un vol commercial est de 50 %, mais les moteurs actuels pourraient déjà supporter 80 %. L’hydrogène reste également une piste d’avenir, ainsi que l’optimisation de la trajectoire des avions, qui passe par l’amélioration de la gestion du trafic aérien et l’intelligence artificielle. « Nous avons plusieurs fers au feu, reconnaît le directeur de la R&T de Safran. L’électricité n’est que l’un d’eux ».
Bruno Trévidic
