Le motoriste Rolls-Royce en collaboration avec le transporteur à bas coûts easyJet posent aujourd’hui un nouveau jalon pour l'aviation mondiale avec le premier essai au monde d'un moteur d'avion moderne fonctionnant à l'hydrogène. A terme il s’agira d’intégrer cette technologie sur de petits et moyens appareils d'ici à 2030.
Collaboration Rolls-Royce & easyjet
Cette collaboration s’articule entre le motoriste Rolls-Royce qui amène ses capacité s et son expérience de motoriste, tandis que le transporteur easyJet apporte ses connaissances et son expérience opérationnelles. Cette dernière amène également un investissement financier dans le programme d’essais.
L'essai au sol a été effectué sur un démonstrateur en phase préliminaire de conception utilisant de l'hydrogène vert produit à partir d’énergie éolienne et marémotrice. Il s'agit d'une étape importante pour démontrer le rôle de l'hydrogène comme carburant du futur pour l'aviation décarbonée. Cette réussite illustre également la pertinence de son utilisation dans les stratégies de décarbonisation de Rolls-Royce et d'easyJet.
Le partenariat a été inspiré de la campagne mondiale Race to Zero, soutenue par les Nations Unies, à laquelle les deux entreprises ont souscrit, s'engageant à atteindre des émissions nettes de carbone nulles d'ici 2050. Les deux partenaires ont entrepris de démontrer que l'hydrogène pouvait fournir de l'énergie aux moteurs d'avions civils de manière sûre et efficace et prévoient déjà une deuxième série de tests, avec l'ambition à plus long terme, d'effectuer des essais en vol.
Le test et les suivants
Ce premier test s'est déroulé sur une installation d'essai en plein air à MoD Boscombe Down, au Royaume-Uni, à l'aide d'un moteur d’avion régional Rolls-Royce AE 2100-A reconverti. L'hydrogène vert pour les essais a été fourni par EMEC (European Marine Energy Centre), produit à partir d'énergie renouvelable dans son usine de production d'hydrogène et d'essais sur les marées à Eday dans les îles Orcades, au Royaume-Uni.
Après l'analyse du premier essai au sol de ce prototype, le partenariat prévoit une série d'autres essais sur banc menant à un autre essai au sol en grandeur réelle d’un moteur à réaction Rolls-Royce Pearl 15 destiné à l'aviation d'affaires, avec le même carburant. Les essais sur cet appareil, qui propulse les jets privés Bombardier Global 5500 et 6500, auront lieu au sol à Stennis, dans l'État du Mississippi. Pour ces tests, Rolls-Royce utilisera de l'hydrogène liquide refroidi à -253 °C. Ses ingénieurs étudieront notamment la manière dont ce type d'hydrogène alimente les moteurs, les émissions produites par sa combustion et la gestion des températures élevées par ces appareils.
L’hydrogène progresse
Dangereux car très explosif, énergivore, l’hydrogène a longtemps été considéré comme une fausse solution. Mais il fallait compter sur l’évolution des techniques pour que cette énergie commence à se démocratiser, même si beaucoup d’efforts vont devoir encore être fournis pour une pleine exploitation. La réalisation de ce moteur est basée sur de l’hydrogène qui est brulé dans les turbines à gaz du moteur au niveau de chambres de combustion. Puis, grâce à une pile à combustible, l’énergie dégagée se transforme alors en énergie électrique qui alimente ensuite le moteur. Dans un aéronef l’hydrogène peut être stockée sous forme gazeuse ou liquide à -235 degrés. Comme il dispose d’une faible densité par rapport au kérosène actuel, les structures des avions pourront être modifiées dans le futur. Enfin, l’hydrogène ne pollue pas car les émissions dégagées ne sont que de la vapeur d’eau, c’est donc une opportunité en vue d’atteindre la décarbonisation de l’aviation
Rolls-Royce n’est pas seul à travailler sur ce projet. L’ensemble des motoristes travaille sur cette alternative. Les principaux avionneurs comme Airbus ou Boeing sont directement impliqués dans la recherche.
Airbus ZEROe
L’avionneur européen Airbus est de son côté bien avancé avec son démonstrateur ZEROe qui est basé sur plateforme d'essais d’A380 MSN1. L’avion se voit confier un nouveau rôle en prenant l'initiative de tester les technologies qui seront essentielles pour mettre sur le marché le premier avion zéro émission au monde d'ici 2035. Cet A380 va devenir le laboratoire de vol pour les nouvelles technologies de l'hydrogène chez Airbus. Avec sa taille, l’avion pourra accueillir l’ensemble de l’instrumentation d'essai en vol qui sera nécessaire pour analyser les performances de l'hydrogène dans le système de propulsion à hydrogène.
Photos : 1 Moteur test à l’hydrogène@ Rolls-Royce 2 A380 ZEROe @ Airbus