Airbus n’est pas le seul à parier sur l’hydrogène. Son utilisation est poussée par plusieurs projets, nés pour la plupart dans le sillage de celui de l’avionneur européen. Tous comptent mettre à profit sa densité énergétique trois fois supérieure à celle du kérosène. Surtout, l’hydrogène – le plus souvent employé dans ces projets via une pile à combustible – constitue la seule voie permettant des vols vraiment neutres en carbone. Mais il a le mauvais goût de fuir facilement et d’imposer un stockage encombrant et complexe, nécessitant un système cryogénique à - 253 °C pour le liquéfier.
D’où des projets privilégiant des aéronefs de petites dimensions, avec des rayons d’action ne dépassant guère 1 000 km. Signe de maturité : le britannique ZeroAvia et l’américain Universal Hydrogen, qui possède des bureaux à Toulouse, ont commencé les essais en vol de leurs engins cette année. Dans le monde, une quinzaine d’aéroports et autant de compagnies aériennes, s’intéressent activement à l’hydrogène, selon l’IATA, l’Association du transport aérien international.
Mermoz, le drone de longue endurance
ISAE-SUPAERO Le drone Mermoz parviendra-t-il à traverser l’Atlantique Sud sur la ligne mythique reliant Dakar (Sénégal) à Natal (Brésil) ? C’est l’ambition du droniste Delair, de l’école Isae-SupAéro et de H3 Dynamics, qui souhaitent réaliser cet exploit en 2025, soit un trajet de 3 000 km de plus de 36 heures. Leur pari, lancé en 2018 : mettre au point un drone à hydrogène de longue endurance. «Le drone a volé pour la première fois le 20 janvier via une chaîne propulsive complète utilisant de l’hydrogène gazeux», précise Jean-Marc Moschetta, enseignant-chercheur à l’Isae-SupAéro. L’engin mesure 4 mètres d’envergure et pèse 13 kg. Pour l’heure, ses 6 litres d’hydrogène lui offrent un rayon d’action de 800 km.
Des vols autonomes de plusieurs heures seront effectués dès septembre 2023. Ensuite, l’hydrogène liquide s’imposera pour augmenter son autonomie. «Cela va nécessiter de fiabiliser les organes de refroidissement, d’optimiser les flux d’énergie et de réduire le poids du système cryogénique», énumère Jean-Marc Moschetta. Les essais en vol de cette nouvelle version seront effectués en 2024. À terme, ce type d’appareil pourrait intéresser les marchés de la surveillance et de la recherche de rescapés en mer. Et servir de brique technologique pour l’aviation générale.
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DragonFly, le quatre places décarboné
Discrète, l’entreprise n’en est pas moins ambitieuse. Créée en 2020 par un ex-Dassault, Blue Spirit Aero pourrait livrer les premiers exemplaires de son appareil de quatre places 100 % hydrogène en 2027. DragonFly sera équipé de 12 motopropulseurs électriques à hydrogène (pods) de 15 kW de puissance chacun. De quoi viser une vitesse de croisière de 230 km/h et un rayon d’action de 700 km. «Nous nous appuyons sur un jumeau numérique de l’appareil, avec Dassault Systèmes comme partenaire, pour modéliser les formes et les comportements physiques de l’appareil, mais aussi pour éprouver la maintenabilité de l’appareil, sa capacité à être fabriqué», souligne Olivier Savin, le dirigeant de Blue Spirit Aero. Le premier vol est prévu fin 2024.
Alors qu’une usine pilote verra le jour à Toulouse d’ici à deux ans, une installation à vocation industrielle sera mise en œuvre sur le site proche de Francazal entre 2025 et 2026. «Notre usine sera livrée clés en main, avec la possibilité de la dupliquer dans d’autres pays, par exemple aux États-Unis, en Chine, en Australie», annonce Olivier Savin. La jeune pousse de 20 personnes prévoit de livrer 120 appareils par an à l’horizon 2030.
Universal Hydrogen : des Dash-8 et ATR-72 reconvertis
Universal Hydrogen/Francis Zera Pour Universal Hydrogen, pas de doute : plutôt que de miser sur d’imposantes infrastructures, il faut se servir de l’existant pour faciliter l’usage de l’hydrogène. L’entreprise américaine – fondée par Paul Eremenko, l’ex-directeur de la technologie d’Airbus – parie sur la reconversion d’avions régionaux, des Dash-8 et des ATR-72, via des capsules d’hydrogène liquide. «Ce concept facilite la logistique et le remplissage des avions», assure Pierre Fajournel, le directeur général des opérations européennes. Avec deux capsules, un ATR-72 aura un rayon d’action de plus de 900 km.
Le 2 mars, la start-up a procédé aux États-Unis au premier vol d’un Dash-8 propulsé via une pile à combustible alimentée en hydrogène. L’initiative séduit : Universal Hydrogen, qui possède une équipe à Toulouse (Haute-Garonne), a levé 100 millions d’euros et engrangé 247 commandes et intentions d’achats. «Notre défi réside dans la montée en puissance de notre chaîne propulsive et en particulier dans son intégration sous l’aile», explique Pierre Fajournel. Lors de son entrée en service, en 2025, l’ATR-72 sera équipé de moteurs de 2 MW sous chaque aile, contre 1 MW lors du vol de mars. La start-up compte s’appuyer sur tout un réseau de producteurs d’hydrogène pour assurer l’exploitation de ces appareils.
L’avion autonome hypersonique de Destinus
Attention, projet hors norme ! Destinus ne vise rien moins que le développement d’un appareil autonome hypersonique à l’hydrogène. «L’idée est d’employer un turboréacteur, comme ceux utilisés dans le monde militaire, pour les phases de décollage et d’atterrissage, et un statoréacteur, comme pour les missiles, en vol de croisière», détaille Mikhail Kokorich, l’entrepreneur russe qui a fondé cette start-up en 2021, en Suisse. Alors qu’elle a déjà levé plus de 40 millions d’euros, Destinus mise sur des engins toujours plus grands et rapides tout au long de la décennie. Deux prototypes à échelle réduite ont déjà effectué des vols d’essais avec kérosène en 2022. L’entreprise espère faire voler son démonstrateur supersonique Gamma 1 (Mach 1,3) en 2024. «Nous avons reçu un accueil positif de la ville de Rochefort pour notre projet pilote de production d’hydrogène et pour conduire nos essais en vol», s’enthousiasme Jean-Philippe Girault, le directeur général de Destinus France. Suivront Gamma 2 (Mach 2,5) en 2024 et Delta (Mach 5) entre 2025 et 2027, qui donnerait lieu à des versions plus imposantes de 25 et même 400 sièges. En reliant n’importe quel point de la planète en moins de trois heures, Destinus espère ouvrir une brèche dans le vol long-courrier.
