
Réacteur d'avion - Flickr CC Farhan Amoor
Limités aux petits appareils à hélices, les projets d’avions électriques se heurtent à d’importants défis technologiques. Une récente découverte de chercheurs chinois pourrait accélérer la transition vers une aviation décarbonée. Ils ont élaboré un prototype de turboréacteur fonctionnant au plasma.
Après l’abandon du projet d’aéronef zéro-émission « e-Fan X » par Airbus et Rolls-Royce et la crise liée à l’épidémie de Covid-19 que traverse actuellement le transport aérien, quel avenir pour l’aviation électrique ? Quelques projets existent autour de petits appareils régionaux et jets privés à hélices comme l’Eviation Alice, le Wright One, les De Havilland convertis et avions d’entraînement. Mais sans turboréacteurs, difficile de séduire massivement les compagnies. Début 2020, la start-up américaine Wright One, soutenue par Easyjet, annonçait lancer le développement d’un réacteur électrique, sans préciser la technologie employée.

Schéma du prototype de réacteur au plasma développé par Jau Tang et Jun Li
Elle pourrait s’inspirer du prototype développé par une équipe de chercheurs de l’université de Wuhan en Chine. Ces derniers ont mis au point une esquisse de turboréacteur au plasma capable de générer une poussée proportionnellement « comparable à celle d’un avion commercial », selon Eurekalert qui détaille les travaux. Contrairement au réacteur à plasma utilisé par la NASA, il ne requiert par de xénon et nécessite seulement de l’air ambiant. Comprimé dans une chambre à micro-ondes, l’air est expulsé à haute température et génère une poussée importante. « Nos résultats ont démontré qu’un tel turboréacteur micro-ondes air plasma peut être une alternative potentiellement viable au turboréacteur à combustibles fossiles » affirme Jau Tang, l’un des chercheurs et auteur de l’expérience. Si le prototype parvient au stade de la commercialisation, il restera toutefois à relever le colossal défi du stockage de l’énergie.
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Je vois pas trop l’intérêt de chercher de nouveaux moteurs, un moteur électrique classique fonctionne très bien.
80 % de la poussée est produite par le flux froid, celui qui est généré par la soufflante et qui ne passe pas par la chambre de combustion. C’est ce qui permet de réduire la consommation, la pollution et le bruit. Les premiers moteurs n’avaient qu’un seul corps et pas de flux froid, et petit à petit les taux de dilution ont augmenté. La consommation a été réduite de 75 %.
La nouvelle génération de moteurs comme le LEAP a permis une réduction de consommation de 15 % par rapport au CFM56 qu’il remplace. Le taux de dilution est passé de 6 à 10.
Pour la prochaine génération, attendue dans la première moitié des années 2030, la solution open rotor est sérieusement étudiée. C’est rien de moins que le retour à l’hélice, les technologies de fabrication et de conception permettent aujourd’hui des performances bien plus importantes qu’une hélice classique, et le gain de consommation attendu est estimé à 40 % par rapport à la génération actuelle.
Tout ça pour dire qu’un moteur électrique tout ce qu’il y a de plus basique fera très bien l’affaire.
Mais comme le dit l’article le problème est et restera le stockage de l’énergie. Et là c’est insoluble, aucune chimie ne permet d’égaler la densité énergétique d’un carburant liquide, y compris en prenant en compte le rendement d’un moteur électrique 2,5 fois supérieur à celui d’une turbine
Travailler sur la pollution De l’air c’est bien, mais la pollution sonore est également un gros problème avec les avions. Ce temps de confinement a permis d ailleurs d apprécier le calme sans voitures et sans avions.
Le transport aérien représente 2% des émissions, le transport routier 20%. Les réduire de moitié ( les nouveaux avions amènent une diminution d’un quart ), c’est résoudre 1% du problème. Pour laisser les 20 autres sous le tapis?
Un effort massif d’électrification des voitures et accompagnement de la conversion des poids lourds et utilitaires au Gnv ( bio de préférence ) sera plus efficace d’un facture 10.
Pour faire « progresser » vraiment l’aviation, il faudrait réduire les temps d’attente à l’enregistrement puis à la sécurité puis à l’embarquement. Ensuite sur les vols court-courrier, une baisse de la Vmax de 150km/h n’aurait quasiment aucune incidence sur la durée totale du voyage. Ainsi, plus besoin de turboréacteur, ce serait le grand retour de l’hélice (multipale high tech) et pourquoi pas du moteur électrique brushless « normal ». Ainsi la rendement du GMP serait nettement plus élevé. Mais le problème résiduel, c’est bien sûr le stockage de l’énergie.
Il y a déjà des avions électriques (Pipristel Alpha Electro) Slovène en série. 1h d’autonomie et entre 85 et 100kt en vitesse.
Idéal pour les aeroclub à la formation des pilotes ou en instruction car au début les vols font 45 min. Comme c’est beaucoup de tour de piste, les riverains apprécieront.
De la à voir des liner electrique, faut pas rêver. Le poids des batteries ferait baisser tellement la charge utile que ça laisse sceptique dans l’état des technologies actuelles.
L’hybridation est plus plausible car Airbus a deja des protos avec des moteurs intégrés dans le train. Le roulage dans les grands aéroports est très énergivore en kero.
Alors le réacteur plasma… on est je pense dans la SF
Ok maintenant, il faudrait regarder si c’est souhaitable d’avoir des avions électriques (et donc d’avoir des avions).
Après quelques recherches rapides sur le net, 1 A380 consomme 110 000 litres de carburant pour un Paris New York. Ce qui fait une consommation d’énergie d’environ 1 GWh. Les installations solaires produisent en moyenne en France 1MWh par kWc. Il faut donc une installation de 1000 kWc pour fournir l’énergie à 1 seul vol!
Cela reste une estimation à la louche car l’avion électrique sera bien différent de l’A380. Mais ça donne une idée de grandeur. Je crains que pour avoir une aviation électrique de masse et des voitures électriques, nous devions recouvrir la moitié de la France. Les panneaux solaires se recyclent-ils à 100%?
Université de Wuhan ?… mmmhhh voilà une info virale….