Airbus hydrogène en 2035

[CrazyFry]

Ha non faites pas ça les mecs, j'ai appris plein de super trucs sur mes questions que je me posais , surtout que là j'ai raté un truc. C'est quoi cette histoire de rendez-vous dans 5-10 ans, c'est le démonstrateur ?

[Azrayen]

Un argument à la con pour les gens qui auraient juste envie d'être rassurés ? ("nan, mais on est Airbus et on sait déjà faire, t'inquiète on gère grâââve")

Ce n'est pas si "con" ni un argument pour "gogos" . Ca veut dire qu'ils ont beaucoup de connaissances ( transport, stockage, système, combustion, réseau académique...), des composants sur étagère ou encore des bancs de test. Chez Renault on faisait les essais pile à combustible sur le site d'essai moteur fusée de SNECMA à Vernon ; et ce n'était pas un hasard.

Oui, tu as raison, ça aide en effet pour la gestion de la "filière hydrogène" en général. D'autres entreprises peuvent apporter une expertise également sur ce plan (les pétroliers, Air Liquide...)

En revanche, pour son application dans un avion de ligne certifié TP (cœur de métier de la branche d'Airbus dont on cause), là, il reste bcp à faire ; c'était sur cet aspect que portait ma "critique".

++
Az'

[Deltafan]

Ha non faites pas ça les mecs, j'ai appris plein de super trucs sur mes questions que je me posais , surtout que là j'ai raté un truc. C'est quoi cette histoire de rendez-vous dans 5-10 ans, c'est le démonstrateur ?

We expect to make the necessary decisions on the best combination of hydrogen technologies by 2025.

A priori, il est surtout question de faire un choix technologique d'ici 5 ans (nos linguistes distingués confirmeront, ou pas)

Le démonstrateur, ça risque d'être plus long...

[CrazyFry]

Merci je comprends mieux

[ironclaude]

Ce n'est pas de l'hydrogène… mais un projet d'avion de 20 places à propulsion électrique :

https://www.air-cosmos.com/article/un-a ... 2026-23651

Plus généralement, quelle que soit la solution technique imaginée, il faut logiquement l'appliquer d'abord sur ce type d'avion de 20 places, puis sur un avion "régional" de 80 places… le 400 places + 15.000 km d'autonomie, on est bien d'accord que ce sera pour plus tard...

[CrazyFry]

Effectivement, par contre là Airbus même la version turboprop de leur projet est à plus de 20 place mais est-ce qu'il est dans la catégorie "régional" ?

[pipo2000]

Plus généralement, quelle que soit la solution technique imaginée, il faut logiquement l'appliquer d'abord sur ce type d'avion de 20 places, puis sur un avion "régional" de 80 places… le 400 places + 15.000 km d'autonomie, on est bien d'accord que ce sera pour plus tard...

Logique mais aussi surement très conservateur. Avancer par évolutions successives, séquentiellement, ça permet de minimiser les risques mais c'est aussi très coûteux en
temps et en argent. Sans rentrer dans les méthodes "agiles", les outils informatiques à disposition (Model Based System Engineering par exemple) on a la capacité d'accélérer et de tester massivement avant de passer à l'étape du prototype réel, rendant presque inutile le besoin de "commencer petit" pour aller sur du plus gros. Particulièrement dans le cadre d'un projet d'innovation ou la notion de risque programme est moins critique.

Les Américains ont récemment annoncé la conception d'un avion de chasse en moins d'une année. Bien entendu il y a de l'esbroufe, mais ça donne quand même le tempo. Dans un autre registre je suis émerveillé par le programme français "pierre précieuses". Grosse prise de risque, si une des branches foire les autres deviennent inutiles, mais temps de développement record au regard des challenges techniques.

[ergo]

Plus généralement, quelle que soit la solution technique imaginée, il faut logiquement l'appliquer d'abord sur ce type d'avion de 20 places, puis sur un avion "régional" de 80 places… le 400 places + 15.000 km d'autonomie, on est bien d'accord que ce sera pour plus tard...

C'est comme ca qu'on fini avec un type qui démontre une solution viable avec un avion en papier et qui coule sa boite dans l'année une fois rendu compte que sa technique n'était viable qu'a petit format.

Un truc qu'on oublie c'est que plus on a de gens dans un avion, et moins on est gêné par la miniaturisation. Et donc que commencer par du GROS c'est dès fois bien pratique.

[ironclaude]

Effectivement, par contre là Airbus même la version turboprop de leur projet est à plus de 20 place mais est-ce qu'il est dans la catégorie "régional" ?

Il y a une limite à 80 places (ou proche de) pour rentrer, aux USA, dans une catégorie qui a un régime de certification plus léger et plus favorable que la norme qui régit les 737 et les 320. Certains modèles d'avions (canadiens ? ) volent avec moins de sièges qu'ils pourraient physiquement accueillir, pour cette raison là (excusez moi, je n'ai pas les nos de normes en tête).

edit : Je crois que la limite c'est 76 places

[fockewulf]

Il y a une limite à 80 places (ou proche de) pour rentrer, aux USA, dans une catégorie qui a un régime de certification plus léger et plus favorable que la norme qui régit les 737 et les 320. Certains modèles d'avions (canadiens ? ) volent avec moins de sièges qu'ils pourraient physiquement accueillir, pour cette raison là (excusez moi, je n'ai pas les nos de normes en tête).

Je ne crois pas que c'est une question de norme, mais une question économique.
En dessous d'un certain nombre de passagers, les pilotes sont considérés comme "inférieurement qualifiés" (je demande par avance pardon pour le terme) et sont beaucoup moins bien payés. Si tu es au dessus de cette limite, cela a tendance à plomber la rentabilité de la chose. Il était question de négocier cette limite à la hausse avec les syndicats de pilotes américain, mais cela a échoué. C'était notamment un problème avec le Mitsubishi Regional Jet qui a fait le pari d'une augmentation du seuil et s'est placé juste au dessus. Finalement, pas de bol et ils ont été bons pour raccourcir l'avion car plus personne ne voulait de se version initiale trop grande.

Edit: je fais référence à la scope clause https://en.wikipedia.org/wiki/Scope_clause

[ironclaude]

C'est bien le même sujet, même si la raison est différente en détail

Il reste que 76 places c'est une limite en pratique pour une catégorie d' opérations aériennes

Et que donc faire un "76 places" à propulsion électrique (ou à l'hydrogène d'ailleurs) pourrait être une étape logique dans le développement de ces technologies

[spiryth]

Papier fort intéressant publié par un collectif d'ingénieurs du milieu (Collectif SUPAERO-DECARBO) :

[...]

De plus, si l’hydrogène est déjà utilisé dans le spatial (par Airbus en particulier comme rappelé par Guillaume Faury à la presse), faire voler un avion sur plus de 3000 km avec des passagers à bord est un sujet d’une toute autre ampleur qui comporte son lot d'incertitudes liées à de nombreux défis techniques et scientifiques, parmi lesquels :
- La sécurité en vol (en particulier, sécurisation des circuits d’hydrogène sous pression à haute-altitude, difficulté de certification au vu du niveau d’explosivité l’hydrogène, ...)
- Le volume d’hydrogène à embarquer au moins 4 fois supérieur à celui du kérosène (la densité énergétique de l’hydrogène, même liquéfié, est inférieure à celle du kérosène)
- La masse et l’énergie des systèmes de réfrigération permettant de conserver l’hydrogène sous forme liquide

[...]

Le « budget carbone +2°C », permettant de maximiser nos chances de rester sous la barre des +2°C par rapport à l’ère préindustrielle, correspond à une trajectoire réduction de 5% de nos émissions, tous les ans entre 2018 et 2050. À ce jour, nous n’avons pas connaissance d’une stratégie globale, autour de cette annonce d’Airbus, permettant au transport aérien de piloter ses émissions en cohérence avec ce budget carbone.

[...]

En outre, nous rappelons :

-Que la cible et la trajectoire actuelles que le secteur aérien s’est lui-même fixé, sous l’égide de l’OACI (réduire en 2050 de 50% les émission de CO₂ par rapport au niveau de 2005, compenser les émissions au-delà du niveau de 2019) sont à la fois ambitieuses et incompatibles avec une trajectoire “+2°C”. Si elles étaient maintenues, il faudrait donc qu’un arbitrage global soit réalisé en faveur du transport aérien, au détriment des autres secteurs.

- Que le programme annoncé par Airbus ne concerne pas le long-courrier, et nous en comprenons bien les raisons techniques. Néanmoins, les vols long-courriers représentent en 2018 environ la moitié des émissions du transport aérien commercial mesurées par la DGAC (sur le périmètre France).

- Que si cette technologie s’attaque au problème des émissions de CO₂ produites en vol, elle ne règle pas, a priori, tous les effets « hors CO₂ » (notamment ceux liés à l’émission de vapeur d’eau à haute altitude) qui contribuent également au forçage radiatif anthropique.

- Que la question de la transformation de la chaîne d’approvisionnement en hydrogène n’est pas évaluée publiquement avec précision à ce jour. Aujourd'hui, l’hydrogène est produit à 95% à partir de matières fossiles (oxydation d'hydrocarbures, vaporeformage de méthane et gazéification de charbon), à travers une réaction chimique qui dégage du CO₂. Il est donc loin d’être bas carbone. Dès lors, la chaîne de production doit effectuer une transition massive vers un procédé bas carbone : vers l’électrolyse (qui, par
ailleurs, est moins efficace énergétiquement) qui doit elle-même être alimentée par de l’électricité faiblement carbonée, et/ou vers d’autres procédés tout aussi faiblement carbonés (à base de biométhane par exemple). En parallèle, la capacité de production doit changer d’échelle afin pouvoir subvenir aux besoins du transport aérien. Cette augmentation massive de nouvelles capacités a des conséquences sur les territoires (surfaces de couverture d’éoliennes par exemple) et, nécessitera des
arbitrages inter-secteurs qui tous seront demandeurs d’hydrogène et d’électricité bas carbone afin d’effectuer leur propre transition. Selon un rapport de 2020 des étudiants ISAE-SUPAERO de la chaire CEDAR (financée par Airbus), 24 à 50% de l’électricité bas carbone disponible en 2050 devrait être dédiée à l’aviation si celle-ci était entièrement convertie à l’hydrogène par électrolyse, dans les hypothèses de croissances d’avant la crise COVID. Au vu de ces ordres de grandeur, ce point est loin d’être un détail.

- Que, d’après l’OACI, le rythme actuel de renouvellement de la flotte mondiale est d’environ 25 ans. Si cet avion arrive effectivement en production en 2035, quel sera le rythme nécessaire pour le renouvellement de la flotte moyen-courrier (française, européenne, mondiale ?), avec quelle faisabilité sur la montée en puissance de la capacité de production, quel financement associé et quel impact sur la trajectoire carbone ?

Compte tenu de ces éléments, nous n’identifions, à ce jour, aucun scénario qui permet de rester dans un « budget carbone +2°C » à horizon 2050 si, comme le projette l’IATA, le trafic aérien revient à son niveau de 2019 en 2024 et s’il poursuit son rythme de croissance d’avant la crise COVID. Aucune trajectoire de transformation du secteur aérien n’est crédible au regard des enjeux climatiques si elle n’intègre pas de réflexion sur les missions essentielles de l’aviation, sur la transformation du tourisme et des déplacements professionnels, sur l’intermodalité entre les différents moyens de transports, si elle n’intègre pas, in fine, une réelle transformation des usages vers plus de sobriété ni n’en accompagne les conséquences sociales.

[...]

Enfin, nous demandons à ce que la terminologie « avion 0 émission » ou « 0 carbone » soit définitivement abandonnée. Il s’agit d’un élément de communication qui ne sert
pas l’intelligence et la conscience collective de ce qui est en train de se jouer. Cet avion sera au mieux un avion bas carbone, ce qui constitue toutefois une avancée majeure dont il y a matière à se féliciter. Par ailleurs, si les « effets hors CO₂ » dans le cadre d’une technologie à hydrogène ne sont pas entièrement maîtrisés à ce jour (Réduction des NOx mais augmentation des émissions de vapeur d’eau, ...), il est certain qu’ils ne sont pas nuls.

[...]

[ergo]

Ils soulèvent tous les points déjà évoqué ici, et en ajoute d'autre très pertinent.

(auto-critique) C'est très simple de "critiquer", bien plus compliqué d'innover.

Mais si l'objectif c'est de forcer la réduction d'émission à moyen terme ... une solution serai (à mon sens) de transformer les trains des avions pour y ajouter des moteurs électriques et leur permettre le roulage avec. La solution (déjà prototypé) est viable, et peut être implémenter sur les avions déjà existant lors d'une maintenance.
La réduction de 5-8% de la consommation de carburant n'étant pas assez "motivant" ... adjoindre une obligation serai un boost supplémentaire.

Bref, tout ca pour dire que des solutions, il en existe ... ca demande juste l'implication de tous (industriel et compagnie) qui n'ont aucune incitation aujourd'hui à pousser dans cette direction, et qui profite juste de la moindre "communication" pour mettre en avant de beau principe qu'ils ne respectent pas.

[spiryth]

Bref, tout ca pour dire que des solutions, il en existe ... ca demande juste l'implication de tous (industriel et compagnie) qui n'ont aucune incitation aujourd'hui à pousser dans cette direction, et qui profite juste de la moindre "communication" pour mettre en avant de beau principe qu'ils ne respectent pas.

yep ! Et aussi l’intérêt de mener une réflexion globale sur le sujet (les transports ici) et ne pas seulement limiter la réflexion à un "optimimum local" (l'aviation).

[pipo2000]

5 à 8% de conso en moins, les patrons de compagnies pourraient vendre leurs mère pour ça. Quand la solution sera éprouvée elle se généralisera d'elle-même, c'est l'avantage d'un marché compétitif comme celui de l'aérien (contrairement à l'automobile pour lequel les clients finaux préfèrent des sièges confortables à 5% de conso).

Safran annonce 400kg de plus par avion, mais est-ce qu'il ne faut pas un nouveau système électrique dans le cas d'un retrofit ?

[larsenjp]

Tout ce qu'ils disent me parait plein de bon sens mais leur raisonnement concernant la production d'hydrogène me semble incomplet.
Tout le monde (sauf peut-être les écolos) sait que la production d'hydrogène vert ne suffira pas à répondre aux besoins (je passe sur les autres problèmes et notamment le coût) et les chiffres concernant les besoins aéronautiques en apportent d'ailleurs une autre preuve.
Il faudra donc se tourner vers l'hydrogène produit à partir d'hydrocarbures/charbon mais en le décarbonant via les technologies de CCS (captage et stockage de CO2). Ces technologies existent et des pilotes ont déjà démontré la validité du concept, il faudra "juste" les déployer à grande échelle, ce qui nécessitera un cadre légal/réglementaire/financier etc. et donc un engagement sociétal fort, comme tout le reste...

[jojo]

Et ça nécessite combien d'énergie pour capter ce CO2 ?

[Jaguar]

Je débute en ingénierie aéro. C'est la coutume de donner son avis qu'on ne nous a pas demandé à chaque annonce de projet ambitieux et proposant une rupture ?
Y a une UV la dessus à Supaero ?

Parce que nous, sur notre obscur forum de passionnés, c'est notre vocation de pinailler et de tout savoir mieux que tout le monde. Mais eux ?!?

Projet intéressant en tout cas, hâte de voir comment ils vont surmonter cette avalanche d'obstacles

[jojo]

Je débute en ingénierie aéro. C'est la coutume de donner son avis qu'on ne nous a pas demandé à chaque annonce de projet ambitieux et proposant une rupture ?
Y a une UV la dessus à Supaero ?

Parce que nous, sur notre obscur forum de passionnés, c'est notre vocation de pinailler et de tout savoir mieux que tout le monde. Mais eux ?!?

Projet intéressant en tout cas, hâte de voir comment ils vont surmonter cette avalanche d'obstacles

C'est une tradition chez toi de faire la leçon à tout le monde sans rien apporter d'autre au débat qu'un argument d'autorité ?

[Kima]

Un obstacle et pas des moindres à ces innovations est la résistance au changement.

Non pas pour une question de design (ça c'est notre problème de particulier, au moment de choisir une voiture), mais à cause des outillages permettant la fabrication des composants et l'assemblage des cellules, et également aux protocoles de test, qui ont été au fil des années écrits et perfectionnés exclusivement pour les formules Blériot (si je me souviens bien de mes cours). Dès lors les investissement et la prise de risque techno va bien au delà de l'avion. Et le risques, nos industriels n'aiment pas ça du tout.

Les normes de sécurité ont aussi été écrites avec en tête ce sacro-saint fuselage tubulaire, et en faire des règles génériques applicable à d'autres géométries va demander un effort de remise en question... administrative. Pas gagné.

On y ajoute ensuite l'adaptation probablement nécessaire des infrastructures (hangars et stationnement) ainsi que des supports comme le catering. C'est con mais pour vendre une machine il faut inclure tout ça.

Enfin la question de l'hydrogène en lui-même, espéré et même rêvé par les concepturs aéro, mais qui se heurte à un problème des plus pénibles: l'abandon de l'aile humide. Et c'est là le principal frein, devoir encapsuler la réserve de carburant.

Gagnera le constructeur capable de créer la disruption. J'aime beaucoup l'approche du projet Flying-V (https://www.tudelft.nl/en/ae/flying-v/) du TU Delft associé à KLM. Il semble s'approcher d'un mix acceptable, avec une aile volante qui finalement est l'assemblage de deux fuselages. Ceci dit la question de l'encapsulation de l'H2 n'est pas abordée dans ce projet qui semble devoir voler au kéro.

[larsenjp]

Et ça nécessite combien d'énergie pour capter ce CO2 ?

Pas mal...

Soit on fait une combustion classique à l’air et le CO2 se retrouve mélangé dans les fumées avec des NOx (oxydes d’azote) et il faut les séparer en général en utilisant des solvants du genre amines (qu’il faut ensuite régénérer etc.).

Soit on fait une oxycombustion (donc avec de l’oxygène pur) et on n’a que du CO2 dans les fumées donc pas de problème de séparation. Mais il faut produire cet oxygène, typiquement par distillation cryogénique (on prend de l’air, on abaisse progressivement la température et on sépare les gaz en les liquéfiant). C’est un procédé bien connu et maîtrisé (cf. Air Liquide, grand spécialiste de la chose) mais assez gourmand en énergie.
Je n’ai pas les chiffres exacts des coûts énergétiques mais ça doit pouvoir se trouver sur le web assez facilement.

Je crois qu’il y a aussi des procédés utilisant des boucles d’oxydo-reduction avec catalyse mais c’était encore de la R&D il y a peu (et de toute façon il faudra produire le catalyseur industriellement ce qui aura la encore un coût).

Bref... le captage de CO2 reste une étape complexe (quoique maîtrisée) et chère.

Pour être complet, on peut diminuer le coût de tout ça en valorisant le CO2.
Il y a des clients potentiels dans le médical et surtout l’agro-alimentaire (des fabricants de boissons gazeuses célèbres ou moins célèbres...).

[jojo]

Donc on a quand même le risque de devoir dépenser beaucoup d'énergie (pas forcément propre) pour produire un carburant dont la combustion serait propre, mais qui pose de gros problème de risque industriel, de sécurité des passagers et d'infrastructure.

L'approvisionnement en énergie éolienne n'est pas constant et posera des problèmes de surface au sol pour avoir la puissance voulue en grande quantité.
Pareil pour le solaire.
= désolé monsieur, pas assez d'H2 pour votre vol aujourd'hui, peut-être demain ?

Ce n'est vraiment pas simple...

[pipo2000]

Je débute en ingénierie aéro. C'est la coutume de donner son avis qu'on ne nous a pas demandé à chaque annonce de projet ambitieux et proposant une rupture ?
Y a une UV la dessus à Supaero ?

Le débat sur les gros sujets c'est classique, la nouveauté c'est qu'Internet permet de donner de la visibilité à un peu tout le monde ; plus particulièrement aux sceptiques.

Dans ce cas précis il y a clairement un mélange des genres. C'est une association d'anciens élèves qui utilise le nom de l'école mais ne parle peut être pas en son nom (ou alors c'est un coup de billard à trois bandes). L'objectif du message est également flou, on se demande si il est à caractère informatif ou si c'est un appel à l'école pour ne pas s'engager dans le sujet.

[EREBUS]

Bonjour à tous,

Pour info, les problématiques...et les rares applications valables liées à l'exploitation de l' hydrogène par Mr. Jancovici:





Bon vol!

[larsenjp]

Donc on a quand même le risque de devoir dépenser beaucoup d'énergie (pas forcément propre) pour produire un carburant dont la combustion serait propre, mais qui pose de gros problème de risque industriel, de sécurité des passagers et d'infrastructure.

Oui car comme dit plus haut (par akulax je crois), l’hydrogène n’est jusqu’ici qu’un vecteur d’énergie et non une source d’energie, autrement dit il faut le produire à partir d'autre chose.
Si on trouve des gisements d'hydrogène dans le sous-sol, ça changera la donne et il y a des pistes (cf. le lien que j’ai posté plus haut) mais ce n’est pas encore pour demain.