Le transport aérien national et international fait partie de l’électrification. Cela nécessite une approche unique de la décarbonisation, comprenant plusieurs outils Au cours des dernières années, nous avons assisté à des changements considérables dans les transports, et les idées conceptuelles prennent vie à la suite de l’évolution de la propulsion électrique. Cela a débuté avec le passage du carburant à l’électrique, et maintenant le transport aérien prend un virage pour intégrer d’autres modes de mobilité. Historiquement, plus le moteur est gros, plus un avion a de puissance et de poussée, ce qui détermine son aptitude aux vols courts et long-courriers. À l’heure actuelle, vous ne pourriez piloter des avions légers au-dessus de l’océan Atlantique; De même, un Airbus A380 n’est pas viable pour du transport interurbain. Des principes similaires s’appliquent dans un espace d’aviation durable alors que nous recherchons de nouvelles façons de fabriquer des avions adaptés à des tâches spécifiques et plus flexibles en fonction de l’objectif visé. Le rapport poids/puissance est la bataille à laquelle les techniciens sont confrontés, mais l’architecture de la batterie permet une utilisation différente du ciel. Les systèmes électriques stimulent la décarbonisation des avions, qui à leurs tours ouvrent de nouvelles façons de voyager. eVTOL pourrait être une solution nationale pour l’aviation Prenons l’exemple de l’avion électrique à décollage et atterrissage vertical (eVTOL). Avec un minimum de composants requis par un système entièrement électrique, les ingénieurs aéronautiques s’éloignent du concept conventionnel pour utiliser une disposition d’hélice de style drone, en créant des avions qui s’inscrivent dans la culture actuelle de flexibilité et de commodité. Cependant, cela représente plusieurs défis. « Les avions à décollage vertical exigent beaucoup de puissance, et c’est l’un des problèmes qui ont limité leur déploiement à plus grande échelle dans le passé. Avec la propulsion électrique distribuée, vous gagnez sur plusieurs aspects », explique Jia Xu, CTO, Honeywell UAM et UAS. « Il y a l’avantage du bruit, il y a un avantage de sécurité, et maintenant vous pouvez également fonctionner dans ce mode de décollage vertical sans autant d’inconvénients que par le passé. » L’innovation que nous voyons dans les eVTOL témoigne des capacités des systèmes entièrement électriques. Les composants électriques réduisent le besoin de plus d’espace pour encapsuler les moteurs encombrants et les systèmes de propulsion alimentés par les combustibles fossiles. Ce principe est également observé dans l’industrie automobile, de plus en plus de constructeurs automobiles maximisent les petits moteurs pour une plus grande capacité. Ensuite, il y a la disposition de la propulsion. Traditionnellement, les avions étaient construits avec de gros moteurs ou des hélices pour fournir la puissance maximale. eVTOL permet un nouveau moyen confortable et sophistiqué de transport de personnes et de bagages. Ils sont percus presque comme une voiture dans le ciel, ce qui pourrait rendre l’aviation plus flexible tel que perçue lors de certains films de science-fiction. L’idée d’eVTOL à plus grande échelle n’est plus une nouveauté, mais un exercice qui pourrait réduire les coûts de l’aviation et créer des avions évolutifs spécialement conçus pour différents besoins. « Plutôt que de nécessiter un moteur électrique géant, on peu en utiliser 12 petits, sans payer trop cher. Essentiellement, le coût de chaque moteur est assez minime, tout en bénéficiant de sécurité et de contrôle », explique Xu. « Une solution évolutive est de plus en plus logique avec le décollage vertical. Cela signifie simplement que si vous fabriquez un petit moteur électrique de cinq kilowatts, il devrait très bien répondre lorsque vous passerez à un moteur plus puissant. » La décarbonisation électrique de vols internationaux peut-elle être effectuée ? Tout cela est bien beau d’un point de vue régional ou national, mais qu’en est-il du transport international? Avec plus de 38 millions de vols internationaux en 2019, soit une diminution rapide d’environ 16,7 millions en raison de la pandémie, l’aviation joue un rôle important dans la réussite économique, le commerce et les loisirs. Mais le niveau de pollution a forcé le changement parmi les opérateurs aériens pour adopter des solutions plus durables. Les efforts actuels sont axés sur la création de modèles d’avions hybrides ou l’adoption de SAF (Carburant d'aviation durable) pour réduire les émissions jusqu’à 80% pour les voyages à l’étranger, mais les questions abondent quant à savoir si le tout électrique serait une solution appropriée pour une utilisation à long terme dans l’industrie. « Il y a un point de transition, si vous volez sur des distances de plus en plus longues, vous aurez besoin d’une énergie hybride pour correspondre à l'énergie générée par des combustibles fossiles », explique Xu. « Il existe des alternatives. Vous pouvez utiliser un système de pile à combustible à hydrogène, qui serait le moteur principal, fournissant cette densité d’énergie soutenue pour appuyer les moteurs électriques. Mais, plus que probablement, avec ce système hybride, vous aurez toujours besoin de plusieurs moteurs électriques. « Vous allez avoir besoin de batteries pour vous donner cette puissance élevée, puis une génératrice, que ce soit un système de pile à combustible, un turbogénérateur ou un moteur à combustion interne pour soutenir cette puissance énergétique. » Lorsque vous considérez tous les composants mentionnés par Xu, non seulement cela semble cher, mais aussi lourd et complexe. Il semble que même si les solutions énoncées permettent un vol prolongé pour les avions à propulsion hybride, cependant la vérité est qu’ils continuerons encore à bruler des combustibles fossiles qui produiront des émissions. C’est le problème que les techniciens cherchent à résoudre, car les gros avions de passagers peuvent actuellement opérer en mode hybride, mais l’objectif est d’atteindre zéro émission. Alors, comment vont-ils faire cela? En augmentant lentement les capacités de propulsion électrique dans les avions commerciaux, et peut-être que l’hydrogène fera son chemin dans le mélange car son utilisation n’a pas encore été pleinement exploitée. Tom Swallow EV Magazine Contribution: André H. Martel
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