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Hydrogène ou kérosène « durable », un choix technologique structurant
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Quel sera le carburant de demain ? L'hydrogène ou plutôt le kérosène produit d'une manière durable ? L'industrie aéronautique européenne affirme en choeur que les deux sont complémentaires. Mais les différents acteurs ont des avis nuancés. Pour le moment, un usage obligatoire (mais partiel) des carburants aéronautiques durables se dessine. Simultanément, une lame de fond prend forme côté hydrogène, entraînant toute la filière.

31.08.2021

Bien qu'étant le plus difficile des carburants aéronautiques durables à obtenir, le kérosène synthétique a les faveurs des spécialistes de l'Académie de l'air et de l'espace. © iStock

C'est une recommandation surprenante que vient d'émettre l'Académie de l'Air et de l'Espace. Les sages de Toulouse sont d'ordinaire en phase avec les bureaux d'études d'Airbus. Mais pas sur l'avenir du carburant. Les travaux sur la propulsion à hydrogène doivent se poursuivre, affirment-ils. Passé cette précaution oratoire, ils se montrent en faveur du kérosène synthétique. Or, dans la famille des carburants aéronautiques durables, c'est le plus difficile à obtenir. Aussi connu sous le sigle PtL (« power to liquid » pour « conversion...

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A propos de Thierry Dubois

chez Aerobuzz.fr
Thierry Dubois est journaliste aéronautique depuis 1997. Ingénieur Enseeiht, il s’est spécialisé dans la technologie – moteurs, matériaux, systèmes — et la sécurité des vols. Chef du bureau français du magazine Aviation Week, il anime aussi des rencontres comme les tables rondes du Paris Air Forum. Pour Aerobuzz, Thierry Dubois couvre notamment les hélicoptères civils et des sujets techniques.

27 commentaires

  • Vladimir_K

    Certains lecteurs sont sceptiques, c’est leur droit. Parfois, le scepticisme est dû à une méconnaissance du sujet, là encore, ce n’est pas interdit.
    Nous avons la chance ici, d’avoir une belle plateforme de discussion, alors discutons.

    Je ne vais pas parler des avantages ou des inconvénients de l’hydrogène et/ou des biocarburants, je l’ai déjà fait ici, et j’ai même traduit tout un article qui date de 1988 et qu’Aerobuzz a eu la gentillesse de publier.

    Discutons plutôt des alternatives. Le secteur aérien, et plus globalement du transport, fait face à une doctrine qui l’accuse de détruire la planète. Doctrine, dont sont affranchis l’internet (et ses datacentres) ou le secteur minier qui fournit les hautes technologies (hélas, le lithium, le silicium, le cobalt… ne poussent pas dans les arbres.)

    Alors je répète ma question : quelles sont les alternatives ?
    – L’avion électrique ? Hm… les batteries pèsent lourd, il faut les traîner même quand elles sont vides, et si par malheur on les perce, on a un incendie qui dure 24 heures.

    – L’avion à propulsion nucléaire ? Ça a été tenté dans les années 60, mais c’est compliqué techniquement et psychologiquement.

    – Le vol à voile ? Je ne connais pas le sujet, je ne sais pas s’il est raisonnable d’imaginer un avion de transport, qui remorque un planeur de transport.

    – L’avion solaire ? Les vols risquent d’être longs, très longs et compliqués.

    – Les dirigeables à moteur solaire ? Oui, les voyages seront longs, mais si le confort est garanti, alors pourquoi pas.

    – Des ekranoplanes pour les vols transocéaniques ? D’abord pour le fret, ensuite pour le transport de passagers ? Ça se discute ; ça m’amuserait bien, mais est-ce que le public est prêt pour ça ? Comment réguler la circulation maritime / aérienne ? Je ne sais pas.

    Si mes réponses peuvent paraître loufoques, la question est bien réelle et sérieuse.

    • Carbet

      Bonjour Vladimir K

      Il n’est pas question ici de croyances mais de chiffres…… et les chiffres sont têtus !

      Tous les carburants « miracles » sont produit avec des rendement de moins de 0,8 en utilisant des énergies fossiles .
      Dit autrement il est utilisé plus d’énergie fossile pour les produire que l’énergie qui en est extrait en les brulant ……
      En général sans prendre en compte l’énergie grise mise dans les installations de production .

      Mais si c’est vos croyances ……. Je ne peux que vous dire :
      Regardez bien le mur que l’on commence à voir monter à l’horizon . Mur vers lequel on roule à toute vitesse .

      Votre liste des inventions ne fonctionnant pas dans « le vrai monde » devrait rendre raisonnable .
      Salutations

      • Vladimir_K

        Vous ne répondez pas à ma question, malgré tout. Même si mes propositions sont fantaisistes, au moins j’essaie. C’est toujours mieux que de critiquer, sans rien proposer, ce qui est un peu facile.
        À bon entendeur !

        Quant aux chiffres, ils seront en effet d’autant plus têtus, si vous vous limitez à ceux qui vous arrangent. Je vous encourage donc à consulter les nombreuses fiches sur le sujet produites par l’Institut Français du pétrole, par exemple celle-ci …

        https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/article/detecter-les-emanations-naturelles-dhydrogene-grace-aux-images-satellites-lancement-du-projet-sen4h2

        … аfin de ne pas vous limiter à vos propres connaissances, qui sont peut-être incomplètes.

        Comme je l’ai mentionné par ailleurs, il n’y a pas que l’électrolyse ou la transformation de produits pétroliers pour produire du H2. Il y a aussi d’autres technologies bien plus intéressantes en cours de développement ; dans la mesure où l’on n’a commencé à s’y intéresser timidement que dans les années 70, avec des budgets assez misérables, il faudra être un peu patient, comme pour tout.

        Encore une fois, à bon entendeur !

  • Claude Lelaie

    Le vrai problème est: quel marché? Si les US et l’Asie ne veulent pas de l’hydrogène, alors nous allons investir des dizaines des milliards dans des moyens courriers vendus uniquement en Europe. Est-ce bien raisonable?

  • Carbet

    Bonjour à tous

    L’hydrogène durable …. kézaco ?
    Cela n’existe pas dans la nature sur terre , il faut une débauche de technologies énergivores pour le « fabriquer » et le stocker avec un rendement bas à faire pleurer un ingénieur .

    Toute la chaine de production / stockage étant fabriquée et alimentée « grâce » à l’utilisation du gaz naturel , du pétrole et du charbon dont on veut justement réduire la consommation pour cause de CO2 et prochain épuisement …….
    Ce n’est pas un peu idiot ???

    De toutes façons dans quelques dizaines d »années il n’y en aura plus suffisamment ……. Game Over !

    Autre point qui n’est absolument pas discuté dans toutes ces belles présentations sur « l’énergie hydrogène » , c’est le cout très élevé des piles à combustible nécessaires pour générer de l’électricité .
    Il est encore moins mis en avant leur MTBF ridicule (moyen temps de bon fonctionnent) : Dit autrement elles ne sont pas fiables .
    Avec en prime une durée de vie ridicule de l’ordre de 2000 heures ……. Vu leur cout cela la fout mal !
    Pour mémoire leurs débuts datent des années 60 …… !

    Et pour finir ces formidables piles à combustible ont un rendement de l’ordre de 50% ……. C’est encore plus à pleurer quand on se rappel le rendement déplorable de la « fabrication » de l’hydrogène ….. !

    Après les pleurs , le rire : 50% de la puissance contenue dans l’hydrogène part en chaleur dans l’atmosphère , on ce rapproche du rendement d’un bon vieux Continental …….
    C’est bien pire si on prend bien en compte tout le cycle de production de l’hydrogène .
    Le vainqueur est :::::> Le Continental ! …… Applaudissez !!

    Ce n’était pas la peine de faire cette débauche de haute technologie pour en arriver là !

    Une autre difficulté passée sous silence : L’hydrogène utilisé doit être très pur sous peine de réduire fortement la durée de vie déjà courte de la pile à combustible .

    Et maintenant si on parlait du « kérosène durable » qui n’est pas plus durable que l’hydrogène .

    A la base on doit savoir si on veut donner à manger à toute la population mondiale ou produire des agrocarburants , certains disent « nécrocarburants » , car vu les volumes à produire il n’y a pas la place sur les terres cultivables pour les deux productions si on veut produire autant d’énergie qu’avec le gaz naturel , le pétrole et le charbon.

    A mon avis le choix est déjà fait et il va y avoir beaucoup de morts .

    La culture du maïs , blé , soja , canne à sucre , betteraves et autres , pour produire les bases du kérosène « durable » , ne se fait pas sans investir dans des engins agricoles , des engrais , certainement aussi des produits phytosanitaires , cela se fait là aussi « grâce » à l’utilisation du gaz naturel , du pétrole et du charbon . Tout comme pour construire les infrastructures des usines pour « fabriquer » le kérosène durable et vert .

    Le même « Game Over » que pour l’hydrogène lui pend au nez au kérosène « durable » .

    Aux dernières nouvelles toutes les expérimentations semi industrielles de production de gasoil « vert » ( un cousin ) ont étés des échecs retentissant . Des fiascos purs et durs !

    L’hydrogène et le kérosène « durables » plus vert que vert n’en ont que le nom : Du vent de communication pour « sortir » encore quelques subventions juteuses de gouvernements vivants à crédit , avant que la « boutique » ne ferme .

    Gardez le moral , si vous êtes jeunes vous allez en avoir besoin .
    Salutations

    • Gj

      Merci de donner les limites de ce système largement médiatisé.
      Pour les trains à hydrogène les stations de recharge sont classées SEVESO, qui en veut?

      • Michel

        Ben moi: si on pouvait remplacer la centrale atomique de Penly prés de chez moi par une usine « sévéso » (bien conçue !) de production d’hydrogène à partir de l’eau de mer avec l’énergie des éoliennes offshore (dont on a toujours qu’un exemplaire dans le pays ayant la deuxième surface maritime du monde).
        Une usine sévéso, ça fait mal quand ça « pète » mais c’est bref. Tchernobyl, Fukushima et les accidents nucléaires soupçonnés, non reconnus, c’est pour des siècles.
        Je sais: je suis le « Khmer vert » désigné pour intervenir sur ce site .
        Car ne voir que les défauts des énergies nouvelles sans rien proposer d’autre que de continuer ce qui se fait actuellement jusqu’à la fin, c’est pas du fanatisme de « Khmer qui change rien » !

    • Vladimir_K

      L’hydrogène n’existe pas sous forme naturelle sur terre? Vraiment ?
      Peut-être faudrait-il se renseigner un tout petit peu. Une simple recherche, ne serait-ce que sur Wikipédia (je sais, ce n’est peut-être pas la meilleure source, mais c’est déjà un bon début pour celui qui ne veut pas se donner trop de peine), démontre qu’il y a bel et bien des sources naturelles de dihydrogène sur terre.

      Si ces sources ne suffisaient pas, il y a une technologie en voie de développement, qui consiste à produire du dihydrogène par photosynthèse à l’aide de cyanobactéries (là encore, on reste dans l’éco Feng-Shui).

      Enfin, le nucléaire n’est pas une si mauvaise idée que cela, surtout s’il est utilisé intelligemment – c’est d’ailleurs noté dans l’article.

      Enfin, le temps de développer toute la filière hydrogène, on peut déjà se préparer avec le gaz naturel/méthane. Cela a déjà été testé par les Soviétiques avant l’effondrement de leur pays avec le TU-155/156, c’est aussi ce qui se fait actuellement dans le secteur routier (de plus en plus de camions au GNL/méthane), les procédés étant assez proches de l’hydrogène (liquéfaction, transport, etc.)

      • Carbet

        @ Vladimir K
        Ce n’est pas nouveau ! C’est principalement connu pour être présent dans les gaz des volcans .
        De là à en faire une source d’énergie universelle du futur il y a un très grand pas à faire vu les quantités émises et son caractère diffus !

        Il y a les clathrates de méthane que curieusement vous ne citez pas , ils sont bien plus abondants que le rare « hydrogène naturel » .

        Les rêves éveillés c’est très bien , mais la réalité se charge de les réduire presque toujours à rien.
        Salutations

      • Vladimir_K

        @Carbet

        Le méthane est en effet une alternative que j’ai très brièvement mentionnée, puisque déjà existante dans le secteur routier.

        Je suis d’accord, le méthane est plutôt intéressant ; il n’a pas le pouvoir calorifique du H2 et il y aura toujours des gens qui diront que sa combustion produit du CO2, que ce n’est pas si écologique que cela, mais je le verrais très bien comme marche-pied pour une future technologie H2, le temps qu’elle se mette en place.

  • Fbs

    Je n’ai malheureusement pas d’abonnement payant, donc accès à cet article, mais si une chose est sure, c’est que la solution la moins coûteuse triomphera

    Et le coût est directement proportionnel au besoin en énergie.

    Combien faut-il d’énergie pour faire du bio-carburant avec des bactéries ou via capture du CO2 athmospherique, puis en traitements pour en faire un carburant liquide ? Et multiplier ça par le rendement d’un moteur (* 0,4 au mieux)

    A côté : combien faut il d’énergie pour faire de l’hydrogène par électrolyse d’eau, puis pour le refroidir a l’état liquide, à multiplier enfin par le rendement de la pile à combustible et du moteur (un gros 0,5)

    Celui qui fait le kw/h restitué sur l’hélice / la soufflante pour le moins « cher » en énergie gagne….

    • Jean-Mi

      Point de vue pertinent et intéressant. Il faut quand même voir plus large avec le coût du transport du carburant, et de son stockage.
      Et là, entre transporter et stocker du kéro (bio, durable, ou organique) dans un bidon avec un bête bouchon (bref, un réservoir en tôle tout bête, remorque de camion, pipeline simple, grosses cuves géantes), et transporter et surtout stocker de l’hydrogène liquide sous très haute pression, donc en petite quantité et dans un temps court, ben y’a pas photo sur le coût et surtout la difficulté technique qui multiplie le coût…
      Votre conclusion reste valide et très bonne, mais il faut prendre en compte tout le cycle, fabrication, stockage, transport, re-stockage, et l’usage. Pas seulement la fabrication.
      Je ne parle même pas des réservoirs dans les avions.

      • stanloc

        Vous ne semblez pas savoir que tous les jours des navires appelés méthaniers transportent le gaz que vous brûler pour vous chauffer et/ou cuisiner dans des citernes immense à – 162 ° C donc à l’état liquide.

      • Philippe

        Vous oubliez une chose importante sur les reservoirs d hydrogene : ils perdent naturellement de la pression et donc du gaz avec le temps.
        Voyez la video de la chaine voitures et ingenierie sur la voiture a hydrogene et vous verrez qu on se fourvoie la dedans
        Comme d hab c est piloté par les politiques qui n y comprennent rien

      • Jean-Mi

        @Stanloc : Essayez donc de faire voler un méthanier !
        Bien sûr que ça existe, mais c’est techniquement à l’opposé de l’aviation. Et il faut voir la quantité d’énergie qu’il faut dépenser juste pour conserver les cuves à -162°C pendant le trajet. De quoi faire voler un avion pendant un moment. Et avec des épaisseurs d’isolation et des matières d’isolation des cuves ici encore incompatibles de l’aviation.
        Voir aussi le commentaire de Philippe : encore plus que l’hélium, l’hydrogène H2, la plus petite molécule possible en volume, est impossible à conserver de manière pérenne dans une enceinte. Il faut ici encore des épaisseurs de parois et des matériaux incompatibles de l’aviation (masse, volume), que ce soit en basse ou haute pression.

      • Carbet

        Bonjour Jean Mi

        Le stockage de l’hydrogène se fait :
        – OU à très basse température et à pression faible ou ambiante .
        – OU à très haute pression et à température ambiante .

        Dans les deux cas il y a une « transpiration » au travers des parois fines ou épaisses .
        N’oublions pas les raccords de plomberie HP qui ont une tendance naturelle à fuir .
        Ce qui amène à de gros risques d’explosion……
        Il y a déjà eut une explosion dans une station service expérimentale H2 de Norvège , la première il me semble de mémoire .

        Amicales salutations

      • Jean-Mi

        C’est ça qu’est-ce que je voulais dire… 😉

      • Vladimir_K

        @Jean-Mi
        Un avion qui vole à l’hydrogène liquide, avec réservoir, sécurité et tutti quanti, cela a été fait en 1988 avec le TU-154. Ce n’était pas facile, mais ça a été fait, dans un pays ruiné, avec des technologies moins avancées que ce que l’on connait actuellement, c’est donc sans doute faisable.

        En tout cas, ça vaut la peine d’essayer, de chercher, quitte ensuite à confirmer vos dires si vous avez raison, ou les infirmer dans le cas contraire.

      • Vladimir_K

        @carbet.

        Le gros risque d’explosion comme vous le dites, existe pour toute station service, qu’elle délivre de l’hydrogène, du sans-plomb 95 ou même du gazole. ​

        Je vous pense victime de l’effet Hindenburg : les images sont certes impressionnantes, mais pour rappel : plus de la moitié des occupants ont survécu et les victimes ont toutes succombé soit de brûlures dues au diesel, soit de chutes mortelles. Quant aux images de l’incendie, c’est l’enveloppe en aluminium qui a pris feu et non le gaz, qui s’est échappé presqu’immédiatement.

        Petit rappel de physique : le H2 est plus léger que l’air, donc au moindre trou, il s’échappe vers le haut en moins de temps qu’il n’en faut pour le dire

      • Jean-Mi

        Merci Vladimir.
        L’ex-URSS, même quand son bas-peuple est au plus bas, est capable de continuer un projet, du moins d’en tirer des conclusions. Et d’archiver pour plus tard si besoin.
        Ils ont essayé, à une assez belle échelle (un gros avion), avec des moyens énormes malgré la pauvreté ambiante.
        Et visiblement, même avec une santé retrouvée, ce genre de projet ne donne pas lieu à une suite connue à ce jour. C’est un signe quand même que ça doit pas être super pratique.
        Tout comme les essais d’avions nucléaires dans les années 60 en plein dans le pic de la mode du nucléaire, avec des moyens énormes…
        Mais ça peut ressortir, avec de nouveaux matériaux et/ou de nouvelles connaissances… Qui sait ?

      • Carbet

        Bonjour Jean-Mi

        Votre remarque : «  »Mais ça peut ressortir, avec de nouveaux matériaux …… «  » , semble se concrétiser avec l’explosion le 8 aout 2019 en
        Russie de ce qui a été supposé être un missile à statoréacteur nucléaire ……
        https://blogs.mediapart.fr/association-criirad/blog/300819/explosion-du-8-aout-en-russie-recuperation-dun-missile-propulsion-nucleaire

        Pourquoi pas alimenté à l’hydrogène …….. Rire
        Tous aux abris ! Ils sont fous !!
        Meilleures salutations

      • Vladimir_K

        @Jean-Mi
        Disons que la Russie étant un gros exportateur de pétrole et de Gaz, qui même en dépendait très fortement jusqu’à très récemment, n’était pas nécessairement motivée pour investir de milliards dans le dihydrogène, surtout si elle est seule dans son coin à le faire ; les vols intérieurs russes ne permettront sans doute pas à eux seuls de revenir sur l’investissement.

        Je ne pense pas qu’Airbus, l’UE, les gouvernements canadien, australien, le Royaume-Uni… ou même Boeing, qui officiellement sceptique sur le sujet étudie un drone fonctionnant au H2) dépensent de l’argent en recherches juste pour faire plaisir à Greenpeace.

        @Carbet
        Argumenter en utilisant une intervention (même pas un article) provenant du blog de Médiapart sur un unique incident est à peu près aussi pertinent que de dire que Concorde est un avion dangereux, parce qu’il y a eu un accident, et que l’appareil a été cloué définitivement au sol peu après.

  • stanloc

    Tout ça c’est très joli MAIS je n’y vois qu’un inconvénient pour que j’adhère pleinement à ces prévisions. Elles sont en effet faites par des gens qui ont consulté, manipulé, décortiqué des « papiers » émis par des acteurs plus ou moins engagés dans cette démarche. J’aurais préféré les prévisions des ingénieurs de centres de recherche travaillant sur le sujet.

    • Michel

      Je me souviens d’une intervention de l’ingénieur général Louis Petit, plus grand spécialiste européen du conditionnement d’air des aéronefs il y a quelques années.
      Il avait commencé par « quelques RAPPELS d’aérothermie » et on était déjà tous largués ! ça ne m’a pas empêché d’intervenir (avec succès) sur les GCA pendant des années !
      S’abreuver aux sources de la connaissance, oui, à la condition de ne pas être immédiatement noyé !

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