Malgré le scepticisme que suscite son projet d’avion à hydrogène, de la part notamment de Boeing et de Safran, Airbus maintient le cap. Deux ans après avoir lancé son projet ZEROe, prévoyant la mise en service d’un appareil fonctionnant à l’hydrogène en 2035, l’avionneur a dévoilé, mercredi 30 novembre, plusieurs initiatives impliquant des partenariats qui devraient lui permettre de se rapprocher un peu plus de son but. Des annonces effectuées dans le cadre d’un événement organisé à Toulouse (Haute-Garonne) et Munich (Allemagne) et qui font suite à une douzaine de rapprochements déjà mis en œuvre par l’industriel pour démocratiser l'hydrogène, en Europe, en Asie et aux Etats-Unis, avec des compagnies aériennes, des énergéticiens, des chimistes et des aéroports.
Principale nouveauté : le développement en interne d’un moteur fonctionnant avec une pile à combustible, un équipement chargé de transformer l’hydrogène en électricité. Car à ce stade, Airbus mise tout autant sur la combustion directe de l’hydrogène dans une turbine que sur l’utilisation d’une pile à combustible pour alimenter un moteur électrique. Le moteur à pile à combustible a notamment l'avantage de n'émettre aucune émission de NOx, et ne pas produire de traînées de condensation. « L’hybridation des deux systèmes est également envisageable », précise Mathias Andriamisaina, en charge des démonstrateurs du projet ZEROe. Ce dernier devra être défini dans les grandes lignes d’ici 2027/2028, avant le lancement à proprement parlé du programme.
Des enjeux de puissance
Pour mettre au point son nouveau moteur, Airbus s’est associé à plusieurs partenaires, dont les noms n’ont pas été fournis, et compte assurer lui-même l’assemblage de ce démonstrateur. Les deux options technologiques seront testées entre 2026 et 2028 via un A380 modifié, qui pourra alternativement être équipé de l’un ou l’autre des systèmes. Un banc d’essai volant a d'ailleurs été lancé en février 2022 avec CFM International (société commune entre Safran et General Electric). Reste que l’option pile à combustible va devoir gagner en puissance pour espérer l’emporter.
« Lors des essais, la puissance embarquée sera de 1MW, détaille Matthias Andriamisaina. Or pour faire voler un avion de 100 places de type régional avec un rayon d’action de plus de 1 800 km, cela nécessitera sans doute 4 moteurs de 2 MW chacun. » Pour rappel, Airbus avait déjà présenté fin 2020 un concept d'avion à hydrogène muni de 6 "pods" constitués de piles à combustibles et de moteurs électriques. Pour concrétiser cette option technologique, le groupe va pouvoir mettre à profit son expérience accumulée dans la pile à combustible avec la société allemande ElringKlinger, avec laquelle il a créé une société commune dénommée Aerostack en octobre 2020.
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Quant au réservoir d’hydrogène, là encore, Airbus a livré quelques précisions d’ordre technique. Cet équipement est particulièrement critique alors que l’hydrogène liquide doit être stocké à -253°C et qu’il nécessite un volume de stockage quatre fois supérieur à celui du kérosène, limitant pour l’heure son usage aux vols régionaux. A ce stade, le groupe mise sur l’utilisation de deux réservoirs capables de contenir environ 200 litres d’hydrogène chacun. Par ailleurs, Airbus s’oriente vers l’utilisation de l’aluminium, déjà employé dans le spatial et qui bénéfice d’un grand niveau de maturité, contrairement aux matériaux composites.
Un écosystème à créer
Mais le patron d’Airbus le sait : au-delà de l’avion lui-même, ce sont les infrastructures ad hoc qui constituent le principal défi de l’hydrogène et donc la mise en branle de tout un écosystème. Production d’hydrogène vert, distribution, liquéfaction, ravitaillement… D’où l’annonce d’un partenariat avec ArianeGroup, la société commune entre Airbus et Safran qui développe des lanceurs spatiaux. Une entreprise qui manipule depuis des décennies l’hydrogène pour les besoins du spatial et qui va justement fournir l’infrastructure nécessaire au ravitaillement en hydrogène liquide pour le programme de démonstration assuré par l’A380 modifié. Elle comprendra des équipements permettant de stocker l’hydrogène, d’évacuer les vapeurs et d’acheminer le gaz liquéfié jusqu’à l’avion. Un système conçu par les équipes de Vernon (Eure), terre historique de recherches spatiales. L’installation sera basée au niveau de l’aéroport de Toulouse-Blagnac et qui devra être opérationnelle en 2025.
C'est d'ailleurs au niveau de cet aéroport que verra le jour un autre partenariat signé par Airbus, cette fois avec HyPort, société commune entre l’énergéticien Engie et l’agence régionale pour l’énergie et le climat en Occitanie (AREC). Une station à hydrogène va entrer en service début 2023, avec une capacité de production d’environ 400 kg par jour, capable d’alimenter quelque 50 véhicules terrestres. « Nous sommes encore dans une phase préparatoire et il est important de commencer à développer les premiers usages de l’hydrogène, qui ne concernent pas directement l’avion », argue Karine Guenan, chargée du développement de l'écosystème du ZEROe.
Les aéroports aux avants-postes
Comment les aéroports pourront-ils assurer le ravitaillement en hydrogène ? « Tous les scénarios sont sur la table et dépendent de la configuration de chaque aéroport, affirme Karine Guenan. Le réseau gazier existant en Europe pourrait peut-être soutenir la distribution d’hydrogène. » A défaut, l’acheminement pourrait être effectué par camions. Quant à la station de liquéfaction, certains estiment qu’elle pourrait à elle seule nécessiter une vingtaine d’hectares. Autant d’enjeux auxquels Airbus tente de répondre avec l’écosystème qu’il tente de bâtir depuis plus de deux ans maintenant.
En amont, la production d’hydrogène vert, autrement dit produit à partie d’énergies décarbonées, déterminera en bonne partie l’avenir de l’hydrogène dans le transport aérien. Chez Airbus, on estime qu’à terme le coût de l’hydrogène pourrait s’élever à environ un dollar le kilo, soit un niveau compétitif par rapport au kérosène. « L'hydrogène vert doit être disponible en grandes quantités, au bon endroit et au bon prix », a expliqué Guillaume Faury, le président exécutif d’Airbus, appelant au passage à l’édification d’un cadre réglementaire. Le dirigeant a d'ailleurs adressé une mise en garde : le programme d’avion à hydrogène risque d'être décalé si les acteurs nécessaires à son exploitation ne sont pas au rendez-vous. Le manque de capacités et la concurrence entre les secteurs pourraient réduire dans l'aérien l'envol de l'hydrogène.
