De nouveaux procédés pour produire de l'hydrogène à partir de kérosène
Bien que l'économie fondée sur l'hydrogène soit au centre d'un large débat, le kérosène demeurera le seul et unique carburant pour avions dans les décennies à venir. Le principal problème de l'intégration de piles à combustible à bord d'un aéronef réside dans le fait qu'il faut dans ce cas produire de l'hydrogène à partir du kérosène embarqué. Pour le résoudre, divers procédés tels que le reformage autothermique ou l'oxydation partielle catalytique ont déjà été étudiés. Le projet GREENAIR (Generation of hydrogen by kerosene reforming via efficient and low emission new alternative, innovative, refined technologies for aircraft application), financé par l'UE, a testé deux solutions de remplacement qui promettent de mieux convenir aux applications aéronautiques. GREENAIR a exploré deux nouvelles technologies de reformage, à savoir le traitement de carburant par déshydrogénation partielle (procédé PDh) et le traitement de carburant assisté par plasma (procédé PAF). Le premier, comme son nom l'indique, utilise le kérosène du réservoir de carburant et extrait l'hydrogène des molécules d'hydrocarbure. L'hydrogène est acheminé vers des piles à combustible et le kérosène appauvri est renvoyé vers le réservoir de carburant ou directement vers le moteur. Le dernier convertit totalement le kérosène en un gaz riche en hydrogène. Ce gaz est utilisé pour alimenter une pile à combustible et le carburant n'est pas renvoyé vers le réservoir ou le moteur. Les scientifiques ont étudié également le fractionnement, un processus qui fournit des composants (fractions) à partir du kérosène qui peuvent faciliter la production d'hydrogène. Outre la mise au point des prototypes de traitement de carburant par déshydrogénation et de reformage par micro-ondes au cours de la première période de référence du projet, les scientifiques ont également conçu et assemblé un système PAF de 5 kW. Le prototype a montré une efficacité de conversion près de 50 % inférieure aux prévisions, celle-ci ayant été probablement limitée par le niveau de puissance micro-ondes. La quantité d'hydrogène produite devrait permettre d'alimenter une pile à combustible de 1,5 kWe. D'autres essais ont été réalisés afin d'évaluer la tolérance du système aux vibrations. Grâce à la technologie du projet GREENAIR, une nouvelle génération d'avions «hybrides» capables d'utiliser aussi bien de l'hydrogène gazeux et que du kérosène classique pourrait bientôt voir le jour.
Mots‑clés
Hydrogène, kérosène, piles à combustible, aéronef, carburant par déshydrogénation partielle, carburant assisté par plasma
