Avec le développement du tourisme de masse et l’émergence de compagnies aériennes à bas prix, le transport aérien a pris une importance considérable. L’impact environemental de ces déplacements est malheureusement important et on estime que le l’aviation est actuellement responsable de près de 12 % des gaz à effet de serre émis par le secteur du transport.
Les tests réalisés au sol sont concluants
Dans ce contexte, constructeurs aéronautiques et compagnies aériennes tentent de réduire leurs émissions en s’attachant notamment à alléger la structure des avions pour réduire la consommation en carburant. Le développement d’avions électriques serait également une piste très prometteuse mais elle se heurte à un problème quasi insoluble. Le poids des batteries nécessaires pour transporter un nombre suffisant de passagers serait en effet supérieur à celui de l’avion lui même.
C’est précisément pour résoudre cette problématique que la NASA et General Electrics ont décidé de travailler ensemble. L’idée est de créer un nouvel onduleur qui permet de transformer le courant continu des batteries en courant alternatif. Ces objets sont actuellement bien trop lourds pour permettre le développement de l’aviation électrique. Les deux organismes envisagent donc une nouvelle génération d’onduleurs au carbure de silicium qui serait bien plus petit que ceux qui sont actuellement utilisés.
« Nous intégrons essentiellement 1 MW de puissance dans la taille d’une valise compacte qui convertira suffisamment d’énergie électrique pour permettre des architectures de propulsion hybride électrique pour les avions commerciaux », précise plein d’optimisme Konrad Weeber, ingénieur en chef de l’énergie électrique chez General Electric Research.
Il faut dire que les équipe de la NASA et General Electric ont très bien avancé car leur modèle semble fonctionner après les tests au sol. Reste donc à transformer l’essai en altitude. Du côté de la NASA, on se montre également satisfait par cette collaboration. L’agence spatiale américaine travaille depuis le début des années 2000 sur les avions électriques et espère bien aller plus loin.
« Avec les récents progrès dans les matériaux et l’électronique de puissance, nous commençons à surmonter les défis rencontrés dans le développement de concepts d’électrification permettant de réduire la consommation d’énergie. Ce travail sur les onduleurs est une étape cruciale de l’effort de propulsion des avions électrifiés de la NASA », explique ainsi Amy Jankovsky.
S’il ne résout pas totalement le problème, ce partenariat pourrait en tout cas faire faire un pas de géant au secteur de l’aviation électrique. Malgré les progrès enregistrés dans ce domaine, les avions électriques ne permettent en effet pour l’heure que le transport d’environ 9 personnes sur des distances assez courtes. Nul doute que les mois et les années à venir devraient être riches en progrès.
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C’est le problème de rédiger des articles sans connaissances techniques… Un avion électrique français (l’e-fan) à traversé la manche il y a quelques années. Le poids des batteries ne peut être supérieur à celui de l’avion puisque il en fait partie. La densité énergétique des batteries lithium a été multipliée par 3 en 10 ans et cela continue. Une BMW i3 avait 24kWh de batteries en 2013,l’an passé la société Li-Ion à présenté une BMW i3 dotée de 100kWh de batteries et 1000km d’autonomie et pas plus lourde que le modèle 2013… L’avion électrique est une réalité technologique, il ne manque plus que des industriels visionnaires du gabarit d’Elon Musk pour en faire une réalité. Après les essais concluants de l’e-fan, Airbus qui avait financé le projet (avec des subventions Européennes) l’a mis au placard alors qu’il ne restait plus qu’à l’industrialiser. Les entreprises de nouvelle aquitaine étaient prêtes… Encore un marché que des pays étrangers vont investir sans nous alors que nous sommes pionniers…
La miniaturisation des onduleurs à fait l’objet d’un challenge initié par Google : le little box challenge. L’entreprise belge qui l’a remporté a pulvérisé le cahier des charges en réalisant un onduleur environ 2 fois plus petit, 2 fois plus puissant et 2 fois moins cher qu’exigé par le règlement du concours. La technologie a énormément progressé depuis le Little Box Challenge, les composants au Carbure de Silicium sont devenus courants et les composants au Nitrure de Gallium promettent de les supplanter en performances. Les onduleurs sont utilisés pour transformer le courant continu en courant alternatif pour alimenter les maisons ou piloter des moteurs électriques à très haut rendement (>98%) avec du courant continu provenant d’énergie photovoltaïque, de batteries,…
Les technologies sont sur l’étagère comme au temps du projet Solar Impulse (l’avion solaire qui a fait le tour du monde). Mais depuis solar Impulse, la technologie a beaucoup progressé et André Borshberg, l’associé de Bertrand Picard dans solar impulse développe son propre avion électrique (en Suisse)…