Et si les avions n'avaient pas besoin de nouveaux moteurs pour passer à l'hydrogène ?

Publiés dans la revue scientifique Frontiers in Mechanical Engineering, leurs travaux suggèrent qu'une telle conversion pourrait être techniquement envisageable. Une perspective intéressante pour l'industrie aéronautique, même si cette technologie reste encore loin d'une application commerciale.


 

Une turbine d'Airbus A320 convertie à l'hydrogène ?

Pour leur étude, les chercheurs ont choisi l'APS3200, une unité auxiliaire de puissance (APU) utilisée notamment sur les Airbus A320. Cette petite turbine ne propulse pas l'avion : elle sert principalement à fournir de l'énergie à certains systèmes de bord.

Son intérêt ? Elle est déjà produite industriellement et possède une architecture modulaire permettant d'envisager des adaptations sans repenser entièrement sa conception.

Les ingénieurs ont donc développé un modèle thermodynamique pour comparer son fonctionnement au kérosène et à l'hydrogène, en tenant compte des contraintes d'un laboratoire disposant notamment d'un réservoir de 14 kg d'hydrogène.

Les premiers résultats se révèlent encourageants : les simulations montrent qu'un fonctionnement à l'hydrogène est théoriquement possible, tout en respectant certaines limites de température et de débit d'air.

Si l'hydrogène promet beaucoup, il complique aussi les choses. Sa flamme se propage rapidement et peut remonter vers le système d'injection.  Les chercheurs ont également identifié un besoin accru de refroidissement. Leur modèle prévoit ainsi qu'environ 55 % du débit d'air devra servir à diluer les gaz brûlants, contre près de 35 % dans la configuration au kérosène étudiée.


 

Une piste prometteuse, pas encore une révolution

Ces résultats ne signifient pas que les Airbus A320 pourront prochainement voler à l'hydrogène sans changer leurs moteurs. L'étude concerne uniquement une turbine auxiliaire, et non les réacteurs assurant la propulsion.

De plus, les conclusions reposent sur une simulation qui devra être confirmée par des essais expérimentaux. Les émissions d'oxydes d'azote (NOx), susceptibles d'apparaître lors de la combustion de l'hydrogène dans l'air, restent également à évaluer.

Mais le potentiel est intéressant et ouvre une nouvelle voie : celle du rétrofit.  Plutôt que de tout reconstruire, certains équipements aéronautiques pourraient être adaptés à un nouveau carburant. Reste à savoir si la solution est viable dans des conditions réelles.