Il n’est pas surprenant que les voyages en avion créent beaucoup de dioxyde de carbone et d’autres émissions nocives. Pire encore, la plupart de ces émissions sont injectées haut dans l’atmosphère terrestre, loin des puits de carbone comme les arbres à la surface de la Terre qui pourraient potentiellement en séquestrer certains. L’industrie du transport aérien est consciente des problèmes et des compagnies comme United Airlines et Airbus cherchent des moyens de réduire leur empreinte carbone.
United se concentre sur les systèmes de soutien au sol
Avec l’aimable autorisation de Natron Energy
Le système de véhicules et d’équipements qui prend en charge les déplacements aériens au sol repose fortement sur les moteurs diesel. Ils alimentent les camions-citernes qui ravitaillent les avions, les véhicules qui transportent les bagages vers les avions, les véhicules qui repoussent les avions de la porte d’embarquement et les bus qui transportent les passagers vers et depuis l’aéroport.
La FAA affirme que 1,7 % de toutes les émissions associées aux voyages en avion proviennent de cette infrastructure de soutien au sol. Cela peut sembler un montant insignifiant – le transport aérien lui-même est responsable d’environ 3% de toutes les émissions mondiales – mais c’est quand même beaucoup. Sur un front positif, United a annoncé cette semaine qu’il investissait dans le fabricant de batteries sodium-ion Natron Energy dans le cadre de ses efforts plus importants pour réduire les émissions dans toutes ses opérations.
Les batteries sodium-ion sont ininflammables et peuvent être fabriquées à partir de matériaux relativement bon marché, abondants et non toxiques, notamment le fer et le manganèse. Ils peuvent également se recharger des dizaines de milliers de fois avant de se dégrader et de devoir être remplacés, et ils ne présentent pas le risque d’emballement thermique comme le font les batteries lithium-ion – une considération importante pour les équipements fonctionnant à proximité de milliers de gallons de jet le carburant.
Les batteries de Natron pourraient être utilisées pour électrifier des équipements au sol, tels que des chariots élévateurs et des tracteurs à propulsion, et pour stocker de l’énergie renouvelable sur place, ce qui pourrait éventuellement être nécessaire pour recharger les batteries dans des jets électriques ou des taxis volants. « L’aviation est un espace émergent pour nous qui semble avoir un impact potentiellement très élevé du point de vue de la décarbonation », a déclaré Colin Wessells, PDG de Natron Energy. Canaries Médias.
Alors que les batteries au sodium n’ont qu’environ la moitié de la densité énergétique de leurs homologues au lithium-ion, cela est moins préoccupant pour les applications stationnaires et les équipements lourds qui restent généralement au même endroit. « Cela ouvre la possibilité d’électrifier en toute sécurité de nombreuses opérations aéroportuaires », a déclaré Wessells.
United a récemment investi dans un certain nombre d’entreprises qui recherchent des moyens de transformer ses avions de machines gourmandes en pétrole en avions respectueux du climat alimentés par des piles à hydrogène, des batteries ou des carburéacteurs alternatifs. « United va ouvrir la voie à la décarbonisation de cette entreprise, et cette [investment] est une autre pièce de ce puzzle », a déclaré Michael Leskinen, président de la division de capital-risque d’United Airlines. Canaries Médias.
Airbus expérimente la combustion d’hydrogène et les piles à combustible
Airbus est l’un des plus grands constructeurs d’avions au monde. Comme United Airlines, il s’efforce de réduire les émissions associées aux voyages en avion. Dans une annonce cette semaine, Airbus a déclaré qu’il développait un moteur à pile à combustible à hydrogène. Le système de propulsion est envisagé pour une utilisation dans l’avion zéro émission qui devrait entrer en service d’ici 2035.
Airbus commencera les essais au sol et en vol de cette architecture de moteur à pile à combustible à bord de son avion de démonstration ZEROe vers le milieu de la décennie. L’avion d’essais en vol A380 MSN1 des nouvelles technologies de l’hydrogène est actuellement en cours de modification pour embarquer des réservoirs d’hydrogène liquide et leurs systèmes de distribution associés.
« Les piles à combustible sont une solution potentielle pour nous aider à atteindre notre ambition zéro émission et nous nous concentrons sur le développement et le test de cette technologie pour comprendre si elle est faisable et viable pour une entrée en service en 2035 d’un avion zéro émission », a déclaré Glenn Llewellyn, vice-président des avions zéro émission chez Airbus.
« À grande échelle, et si les objectifs technologiques étaient atteints, les moteurs à pile à combustible pourraient être capables d’alimenter une centaine d’avions de passagers avec une autonomie d’environ 1 000 milles marins. En continuant à investir dans cette technologie, nous nous donnons des options supplémentaires qui éclaireront nos décisions sur l’architecture de notre futur avion ZEROe, dont nous comptons lancer le développement à l’horizon 2027-2028.
Selon la société, il existe deux façons d’utiliser l’hydrogène comme source d’énergie pour la propulsion des avions. Tout d’abord, via la combustion d’hydrogène dans une turbine à gaz. Deuxièmement, en utilisant des piles à combustible pour convertir l’hydrogène en électricité afin d’alimenter un moteur à hélice. Une turbine à gaz hydrogène peut également être couplée à des piles à combustible au lieu de batteries dans une architecture hybride-électrique. Un moteur alimenté par des piles à combustible à hydrogène ne produit aucune émission de NOx ni aucune traînée de condensation, ce qui ajoute des avantages supplémentaires en matière de décarbonisation.
Dans une annonce séparée, Airbus et Renault ont annoncé avoir signé un accord de recherche et développement qui accélérera leurs efforts d’électrification et améliorera leurs futurs produits.
Les équipes d’ingénierie d’Airbus et de Renault vont unir leurs forces pour améliorer les technologies liées au stockage de l’énergie, qui reste l’un des principaux freins au développement des véhicules électriques à longue autonomie. L’accord de coopération comprendra l’optimisation de la gestion de l’énergie et l’amélioration du poids des batteries. De plus, les deux équipes chercheront le meilleur moyen de passer de la technologie actuelle des cellules à des conceptions à semi-conducteurs qui pourraient doubler la densité énergétique des batteries.
« Pour la première fois, deux leaders européens issus d’industries différentes partagent leurs connaissances en ingénierie pour façonner l’avenir des avions hybrides-électriques. L’aviation est un domaine extrêmement exigeant en termes de sécurité et de consommation d’énergie, tout comme l’industrie automobile. Au sein du Groupe Renault, nos 10 années d’expérience dans la chaîne de valeur du véhicule électrique nous permettent d’avoir un retour d’expérience parmi les plus forts du terrain et une expertise dans la performance des systèmes de gestion des batteries », a déclaré Gilles Le Borgne, directeur général adjoint de l’ingénierie du Groupe Renault.
« Portées par la même ambition d’innover et de réduire l’empreinte carbone, nos équipes d’ingénierie échangent avec celles d’Airbus pour faire converger des technologies transversales qui permettront à la fois d’exploiter les avions hybrides et de développer les véhicules de demain.
« Ce partenariat intersectoriel avec le Groupe Renault nous aidera à faire mûrir la prochaine génération de batteries dans le cadre de la feuille de route d’électrification d’Airbus », a déclaré Sabine Klauke, CTO d’Airbus. « Atteindre zéro émission nette de carbone d’ici 2050 est un défi unique qui nécessite une coopération entre les secteurs, à partir d’aujourd’hui.
« L’association de l’expérience du Groupe Renault dans les véhicules électriques à notre propre expérience dans les démonstrateurs de vol électriques nous permettra d’accélérer le développement des technologies de rupture nécessaires aux futures architectures d’avions hybrides dans les années 2030 et au-delà. Cela favorisera également l’émergence de normes techniques et réglementaires communes en soutien aux solutions de mobilité propre nécessaires pour atteindre nos objectifs climatiques.
Avec l’aimable autorisation d’Airbus
Les plats à emporter
Le transport aérien est l’une des merveilles de la technologie moderne. Cela réduit le temps et la distance afin que vous puissiez monter à bord d’un avion à midi à Sydney et être à LA à temps pour le déjeuner le même jour. (La ligne de date internationale rend une telle bizarrerie possible.) Mais cela soulève la question de savoir combien de dommages nous sommes prêts à tolérer pour la commodité du vol.
United, Airbus et Renault sont loin d’être les seules entreprises à se concentrer sur la réduction des émissions des voyages en avion, et rien ne garantit qu’elles réussiront dans leurs efforts. Ils méritent d’être félicités pour avoir au moins résolu le problème. Il y a encore beaucoup de travail à faire, mais si un moyen peut être trouvé pour fusionner la commodité du transport aérien avec la technologie zéro émission, ce sera une bonne nouvelle pour l’environnement et la planète.
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