HyPoint annonce des avions hydrogène à l'autonomie record

Associé à GTL, HyPoint annonce des avions à hydrogène dont le temps de vol et le rayon d'action seraient multipliés par 3 ou 4 par rapport aux avions conventionnels grâce à une chasse au poids au niveau des réservoirs d'hydrogène.
 
Afin de rendre plus parlante la progression en autonomie permise par le partenariat entre le spécialiste des piles à combustible HyPoint et les laboratoires Gloyer-Taylor (GTL) qui fabriquent des réservoirs à hydrogène, quoi de mieux qu’un exemple concret ? Ainsi en s’appuyant sur le modèle d’avion De Havilland Canada Dash 8 Q300 (photo ci-dessous) conçu pour transporter entre 50 et 56 passagers. Avec un réservoir de kérosène en alimentation de l’habituel moteur PW123B, il peut parcourir un peu plus de 1 550 kilomètres. Avec la solution de PAC H2 développée par HyPoint, mais un réservoir d’hydrogène classique, le rayon d’action passe déjà à 2 640 km. Ce qui équivaut à 5 heures de vol. En intégrant le contenant que vient de mettre au point GTL, les chiffres grimpent à 8h30 de vol, pour près de 4 500 km. Soit, au final, un rapport de 2,88 %.


 

Un rapport qui pourrait grimper jusque 4

« C’est la différence entre cet avion allant de New York à Chicago avec de fortes émissions de carbone, et de New York à San Francisco avec zéro émission de carbone », a pris pour exemple Sergei Shubenkov, cofondateur et responsable de la R&D chez HyPoint, afin d’illustrer le progrès réalisé.
 
Pour nous, Européens, l’image sera sans doute plus précise en opposant un vol Paris-Tolède (Espagne) bruyant et polluant, à un Paris-Dakar (Sénégal) silencieux et sans libération de polluants ni CO2. Autre effet bénéfique de l’avancée technologique annoncée, en particulier pour les compagnies aériennes au départ, et pour les voyageurs à l’arrivée : un coût d’exploitation réduit de 50 %. C’est en tout cas ce qui ressort d’une estimation effectuée par HyPoint et calculée en distance par passager.


 

La chasse au poids

Une Audi A7 Sportback mesure 4,97 mètres de long pour 1,90 m de large. Le modèle 2.0 TFSI 252 ch Ambition Luxe S tronic 7 dispose d’un réservoir de 75 litres d’essence, pour une consommation en usage mixte de 6 l/100 km. Soit une autonomie de 1 250 km. Bien moins spacieuse pour les bagages et les passagers en raison de la taille prise par ses réservoirs d’hydrogène, la Toyota Mirai affiche une empreinte au sol très similaire. Mais son rayon d’action est réduit à 650 km. C’est quasiment moitié moins.
 
Alors, pour un avion, on imagine que l’adoption d’une architecture à pile hydrogène va forcément plomber le temps de vol. Eh non, c’est tout le contraire, en particulier avec les modèles dimensionnés pour effectuer des rotations commerciales ! Pour eux, l’ennemi n’est pas forcément l’espace, mais le poids. Et à ce jeu, d’importants gains sont réalisables sur les réservoirs. C’est sur ce point que GTL a mis le paquet.


 

Mieux que les cryotanks aérospatiaux de pointe

Les laboratoires Gloyer-Taylor sont à considérer comme une société de recherche et développement spécialisée en ingénierie aérospatiale. Cette présentation ne détonne absolument pas avec celle de son partenaire HyPoint, lui-même primé par la Nasa pour son système de pile hydrogène innovant et particulièrement allégé.
 
Ces deux entreprises sont donc parmi les mieux placées pour parvenir à proposer l’architecture la plus efficiente de propulsion à hydrogène dans les avions commerciaux, mais aussi avec les eVTOL. Pour rappel, ces derniers sont des appareils électriques à batterie et/ou PAC H2 qui se distinguent par leur manière verticale de décoller et atterrir. Pour les avions gros porteurs, ce sont les modèles finaux des réservoirs cryogéniques Cryotank BHL pour hydrogène liquide qui seraient embarqués. Ces appareils pourraient alors prendre leur envol avec au moins 10 ans d’avance sur le calendrier, grâce à la technologie employée par GTL.


 

Technologie validée

La phase de développement de ces contenants vient d’atteindre le niveau TRL 5+. Ce qui signifie que la technologie a déjà été validée dans un environnement réaliste par rapport à l’utilisation envisagée. La prochaine étape sera la présentation d’un démonstrateur probant.
 
Les cryotanks BHL emploient de la fibre de graphite dont la résistance permet d’obtenir une capacité 10 fois plus importante sans ajouter de masse à l’ensemble contenant/contenu. Selon les partenaires, ces réservoirs « ont démontré une réduction de masse de 75 % par rapport aux cryotanks aérospatiaux de pointe existants en métal ou composite ». Le matériau retenu est « semblable à la fibre de carbone utilisée dans les vélos de course », compare Paul Gloyer, à la tête de GTL. Les processus de fabrication exploités ajoutent « de la résistance et de la durabilité tout en réduisant considérablement le poids ».
 

Contenance de 150 kg d’hydrogène

A votre avis, combien pèse un tel réservoir mesurant 2,4 mètres de long, pour un diamètre de 1,2 m, et pouvant contenir 150 kg d’hydrogène ? Pas plus de 12 kg ! En ajoutant le vase Dewar sous vide et une jupe de protection, l’ensemble ne dépasse pas les 67 kg. Soit un taux de stockage supérieur à 50 % de son poids.
 
« En utilisant cette nouvelle technologie de réservoir de carburant, les avions long-courriers sont en mesure d’utiliser vraiment l’hydrogène pour la première fois », a souligné Alex Ivanenko, fondateur et PDG de HyPoint. Afin que cette technologie aboutisse le plus rapidement possible au modèle commercialisable, GTL s’est entouré d’une belle pointure pour diriger son équipe d’ingénierie système. Il s’agit de Umeed Ashtiani, ancien directeur technique pour le fabricant de réacteurs GE Aviation et les moteurs Rolls-Royce.