Redynamiser l’aviation régionale grâce à de nouveaux concepts de propulsion
L’Union européenne s’est investie dans la réalisation d’un système de transport européen économe en ressources, respectueux du climat et de l’environnement, sûr et homogène, au bénéfice de tous. Dans le cas de l’aviation, ces objectifs sont soutenus par Flightpath 2050 de la Commission européenne, qui fixe des objectifs ambitieux, avec entre autres objectifs clés, la réduction de la consommation de carburant et 90 % des voyageurs au sein de l’Europe effectuant leur voyage de porte à porte en moins de quatre heures. Le projet ELICA, financé par l’UE, œuvre à la réalisation de ces objectifs. «Nous avons cherché à concevoir un avion de transport régional de 19 passagers dont les émissions de CO2, d’oxydes d’azote (NOX) et de bruit sont quasi nulles», explique Qinyin Zhang, coordinateur du projet. Il était important que le concept soit respectueux de l’environnement, c’est-à-dire qu’il affiche une réduction mesurable des valeurs d’émission estimées, et qu’il soit économiquement réalisable. Les exigences de l’avion devaient notamment être déterminées sur la base des demandes du marché. L’appareil devait également être technologiquement innovant, c’est-à-dire que la flexibilité de l’espace de conception des avions que permettent les nouvelles technologies de propulsion devait être étudiée et exploitée.
Conception d’un nouveau modèle d’avion
Le projet ELICA a débuté par une étude économique du futur marché de la mobilité aérienne régionale (RAM). «Celle-ci a révélé que la densité du réseau d’aérodromes en Europe et aux États-Unis peut permettre la mise en place de services réguliers, ou à la demande, de RAM et de fret aérien à faible rayon d’action», explique Qinyin Zhang. L’analyse de rentabilité qui s’en est suivie a permis de déduire les exigences essentielles d’un futur avion de transport régional à émissions nulles. En outre, une étude technologique approfondie dans le cadre du projet a permis d’identifier les éléments de base technologiques qui contribueront à la conception d’un avion innovant. «Afin de mettre en œuvre les nouvelles technologies, des méthodologies performantes et innovantes ont été développées, vérifiées et intégrées dans la chaîne d’outils de conception d’avions existante. Deux concepts d’avions ont été développés sur la base de la maturité technologique attendue», déclare Qinyin Zhang. Pour 2025, la combinaison de technologies matures existantes telles que les turbines à gaz, les batteries à haute densité d’énergie et les moteurs électriques permettra de tirer parti des avantages aéropropulsifs dans la conception des avions. «Une réduction de 50 % des émissions de CO2 et de NOX et de 37 % des émissions sonores sont escomptées À l’horizon 2035, en raison de la disponibilité annoncée de l’infrastructure de l’hydrogène et de la technologie des piles à combustible à haute température, l’avion de transport régional alimenté par des piles à combustible devrait permettre d’éliminer les émissions de CO2 et de NOX, et de réduire de 73 % les émissions sonores», explique Qinyin Zhang.
D’ambitieux objectifs de réduction des émissions
Les résultats du projet ELICA ont démontré que les ambitieux objectifs de réduction des émissions de la Commission européenne, formulés dans le document Flightpath 2050, peuvent être atteints. «Ceci à condition que les politiques et l’industrie soient prêts à prendre des mesures résolues», ajoute Qinyin Zhang. Les résultats du projet ELICA ont également révélé que la technologie la plus prometteuse pour atteindre des émissions nulles pour l’aviation sous-régionale de demain consisterait à utiliser l’hydrogène comme carburant et à mettre en œuvre les technologies associées de conversion d’énergie (pile à combustible) et de stockage. «En partageant l’ensemble des conclusions avec le public, les résultats du projet ELICA aideront les start-up (par exemple ZeroAvia, H2FLY) et les sociétés aérospatiales établies (par exemple Airbus, Rolls-Royce) qui sont déjà engagées dans l’introduction de l’hydrogène dans l’aviation et accéléreront le processus de développement des avions, pour au bout du compte contribuer à une aviation future sans émissions», conclut Qinyin Zhang. Le concept final aidera l’industrie aéronautique à définir les prochaines étapes de R&D et ouvrira la voie à des démonstrateurs d’avions volants innovants.
Mots‑clés
ELICA, aviation, avion de transport régional, hydrogène, piles à combustible, industrie aéronautique, technologies de propulsion, émissions quasi nulles, réduction du bruit, mobilité aérienne régionale
