Les avions électriques sur le radar

Les avions hybrides et électriques, mais aussi les taxis volants, s’apprêtent à prendre leur envol. Plusieurs étapes restent toutefois encore à franchir avant que l’on puisse monter à bord, explique notre chroniqueur techno Maxime Johnson. 

Des taxis volants électriques prendront les airs pendant la prochaine décennie.

Les avions polluent. Même si chaque génération est plus efficace énergétiquement que la précédente, l’industrie de l’aviation est en perpétuelle croissance, et serait responsable d’environ 2% de toutes les émissions humaines de gaz carbonique dans l’atmosphère. Si l’industrie souhaite atteindre son objectif de réduire ses émissions de 50% d’ici 2050 par rapport aux niveaux de 2005, le remplacement de turbines à combustion par des moteurs électriques apparait inévitable.

Cette transition est heureusement déjà dans les plans. Des pays comme la Norvège ont annoncé que tous leurs vols internes devraient être électriques d’ici 2040 et les fabricants développent aujourd’hui les aéronefs de demain. «Nous espérons offrir des avions commerciaux électrifiés de plus de 100 passagers dès 2030», affirme Glenn LLewellyn, responsable de l’électrification chez Airbus, en marge de la conférence Airbus Innovation Days où L’actualité était invité par le fabricant.

La distinction entre avions électrifiés et avions électriques n’est pas le fruit du hasard. «Nous aimerions pouvoir passer directement aux avions électriques, mais il y aura probablement une phase transitoire avec des avions hybrides», explique Glenn Llewellyn. Les batteries actuelles ne sont tout simplement pas assez puissantes et sont trop lourdes pour propulser un gros avion à elles seules. Tout comme dans l’industrie automobile, le carburant et l’électricité devront coexister un certain temps.

Le fabricant européen mène plusieurs projets de front pour mettre cette transformation en place. Celui-ci développe par exemple avec Siemens et Rolls-Royce un avion hybride, l’E-Fan X, doté de trois turbines à combustion et d’un moteur électrique. L’appareil devrait voler pour la première fois en 2021 et sera équipé d’un second moteur électrique par la suite.

Le prototype d’avion hybride E-Fan X d’Airbus (photo: Airbus)

D’autres prototypes sont également prévus. Chaque modèle profitera des apprentissages du précédent, intègrera de nouvelles percées et sera utilisé pour anticiper les dangers à surmonter, notamment en lien avec les batteries, jusqu’à ce que la technologie soit prête. Les premiers avions hybrides devront être à la fois sécuritaires et assez performants pour être commercialement viables.

En plus de la conception des aéronefs qui représente un défi en soi, les fabricants comme Airbus doivent aussi comprendre les changements qui seront nécessaires dans l’industrie pour rendre possible l’arrivée de ces appareils. Pour en savoir plus sur la faisabilité de leur mise en service, Airbus s’est ainsi associé la semaine dernière à la compagnie aérienne scandinave SAS, dans le cadre d’une étude qui devrait durer jusqu’à la fin 2020.

«Nous avons encore beaucoup d’apprentissages à faire sur les besoins des compagnies aériennes. Est-ce que recharger les avions pendant la nuit pourrait être une solution convenable ou faudra-t-il plutôt créer des avions avec des batteries amovibles, par exemple?», illustre Glenn Llewellyn. Il faut s’attendre également à ce que la couverture maximale des avions hybrides et électriques soit réduite par rapport à celle des avions traditionnels. Il faudra donc s’assurer que celle-ci soit au moins suffisante pour répondre aux besoins des compagnies aériennes, qui seront les acheteurs de ces appareils.

«Nous devons aussi travailler avec les aéroports et les fournisseurs d’électricité afin que l’écosystème soit prêt pour l’arrivée des avions hybrides et électriques», ajoute-t-il. Dans les pays qui s’approvisionnent à la fois avec des éoliennes, des centrales solaires et des centrales au charbon, des mesures devront par exemple être mises en place pour que l’électricité utilisée dans la recharge des batteries provienne uniquement de sources propres.

À plus long terme, l’infrastructure électrique de certains pays devra même être adaptée pour répondre à la demande. La consommation électrique d’un gros aéroport pourrait dépasser 1 gigawatt avec l’aviation électrique (la production électrique totale d’Hydro-Québec atteint 37 gigawatts).

«Les infrastructures ne sont pas prêtes pour ça. C’est pour cette raison que nous commençons à préparer le terrain dès maintenant», explique le responsable de l’électrification chez Airbus.

Les taxis volants dans les airs

Parallèlement aux avions commerciaux, Airbus développe un autre type d’appareil volant électrique : des aéronefs à décollage et atterrissage verticaux (ADAV), aussi connus sous le nom de taxis volants. Le fabricant a déjà dévoilé deux prototypes du genre, les CityAirbus et Vahana, qui sont chacun utilisés pour analyser des technologies différentes qui pourraient se retrouver dans les modèles finaux. Les avancées réalisées dans ces projets pourraient aussi bénéficier aux avions électrifiés, et vice-versa.

Avec 5 milliards d’humains qui habiteront dans des villes en 2030, la demande pour ces taxis pourrait être énorme. «À Sao Paulo, il faut parfois plus de deux heures pour se rendre à l’aéroport à partir du centre-ville. Imaginez si on pouvait le faire en dix minutes», illustre Eduardo Dominguez Puerta, chef de la mobilité aérienne urbaine chez Airbus.

Le chef de la mobilité aérienne urbaine chez Airbus Eduardo Dominguez Puerta (photo: Airbus)

Contrairement aux avions commerciaux, les ADAV n’ont pas besoin d’une grande portée et ils ne transportent que quelques passagers à la fois. Ceux-ci pourront donc être 100% électriques. Malheureusement, à moins d’une révolution majeure, ces taxis volants ne deviendront probablement pas des autobus volants, ce qui aurait pu avoir un plus grand impact pour désengorger les routes. «La technologie actuelle et les lois de la physique ne nous permettent pas de faire des véhicules qui transportent des masses de gens», concède Eduardo Dominguez Puerta lorsque L’actualité lui pose la question.

Airbus n’est pas la seule entreprise à plancher sur des taxis volants. Des dizaines de fabricants prévoient lancer des ADAV électriques au cours des prochaines années. Uber, notamment, souhaite offrir son service aérien Elevate dès 2023 au Texas. La firme d’analyse Roland Berger prédit même que 3000 ADAV seront en service d’ici 2025, puis 12 000 en 2030.

Cette course n’intéresse pas Eduardo Dominguez Puerta, qui juge que les enjeux de sécurité sont beaucoup trop importants pour presser le pas. Alors que certaines entreprises de la Silicon Valley ont aussi l’habitude de lancer de nouvelles technologies avant qu’elles soient encadrées légalement, il estime que l’industrie aérienne doit quant à elle collaborer en amont avec les régulateurs, pour définir l’utilisation des espaces aériens et la certification des aéronefs, par exemple. «On ne peut pas juste commencer à voler comme ça dans les villes. Nous avons une responsabilité sociale», explique-t-il.

Il faudra donc vraisemblablement attendre encore plusieurs années avant de monter à bord des taxis volants d’Airbus. À condition en plus d’en avoir les moyens, puisque la technologie risque d’être dispendieuse au départ. Ce ne sera toutefois qu’une question de temps avant que les prix diminuent, estime le chef de la mobilité aérienne urbaine. «Les premiers vélos étaient des jouets pour les gens riches. La première voiture était un jouet pour les gens riches, rappelle-t-il. Avec l’économie d’échelle, nous parviendrons à les démocratiser.»

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