Rendre les avions de demain plus écologiques
L’aviation a un problème de carbone. Non seulement elle est responsable d’environ 2 % des émissions totales de CO2 dans le monde aujourd’hui, mais les émissions liées au secteur devraient augmenter de 300 % d’ici à 2050. Sachant qu’il est impossible d’atteindre ses objectifs climatiques ambitieux sans s’attaquer à l’empreinte carbone de l’aviation, la Commission européenne s’est fixé pour objectif de rendre le secteur neutre sur le plan climatique d’ici 2050. Comment faire pour que l’aviation devienne neutre sur le plan climatique? Selon le projet FUTPRINT50 financé par l’UE, l’électrification est un bon point de départ. Il entend faire progresser l’aviation vers la neutralité carbone en accélérant la mise en service d’avions de transport régional hybrides-électriques commerciaux d’ici 2035 à 2040. «En mettant l’accent sur la décarbonation profonde de l’aviation, FUTPRINT50 s’est attaché à développer des outils de modélisation et de simulation prometteurs, des technologies innovantes d’électrification des avions et une feuille de route commune pour la technologie et la réglementation de cette catégorie d’avions hybrides-électriques», explique Andreas Strohmayer, professeur à l’Institut de conception aéronautique de l’université de Stuttgart, le partenaire coordinateur du projet.
Bien positionné sur le marché de l’aviation régionale
Les avions de transport régional, qui sont conçus pour transporter moins de passagers sur des vols court-courriers, sont soumis à une pression accrue dans toute l’Europe. Souvent considérés comme ayant une empreinte carbone excessive par rapport à la distance parcourue, les vols régionaux commencent à être réprimés dans certains pays. Par exemple, la France a interdit les vols intérieurs entre des villes accessibles en moins de 2,5 heures en train, tandis que la Belgique a augmenté les taxes sur les vols de moins de 500 km. Mais la diminution du nombre de vols régionaux accroît la pression sur les autres modes de transport, ce qui réduit le nombre d’options offertes aux voyageurs. «Les avions hybrides-électriques, qui combinent un moteur conventionnel avec un système de propulsion électrique, sont bien placés pour servir le marché de l’aviation régionale, car ils permettent de réduire considérablement les émissions sans compromettre la sécurité de l’avion tout en couvrant les distances de vol nécessaires», explique Andreas Strohmayer. Cependant, avant que ces avions ne soient autorisés à décoller, de nouvelles technologies doivent être développées, validées et intégrées, et c’est là que le projet FUTPRINT50 entre en jeu. «Grâce à une étude complète de conception intégrée de l’avion, nous avons pu identifier et classer par ordre de priorité les technologies, outils et méthodes de conception clés nécessaires pour faire de l’avion de transport régional hybride-électrique une réalité», Andreas Strohmayer.
Un portefeuille de technologies, d’outils et de méthodes
Parmi le portefeuille de solutions du projet, on trouve une référence ouverte pour un avion de transport régional hybride-électrique de 50 places et une gamme d’outils destinés à évaluer la faisabilité et les compromis multi-fidélité de différentes architectures et technologies. Les chercheurs ont également mis au point une série de solutions logicielles et outils libres couvrant tous les domaines, de l’intégration au niveau du système et de l’avion à l’évaluation technologique, économique et des risques, en passant par la réalisation d’analyses de compromis interactives multi-technologies. L’équipe internationale de chefs de file de l’industrie l’aérospatiale du projet a également permis de faire progresser une série de technologies clés. Il s’agit notamment de modèles de stockage d’énergie et de solutions de batteries, ainsi que de technologies de récupération d’énergie liées à la propulsion. L’équipe a également mis au point des innovations en matière de moteur électrique, des solutions d’intégration de la gestion thermique et des modèles.
Une feuille de route pour réaliser l’avion de transport régional hybride-électrique
Outre les connaissances consolidées sur la conception d’avions hybrides-électriques, le projet a produit une feuille de route interactive pour aborder les aspects technologiques et réglementaires de la conception d’avions de transport régional hybrides-électriques. Cette feuille de route complète et interactive met l’accent sur les technologies habilitantes les plus importantes et leurs interactions, tout en identifiant les besoins futurs en matière de recherche et d’infrastructures connexes. «FUTPRINT50 a fait progresser la base de connaissances sur les technologies critiques nécessaires pour faire de l’avion de transport régional hybride-électrique une réalité», conclut Andreas Strohmayer. «Ce faisant, nous avons contribué à l’objectif Flightpath 2050 / Fly the Green Deal de l’UE de réduire les émissions des avions tout en soutenant les nombreux avantages économiques et sociaux de l’aviation régionale.»
Mots‑clés
FUTPRINT50, avions, avions hybrides-électriques, aviation régionale, avions à faible émission, aviation, émissions de CO2
