publié le 23 novembre 2022 à 11:26
678 mots
L'hydrogène est essentiel à la commercialisation d'avions à zéro émissions d'ici à 2035, mais il doit être stocké à une température exceptionnellement basse de -253 °C. Pour utiliser cette technologie, il faut développer des réservoirs d'hydrogène cryogéniques innovants.
Nous cherchons constamment à exploiter des technologies innovantes pour nous aider à atteindre notre objectif de commercialiser des avions à zéro émissions d'ici 2035. Un aspect assez fondamental de cet objectif est la façon dont nous alimenterons un tel avion. À ce titre, nous déployons beaucoup d'efforts pour exploiter ce qui nous semble être une option très intéressante : l'hydrogène. En termes simples, il existe deux technologies principales qui permettent à un avion de voler directement avec de l'hydrogène. Vous pouvez alimenter un moteur par combustion d'hydrogène grâce à des turbines à gaz modifiées, et vous pouvez utiliser des piles à combustible à hydrogène pour créer de l'énergie électrique. Et vous pouvez déployer une approche hybride qui utilise un mélange des deux technologies.
Mais quelles que soient ces options, il y a une constante à l'œuvre : l'hydrogène doit être conservé très froid. Il doit être stocké à -253°C, et maintenu à cette température de manière constante pendant tout le vol, même lorsque les réservoirs sont vides. Les réservoirs de stockage d'un avion à hydrogène sont donc un élément absolument essentiel, mais ils sont complètement différents de ceux que l'on peut trouver sur un avion traditionnel. Nous avons immédiatement compris qu'obtenir ces réservoirs correctement serait vital pour le succès de notre avion ZEROe, donc il y a environ 15 mois, nous avons établi des centres de développement zéro émission (ZEDC) à Nantes, en France, et à Brême, en Allemagne, avec pour mission de concevoir et de fabriquer les réservoirs d'hydrogène, et nous nous sommes mis au travail.
Nous nous sommes tournés vers nos collègues de Nantes et de Brême car ils possédaient déjà les compétences dont nous avions besoin pour relever ce défi. Brême est proche d'Ariane Group et d'Airbus Defence and Space, qui ont l'expérience du travail avec l'hydrogène, et Nantes possède une expertise considérable en matière de structures métalliques. Le réservoir est fabriqué à Nantes, et la chambre froide, qui s'occupe de la gazéification de l'hydrogène liquide, est produite à Brême.
Ce réservoir n'est pas seulement innovant sur le plan technique - il représente une rupture avec les processus traditionnels. Embrassant une méthodologie de travail dynamique et agile, les équipes ont adopté une approche de codéveloppement où, pour progresser rapidement, elles ont accepté la nécessité d'innover, de tester, d'échouer rapidement et de s'adapter. En bref, les équipes se lancent directement dans la fabrication d'un prototype, qu'elles testent et dont elles tirent des enseignements avant de développer un prototype amélioré, plutôt que de passer beaucoup de temps à travailler sur des plans théoriques. Cette rapidité est mise en évidence par les progrès réalisés sur le site de Nantes, où l'équipe a pris un entrepôt vide et a construit le premier réservoir d'hydrogène cryogénique jamais produit chez Airbus en un peu plus d'un an.
Le parcours pour amener cette nouvelle technologie sur le marché se déroule à peu près comme suit : Les ingénieurs conçoivent les réservoirs d'hydrogène cryogénique sur un logiciel à Toulouse. Ces conceptions sont transmises aux équipes de Nantes et de Brême, qui les examinent et étudient le processus de fabrication. Une fois la conception approuvée, le premier réservoir - qui est testé avec de l'azote et non de l'hydrogène - est mis au point. C'est là que nous sommes maintenant.
L'étape suivante consiste à examiner le prototype d'un œil critique et à se demander ce que nous pouvons améliorer. Les aperçus et les données des tests sont rassemblés et toutes ces informations entrent dans la conception d'un deuxième prototype, qui sera rempli d'hydrogène. Nous avons déjà beaucoup de retours et nous cherchons en particulier à optimiser l'espace, à améliorer les performances et à simplifier le processus de fabrication. Le travail sur le deuxième réservoir est déjà en cours et sa construction et ses tests prendront environ un an. L'objectif final est d'avoir un réservoir prêt à être installé dans le démonstrateur de l'A380 d'ici 2026-2028.
L'hydrogène est essentiel à la commercialisation d'avions à zéro émissions d'ici à 2035, mais il doit être stocké à une température exceptionnellement basse de -253 °C. Pour utiliser cette technologie, il faut développer des réservoirs d'hydrogène cryogéniques innovants.
Nous cherchons constamment à exploiter des technologies innovantes pour nous aider à atteindre notre objectif de commercialiser des avions à zéro émissions d'ici 2035. Un aspect assez fondamental de cet objectif est la façon dont nous alimenterons un tel avion. À ce titre, nous déployons beaucoup d'efforts pour exploiter ce qui nous semble être une option très intéressante : l'hydrogène. En termes simples, il existe deux technologies principales qui permettent à un avion de voler directement avec de l'hydrogène. Vous pouvez alimenter un moteur par combustion d'hydrogène grâce à des turbines à gaz modifiées, et vous pouvez utiliser des piles à combustible à hydrogène pour créer de l'énergie électrique. Et vous pouvez déployer une approche hybride qui utilise un mélange des deux technologies.
Mais quelles que soient ces options, il y a une constante à l'œuvre : l'hydrogène doit être conservé très froid. Il doit être stocké à -253°C, et maintenu à cette température de manière constante pendant tout le vol, même lorsque les réservoirs sont vides. Les réservoirs de stockage d'un avion à hydrogène sont donc un élément absolument essentiel, mais ils sont complètement différents de ceux que l'on peut trouver sur un avion traditionnel. Nous avons immédiatement compris qu'obtenir ces réservoirs correctement serait vital pour le succès de notre avion ZEROe, donc il y a environ 15 mois, nous avons établi des centres de développement zéro émission (ZEDC) à Nantes, en France, et à Brême, en Allemagne, avec pour mission de concevoir et de fabriquer les réservoirs d'hydrogène, et nous nous sommes mis au travail.
Nous nous sommes tournés vers nos collègues de Nantes et de Brême car ils possédaient déjà les compétences dont nous avions besoin pour relever ce défi. Brême est proche d'Ariane Group et d'Airbus Defence and Space, qui ont l'expérience du travail avec l'hydrogène, et Nantes possède une expertise considérable en matière de structures métalliques. Le réservoir est fabriqué à Nantes, et la chambre froide, qui s'occupe de la gazéification de l'hydrogène liquide, est produite à Brême.
Ce réservoir n'est pas seulement innovant sur le plan technique - il représente une rupture avec les processus traditionnels. Embrassant une méthodologie de travail dynamique et agile, les équipes ont adopté une approche de codéveloppement où, pour progresser rapidement, elles ont accepté la nécessité d'innover, de tester, d'échouer rapidement et de s'adapter. En bref, les équipes se lancent directement dans la fabrication d'un prototype, qu'elles testent et dont elles tirent des enseignements avant de développer un prototype amélioré, plutôt que de passer beaucoup de temps à travailler sur des plans théoriques. Cette rapidité est mise en évidence par les progrès réalisés sur le site de Nantes, où l'équipe a pris un entrepôt vide et a construit le premier réservoir d'hydrogène cryogénique jamais produit chez Airbus en un peu plus d'un an.
Le parcours pour amener cette nouvelle technologie sur le marché se déroule à peu près comme suit : Les ingénieurs conçoivent les réservoirs d'hydrogène cryogénique sur un logiciel à Toulouse. Ces conceptions sont transmises aux équipes de Nantes et de Brême, qui les examinent et étudient le processus de fabrication. Une fois la conception approuvée, le premier réservoir - qui est testé avec de l'azote et non de l'hydrogène - est mis au point. C'est là que nous sommes maintenant.
L'étape suivante consiste à examiner le prototype d'un œil critique et à se demander ce que nous pouvons améliorer. Les aperçus et les données des tests sont rassemblés et toutes ces informations entrent dans la conception d'un deuxième prototype, qui sera rempli d'hydrogène. Nous avons déjà beaucoup de retours et nous cherchons en particulier à optimiser l'espace, à améliorer les performances et à simplifier le processus de fabrication. Le travail sur le deuxième réservoir est déjà en cours et sa construction et ses tests prendront environ un an. L'objectif final est d'avoir un réservoir prêt à être installé dans le démonstrateur de l'A380 d'ici 2026-2028.
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