Airbus décline l'aviation à hydrogène à travers une suite de trois concepts regroupés sous le nom de code « ZEROe ». © Airbus
Airbus déclenche une offensive médiatique sur le thème de « l’avion zéro émission » à l’horizon 2035. En dévoilant trois projets futuristes, baptisé ZEROe, l’avionneur européen s’offre la une de l’actualité.
C’est un peu comme si l’avionneur de Toulouse disait au monde entier, et en particulier aux écologistes : « je vous ai compris ! ». En ce lundi 21 septembre 2020, dernier jour de l’été, Airbus passe à l’offensive, ou pour être plus raccord avec la réalité, il lance une vaste contre-offensive. Depuis des mois, l’avion fait l’objet d’un pilonnage en règle qui s’est encore accentué au cœur de la pandémie. Il a pris en France, la semaine dernière, des allures inquiétantes. Airbus contre-attaque. L’effet de surprise est réussi. L’avion à hydrogène est en passe de devenir la coqueluche des médias.
Il faut dire qu’Airbus met le paquet ! Il dévoile simultanément « trois concepts préfigurant le premier avion commercial zéro émission au monde, dont la mise en service est prévue en 2035. » Avec ce projet baptisé « ZEROe », il ambitionne de « se positionner comme chef de file dans la décarbonisation de l’industrie aéronautique. » Une manière aussi de dire qu’il assume ses responsabilités sociétales.
Tous ces concepts ZEROe utilisent l’hydrogène comme source d’énergie principale. Pour Airbus, celle-ci « s’avère exceptionnellement prometteuse comme carburant aéronautique propre et qui pourrait permettre à l’industrie aérospatiale et à de nombreux autres secteurs d’atteindre leurs objectifs de neutralité climatique. » Chacun de ces concepts présente une approche différente du vol zéro émission, et explore diverses pistes technologiques et configurations aérodynamiques.
Le turboréacteur ZEROe à hydrogène d’Airbus pourrait voler en 2035. © Airbus
Ce module de 120 à 200 passagers sera capable d’effectuer des vols intercontinentaux de plus de 3.500 km et alimenté par une turbine à gaz modifiée fonctionnant à l’hydrogène, au lieu du kérosène, par combustion. L’hydrogène liquide sera stocké et distribué grâce à des réservoirs situés derrière la cloison étanche arrière.
Le turbopropulseur ZEROe à hydrogène d’Airbus. © Airbus
Cet avion capable d’embarquer jusqu’à 100 passagers utilisera un moteur turbopropulseur au lieu d’un turboréacteur, également alimenté par la combustion d’hydrogène dans des turbines à gaz modifiées, et capable de parcourir plus de 1.800 km. Une option idéale pour les vols court-courriers.
L’aile volante de 200 passagers ZEROe à hydrogène. © Airbus
Il s’agit d’un évolution du principe de l’aile volante d’une capacité allant jusqu’à 200 passagers. La voilure se fond dans le fuselage principal de l’appareil qui présente un rayon d’action comparable à celui du concept de turboréacteur. Le fuselage exceptionnellement large offre de multiples possibilités pour le stockage et la distribution d’hydrogène, ainsi que pour l’aménagement de la cabine.
A travers cette opération de communication, Airbus espère donc convaincre le grand public et plus particulièrement les moins radicaux des écologistes, de sa détermination à rendre environnementalement acceptable le transport aérien. L’avionneur s’adresse également aux pouvoirs politiques. Il en appelle ouvertement au « soutien des gouvernements » qui selon lui, « sera déterminant dans la réalisation de ces objectifs ambitieux, grâce à un financement accru de la recherche et de la technologie, à la transformation digitale et aux mécanismes qui encouragent l’utilisation de carburants durables mais aussi le renouvellement des flottes d’avions, afin de permettre aux compagnies aériennes de retirer plus rapidement du service les appareils plus anciens, moins respectueux de l’environnement. »
Autrement dit, Airbus est prêt à montrer la voie, mais il ne pourra pas faire le chemin tout seul !
Gil Roy
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Visiblement plusieurs des intervenants sur ce sujet semblent manquer d'expérience vécue avec les gaz liquéfiés.
Certains gaz comme le butane ne nécessitent que d'être comprimés pour passer à l'état liquide et ils restent dans cet état si le réservoir est assez solide pour tenir à la pression.
Pour l'hydrogène par contre il faut le comprimer ET le refroidir pour le faire passer à l'état liquide à la pression atmosphérique. Donc le cryostat dans lequel se trouve l'hydrogène liquide ne subit pas de pression tout comme le cryostat que votre dermatologue possède pour garder son azote liquide. Par contre comme ce cryostat n'est jamais qu'une sorte de bouteille Thermos, son isolation n'est pas parfaite et le liquide de réchauffe légèrement et s'évapore. On perd du liquide. Mais si on a aussitôt l'utilisation du gaz ainsi produit ce n'est pas dramatique.
Pour les voitures il est possible de se contenter de comprimer l'hydrogène à 700 bars à la température ambiante pour avoir une réserve d'hydrogène équivalente à celle que l'on aurait en liquide. Donc soit on construit des réservoirs tenant au moins 700 bars soit on construit des cryostats plus légers mais plus fragiles et probablement beaucoup plus coûteux à fabriquer.
Se souvenir aussi que si on comprime un gaz il s'échauffe grandement donc même si on s'arrête à 700 bars il y a de grosses pertes de chaleur.
L'hydrogène est comme l'électricité ils sont des vecteurs d'énergie. Ils permettent de "délocaliser" une partie des pertes et des déchets au lieu de les avoir sur le lieu d'utilisation.
Si on extrait l'hydrogène du pétrole prioritairement c'est que probablement l'atome d'hydrogène est moins "solidement attaché" au carbone des hydrocarbures qu'il ne l'est à l'oxygène dans la molécule d'eau, donc il faut moins d'énergie pour l'isoler.
Ce serait intéressant d'avoir le point de vue des motoristes, faut-il une rupture technologique ou bien peut-on adapter les technologies existantes ? A cette échelle, vaut-il mieux brûler l'hydrogène dans un réacteur/turbopropulseur adapté ou bien l'utiliser dans une pile à combustible pour entrainer des moteurs électriques à haut rendement (eventuellement propulsion distribuée comme on croit le deviner sur l'aile volante) ? Sous quel délai verra-t-on les premiers essais en vol de ces moteurs ?
Le délai dépendra peut être de la fin du pétrole, si tous les transports passent à l'électrique, il faudra de grandes quantités de cuivre qui feront augmenter son prix, offre et demande, souvenez vous, du temps des pharaons, il était plus cher que l'or...!
Bonjour MajorTom, on a quelques éléments de réponse dans l'article suivant doi:10.3390/en11020375 : https://res.mdpi.com/d_attachment/energies/energies-11-00375/article_deploy/energies-11-00375.pdf
C'est un article ouvert. Je vous conseille d'aller directement à la figure 7 et la conclusion. En gros, les piles à combustibles sont aujourd'hui lourdes et le réservoir d'hydrogène aussi. Brûler l'hydrogène directement dans la turbine à gaz semble être la solution la plus mature, mais la pile à combustible sera sans doute l'étape d'après, une fois qu'elle aura gagné en rapport poids-puissance, car elle est plus efficace.
@precesseur et stanloc
Avez vous lu mon PS ?
L'air est une constante dans l'équation d'un combustible ou d'un autre...
Et la masse de l'air à haute altitude ? La poussée diminue et comme la résistance de l'air fait de même...reste la masse du combustible qui passe dans le rapport des vitesses de l'avion à "l'air libre " !
En première approximation on néglige la masse de combustible par rapport à l'air, dans le calcul de la poussée d'un turboréacteur; en gros elle est négligeable, bien que significative dans un deuxième calcul plus précis. Au moins c'est ce dont je me souviens de mes années d'ENSICA (Ecole Nationale d'Ingénieurs des Constructions Aéronautiques). Maintenant ma specialité a été après l'automatique et je ne suis pas specialiste des turbomachines. Donc je vais pas me battre.
Mais par ailleurs je suis tombé récemment sur l'article d'un croyants aux Chemtrails. Mais c'était un complotiste avec une culture technique pour une fois qui comme vous supposait que toute la poussée venanit de la masse de carburant, et s'étant renseigné sur la finesse des avions commerciaux récent (f= 15 à 20 ou même un peu plus pour les A350 ou autre Triple 7). A partir de la masse en croisière (en faiasant si nécessaire une interpolation entre le début et la fin de la croisière), donc de la portance (Rz=Mg), en déduisait la trainée (non la densité de l'air n'intervient pas, la finesse suffit: Rx=f Rz), de la vitesse de l'avion il en déduisait la puissance déployée (P=Rx V) (en kW), comparait au nombre de kg de kérozène nécessaire (à partir de l'energie specifique du kéro).. et arrivait au fait que çà ne collait pas par rapport à la consommation réelle beaucoup plus faible. .. Il en deduisait l'ajout de composants chimiques responsables des trainées dans le ciel! J'ai essayé de lui faire comprendre que peut être ces trainées pouvaient provenir de l'énorme masse d'air ingurgitée, compressée, décompressée et que si cet air est déjà proche du point de roséee il avait de grandes chances de condenser ou même geler la vapeur d'eau en son sein.. Ma suggestion a été vaine mais vous pouvez refaire son calcul tres simple qui lui était juste et trouver vous aussi que le carburant seul ne peut pas créer la poussée nécessaire.
@precesseur,
Un avion à réaction tout comme l'avion fusée ou la fusée fonctionne sur le même principe celui de l'éjection de produits à grande vitesse à l'opposé de la direction vers où on veut aller. La différence est dans ce que en principe une fusée emporte carburant et comburant évidemment pour sortir de l'atmosphère terrestre alors que l'avion à réaction n'emporte que le carburant car le comburant c'est l'air.
Mais on peut éjecter tout et n'importe quoi comme de l'eau dans la fusée à eau ou dans le tourniquet d'arrosage ou de l'air comprimé dans le rotor du DJINN.
Merci Stanloc! Mais çà fait quelques décennies (hélas!) que j'ai transformé ma croyance initiale qui était F= m dv/dt en F=dp/dt = d(mv)/dt = v dm/dt + m dv/dt. Donc le termer reaction v dm/dt je connais. Mais depuis je fait de la mécanique quantique et là il me faudrait du Latex et j'arrête donc ici.
@Ranc
Le paradis pour toi ?
Mmouais....il faudra peut-être envisager un petit stage pédagogique au purgatoire, non ?😂😇
En attendant, ravi de te retrouver avec ta verve et ton humour....
Bien amicalement,
JB
@Carbet
Comparez les PCI/PCS et les rejets des réactions de combustion. Ici les PCI :
Kérosène : 43 MJ/kg
Dihydrogène : 143 MJ/kg
Méthane (gaz naturel) : 50,03 MJ/kg
Oui Aff le loup çà fait une différence d'énergie spécifique, et oui pour propulser un avion ce n'est pas le carburant qui compte (enfin un peu aussi, et l'energie specifique ici est importante, en gros facteur 3 comme vous le rappelez) mais au vue des positions prises ci-dessous je pense important de rappeler que pour propulser par un reacteur ou turbo-propulseur intervient le carburant mais aussi le .. comburant, l'air, qui certes permet la reaction (d' oxydo-reducton) mais aussi et surtout fait 'masse' et propulse. D'ailleurs l'azote, majoritaire, négatif dans le premier rôle, est positif dans le deuxième. Ceci étant dit, même si l'hydrogène est un gamin turbulent, et qui donc presente une masse effective (a soulever) bien supérieure à elle-même, due à son containeur, il me revient que EADS il y a une dizaine d'année avait lancé un projet de stockage de l' hydrogène sous forme d'hydrure de magnesium, donc sous forme solide (l'idée étant que le magnesium sous forme nanométrique ne soit pas en poids excessivement supérieur à son adsorbé l'hydrogène). En dix ans on sait pas ils (EADS/Airbus) ont peut-être avancer, suffisamment en tout cas pour avoir un espoir. Ils ne sont pas obligés par ailleurs de tout dévoiler. C'est peut-être ici de la vente de rêve, comme certains l'avancent, mais au moins pour moi çà reste cohérent et pas forcément juste de l'incantation.
Restons sur le fonctionnement des réacteurs, svp !
@Carbet , rien n est sans consequences.
https://www.rtbf.be/info/economie/detail_pays-bas-les-degats-de-seismes-mettent-de-l-eau-dans-le-gaz?id=10029344
De nouvelles secousses à venir... on peut le parier !
Nous avons vu passer des conséquences identiques, mais liées à l'assèchement de sous-sol argileux, qui entrainent des déformations du sol et des lézardes sur le bâtit, jusqu'à parfois le rendre impropre à leur usage.
Quid des réactions des sinistrés ?
Et des pouvoirs publics et assurances ?
Les avocats ne seront pas sans travail.
Bonjour lavidurev et à tous
Merci pour cette info qui m'avait échappée . L'Histoire est pleine de cas similaires dans les bassins charbonniers et pétroliers au travers du monde , gaz de schiste inclus .
Aucune action est neutre : Action , réactions et conséquences plus ou moins dommageables , il y a toujours un prix à payer et c'est tellement mieux quand ce sont les autres qui supportent nos propres atteintes à la planète !
Salutations
Salut, il existe déjà depuis plus de20 ans des véhicules terrestres bi combustibles, l'hydrogène liquide y est transporté dans des réservoirs en acier non réfrigérés et l'essence dans les réservoirs habituels, on passe de l'essence à l'hydrogène en passant par le ralenti ,sans arrêter le moteur, un inverseur permet de changer l'injecteur en fonction.Ces véhicules ont été présenté en Europe et utilisés en prêts dans certain pays nordiques et roulent au Jerapon.Par ailleurs il existe des procédés permettant de générer l'hydrogène à la pression locale sans froid, voir les travaux des Universités de Purdue et Winnipeg notamment.
Je vous rassure : je suis le premier à adopter un comportement vertueux, mais j'avoue que devant cette "promotion insistante d'idées irréalistes", je suis dubitatif et surtout il me semble que nous retardons le processus de vulgarisation de l'écologie appliquée.
Un message péremptoire ou dogmatique, voire extrémiste, s'avère peu crédible aux yeux du plus grand nombre, alors que si nous faisons tous un peu, nous pourrions progresser plus vite dans le sens d'une vie plus frugale en terme de ressources naturelles...
Alimenter quelques véhicule (prototype - preuve de fonctionnement) ne représente pas le même défi que de réaliser la transition de secteurs entiers. Cela demande d'adapter les process et la chaine logistique, donc l'ensemble des métiers.
Il me semble que ce sont souvent les mêmes personnes qui d'une part font la promotion d'une "innovation verte" et qui d'autre part refusent toutes évolution de leur compétences et mobilités... "Ecolos autocentré du fond des bois", qui ne supportent pas d'être dérangés, dans leurs convictions et dans leur cadre idylique de vie "loin de l'agitation des villes".
Car pour l'intégrité intellectuelle, je ne vois pas comment lancer une idée en s'arrêtant en chemin. Appeler à l'emploi d'énergies (ou média énergétiques) bas carbone c'est contraindre un grand nombre à s'adapter, c'est également (au préalable) accepter de modifier sa vie personnelle ...
Donc, sans connaitre votre activité professionnelle ni votre engagement pour cette cause, pouvez-vous répondre positivement à cette question, devant les employés de unités de production de moteur diesel et devant le garagiste à qui l'on devrait imposer de se convertir (sur le champ) à l'électricité courant continu, logiciels et drivers de puissances par exemple ?...
@bdd13
....tout le monde s'affoler.....
Je crains que vous ne rêviez.
Même chez nous (en occident) je n'ai encore vu personne évoquer ne serait-ce que de façon liminaire la cause réelle de 80% des causes de la catastrophe climatique que vous prévoyez : la surpopulation.
Et ce ne sont sûrement pas ceux qui utilisent ce facteur pour prendre le pouvoir par le nombre qui vont s'affoler de sitôt !
Je pense au contraire qu'ils sont ravis qu'il se trouve, chez nous, des gens (même de bonne foi comme vous semblez l'être) pour anticiper notre propre perte et leur dérouler un tapis (vert) en nous suicidant économiquement au pire moment.
Il y a des priorités, et rouler à bicyclette quand Chinois, Indiens Pakistanais et Africains fabriquent et utilisent des voitures, des avions ( et des armes) pour nous imposer leur vision de l'humanité ne me semble pas un calcul judicieux !
Rendez vous dans dix ans....mais ne comptez pas sur moi pour aider tous ces gens à faire vivre mes enfants selon leurs normes/dogmes/religions !
Ça y est, les chinois commencent à s'affoler...:
https://www.atlantico.fr/decryptage/3592521/et-si-la-nouvelle-la-plus-importante-pour-l-avenir-du-climat-de-la-planete-venait-de-passer-quasi-inapercue-transition-ecologique-charbon-panneau-solaire-energies-renouvelables-philippe-charlez
Les Chinois ne s'affolent jamais.....
Le barrage des trois rivières (je l'ai visité) est effectivement impressionnant, mais c'est parce qu'il coupe un cours d'eau gigantesque...et je pense que s'ils développent le solaire (c'est bien) c'est parceque le charbon, à proximité des grandes villes, rend l'air irrespirable!
Ce n'est pas pour rien que leur plus grand parc solaire est à Shenzen .
Ils ont tout à fait conscience que le solaire, seul, ne pourra pas suffire aux besoins du pays, ils ont compris depuis longtemps que l'éolien avait un bilan ridicule (même s'ils nous vendent des alternateurs sans compter...) et ils investissent intelligement dans le nucléaire, ce qui nous est interdit par quelques penseurs intellectuels zadistes auxquels on accorde bien trop d'attention à mon goût...
Tout ça est très bien expliqué dans l'article que vous nous proposez en lien, et merci de nous l'avoir transmis.
A noter que les Chinois sont les seuls à avoir pris en compte toutes les composantes du défi énergétique (et donc climatique) ainsi que des ressources, ils ont , eux, agi sur la démographie.
Suivre leur exemple au lieu de s'attaquer démagogiquement à notre propre aviation serait judicieux...et aurait un impact réel sur les résultats écologiques recherchés, contrairement à notre minable politique de médiocres économies de bouts de chandelles.
Mais ça ne permettrait plus aux jaloux de s'attaquer aux amateurs d'avions tout en continuant de polluer eux-mêmes avec leurs activités plus "populaires", à commencer par la simple respiration des gosses qu'ils pondent en rafale ! 🤰🏻🤰🏽🤰🏾🐰🐰🐰🐰🐰🤪
C'est incroyable comme vous êtes des vieux réac.
Pour des vols a courte distance l'hydrogène est clairement une très bonne solution technique, surtout avec des hélices qui sont bien plus adaptés que ces turbo réacteur.
Attendez de voir ce qu'on prépare chez airbus ...
Bonjour karenax,
Expliquez nous plus précisément svp !
Ce que je ne comprend pas c'est qu'un turboréacteur fonctionne sur le principe de la masse expulsée et qu'un avion doté de ce générateur embarque cette masse en carburant en la comptabilisant en kg ou tonnes et qu'on nous parle d'un carburant hydrogène* dont la masse volumique n'est que de 71 kg par mètre cube alors que celle du kérosène** est en moyenne de 800 kg par mètre cube ?
Où trouve-t-on de l'intérêt au turboréacteur ?
*L'hydrogène se liquéfie lorsqu'on le refroidit à une température inférieure de -252,87°C. Ainsi, à -252.87°C et à 1,013 bar, l'hydrogène liquide possède une masse volumique de près de 71 kg/m3. À cette pression, on peut stocker 5 kg d'hydrogène dans un réservoir de 75 litres.
**Comme carburant pour l'aviation, le kérosène est principalement dû à son fort pouvoir calorifique de 43,15 MJ kg−1 pour le Jet A1, qui autorise une plus grande autonomie à masse embarquée égale, ou, en d'autres termes, qui permet d'alléger la masse totale à emporter à autonomie constante.
Son usage en aviation doit remplir des conditions particulières, notamment au niveau de ses propriétés physiques. Le carburant pour avion est ainsi un kérosène particulier ayant notamment un point de congélation très bas (−47 °C pour le Jet A1[9]), car à 11 000 mètres d'altitude, la température externe est proche de −56,5 °C.
Le kérosène est un mélange d'hydrocarbures obtenu par raffinage du pétrole. Selon le niveau de raffinage, il est classé en plusieurs catégories dont les plus connues sont :
le TR0 de densité moyenne 0,79 est le plus répandu ;
le TR4 plus volatil que le TR0 mais de densité équivalente (de moins en moins utilisé car il pose des problèmes de tenue des pompes à carburant) ;
le TR5 qui a un haut point d'éclair et qui a une densité moyenne 0,81, il est employé sur les porte-avions.
PS : c'est ainsi que pour les très longs parcours un avion "à réaction" a intérêt à embarquer du kérosène haute densité !
Pour augmenter la force de propulsion lorsqu'on utilise la réaction on peut jouer sur deux paramètres ; l'un c'est la masse des PRODUITS ÉJECTÉS (et non pas la masse volumique du carburant dans son réservoir) mais l'autre c'est la vitesse d'éjection. Ce dernier paramètre intervient par son carré ce qui fait que l'on envisage de se déplacer dans l'Univers propulsé par un moteur ionique.
Un avion à reaction n'est pas un avion fusée, et le carburant ne joue pas (uniquement) par sa mase mais par l'énergie qu'il confère à une masse d'air (plus importante, ca doit dépendre des rapport stochimetrique mais aussi du taux de compression) qui au début du processus est devant l'avion et se retouve après derriere ou a tres grande vitesse (tuyère, effet reacteur) ou quasi immobile (effet turbo prop du turbofan).
Enfin c'est ce que j'avais compris.