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Le prochain Airbus volera-t-il à l’hydrogène ?

par Etienne Henri
maquette programme A321neo

Concevoir des modes de transport neutres en carbone est un casse-tête technologique

Le ministre de l’Economie et des Finances, Bruno Le Maire, a présenté début juin un plan de soutien à la filière aéronautique d’ampleur historique.

Une enveloppe de 15 Mds€ est prévue pour permettre à ce secteur stratégique de survivre à la crise du coronavirus ; elle ne sera certainement pas de trop pour éviter les faillites en cascade après trois mois d’interruption quasi-totale du trafic aérien.

Si la plus grosse partie des aides viendra directement compenser les pertes des compagnies aériennes, constructeurs et autres équipementiers, le gouvernement a tout de même inclus dans son plan de relance un volet servant à financer les innovations technologiques.

L’objectif est ambitieux : alors que l’Europe espérait déjà voir apparaître des transports aériens décarbonés à horizon 2050, Bruno Le Maire souhaite faire émerger les premiers prototypes dès 2028 avec une commercialisation à partir de 2030. Enveloppe allouée : 1,5 Md€, soit 10 % du budget initial.

avion propre ONERALa France veut un avion propre, et elle le veut dans dix ans !
Crédit : ONERA

Pourquoi la France injecte 1,5 Md€ dans l’avion de demain

Concevoir des modes de transport neutres en carbone est un casse-tête technologique. Sans même parler du cycle de vie complet des appareils, la simple disparition des rejets de CO2 lors des déplacements n’est pas aussi simple qu’il y paraît.

Si, pour les véhicules terrestres, l’apparition des batteries au lithium a permis de rendre la propulsion électrique acceptable pour de nombreux usages, le transport aérien ne dispose à ce jour d’aucune propulsion propre utilisable commercialement.

Par pragmatisme, certains industriels optent pour la fabrication d’hydrocarbures à bilan total neutre. La France veut aller encore plus loin : le nouvel appareil aura, idéalement, une propulsion à hydrogène n’émettant que de l’eau à la sortie de ses réacteurs.

La ministre des Transports a complété l’annonce en précisant ses objectifs. Un remplaçant du vénérable A320, best-seller d’Airbus, devra voir le jour dans moins de dix ans et offrir une réduction de la consommation par passager et par kilomètre de 30 %. Sa propulsion devra pouvoir basculer vers les moteurs hybrides-électriques quelques années plus tard.

Innovations progressives et ruptures technologiques pour l’avion de demain

Derrière sa simplicité apparente, la feuille de route gouvernementale mélange en fait deux stratégies totalement différentes.

Pour atteindre la première étape des objectifs de réduction des émissions de CO2, le gouvernement sait qu’il peut s’appuyer sur l’expertise des constructeurs et équipementiers qui avaient déjà de tels projets dans leurs cartons. Safran (FR0000073272) a par exemple développé en collaboration avec General Electric un réacteur baptisé LEAP dans les années 2010. Ce dernier a permis de réduire, avec un simple changement de motorisation, la consommation des Airbus A320 et Boeing 737 de 15 %. Obtenir une performance équivalente sur la prochaine génération de réacteurs est tout à fait envisageable.

De même, les constructeurs comme Airbus (NL0000235190) ont fait d’énormes progrès au niveau des matériaux et de l’optimisation du poids des fuselages. L’intégration de toujours plus de composites de carbone permet d’alléger le poids des appareils et réduit d’autant la consommation par passager. Les spécialistes s’accordent à dire que les avions peuvent encore être allégés sans rupture technologique majeure. En conjuguant ces deux améliorations potentielles, les 30 % d’émissions de gaz à effet de serre voulus par le gouvernement deviennent tout à fait crédibles.

maquette programme A321neo

Economiser 30 % en consommation revient à reproduire les progrès faits avec le programme A321neo.
Ambitieux, mais pas irréaliste
Crédit : Airbus
 

A ce jour, aucune motorisation basée sur l’hydrogène n’est capable de propulser des moyen-courriers

Le second volet du plan est plus prospectif. A ce jour, aucune motorisation basée sur l’hydrogène n’est capable de propulser des moyen-courriers. Avant d’espérer voir des avions propres sillonner le ciel, il faudra donc passer par une phase de recherche fondamentale, de développement de prototypes, de validation… parler d’industrialisation en une décennie semble quelque peu surréaliste.

La France n’est cependant pas tout à fait novice sur le sujet, et les annonces autour d’une motorisation à hydrogène ne sont pas une coïncidence. En début d’année, un projet regroupant Airbus, Leonardo, Safran et l’ONERA (Office national d’études et de recherches aérospatiales) a vu le jour pour travailler sur une telle motorisation. Désormais intégré dans le plan de soutien post-coronavirus, le projet Imothep va pouvoir monter en puissance grâce à des moyens plus conséquents que les 18 M€ qui lui avaient été initialement alloués.

L’avion propre français : futur TGV des airs ou financement à perte ?

Comme tout plan de soutien massif à l’industrie, celui accordé à la filière aéronautique peut légitimement enthousiasmer les technophiles, tout en inquiétant les contribuables que nous sommes par ailleurs. Investir 1,5 Md€ pour faire émerger une hypothétique nouvelle génération d’appareils peut sembler dispendieux et un énième gaspillage d’argent public.

Certains objectifs sont, il est vrai, fantaisistes. Il est très peu probable que des avions totalement propres voleront à horizon 2030. Les spécialistes de l’ONERA prévoient que la propulsion à hydrogène sera dans un premier temps utilisée comme énergie d’appoint comme nous avons pu le voir avec les voitures électriques, et les chances de parvenir à un appareil zéro-émissions d’ici dix ans sont des plus minces.

Cela n’enlève rien à l’intérêt global du plan de soutien.

L’avion 30 % plus économe voulu par le gouvernement est tout à fait crédible. Tel le TGV à son époque et la gamme neo d’Airbus il y a dix ans, ce futur appareil trouvera certainement sa place dans la chaîne de valeur du transport aérien. De même, les 1,5 Md€ investis, s’ils sont importants dans l’absolu, restent anecdotiques par rapport au coût de développement d’un nouvel avion. La modernisation de l’A320 avait à elle seule nécessité 2 Mds€, et développer un nouvea modèle nécessiterait 10 à 15 milliards.

Faire émerger un nouveau fleuron technologique français pour seulement 1,5 Md€ est une excellente affaire – même s’il n’est pas tout à fait neutre en CO2, les compagnies aériennes du monde entier se l’arracheront.

Nouveaux emplois créés, avancées en recherche fondamentale sur la propulsion à hydrogène, futurs exports pour un coût somme toute modique : le retour sur investissement du plan de soutien ne fait aucun doute !

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