16 Nov L’aviation du futur – un aperçu de 2050 –
Le thème omniprésent de ces derniers mois et années est le changement climatique et les mesures à prendre pour le contrer. L’aviation est régulièrement pointée du doigt, car elle n’est pas du tout respectueuse du climat.
Des solutions innovantes pour le climat : réduire de moitié les émissions de CO² et le bruit des avions
L’objectif ambitieux de l’industrie est de réduire de moitié les émissions de CO² d’ici 2050, malgré un triplement du nombre de passagers, et d’éviter ainsi une crise globale. Les recherches actuelles sur les nouvelles technologies de propulsion devraient contribuer à faire de cette vision une réalité. Qu’il s’agisse de propulsion électrique, solaire ou à l’hydrogène, la richesse des idées des ingénieurs, des scientifiques et des concepteurs concernant l’aviation du futur ne connaît guère de limites.
Dans le contexte de l’objectif de 1,5 degré fixé par l’Union européenne et de la raréfaction des combustibles fossiles, la question de la propulsion des avions du futur se pose avec de plus en plus d’acuité. Chaque jour, les quelque 35 000 avions (sans compter les petits avions et les hélicoptères) brûlent environ un milliard de litres de paraffine. Mais ce n’est pas la seule chose qui nuit à notre environnement : le bruit des avions doit également être réduit – d’ici 2050, il devrait diminuer d’environ deux tiers.
L'avenir de l'industrie aéronautique passe par le vol électrique
Le premier avion de passagers entièrement électrique a décollé au Canada l’année dernière, et le Centre aérospatial allemand (DLR) s’efforce également de mettre au point le premier avion de passagers électrique en Allemagne.
Selon le coordinateur de l’aviation électrique au DLR, il est possible à ce stade de convertir principalement les petits avions à la propulsion électrique ou aux piles à combustible. Pour les gros avions long-courriers, c’est beaucoup plus compliqué. Actuellement, l’électrification des avions échoue principalement en raison de la faible densité de puissance et du poids élevé des batteries. Toutefois, le développement de systèmes de propulsion électrique est en cours et jouera un rôle décisif dans l’avenir de l’aviation. Une solution hybride est actuellement envisageable, par exemple, dans laquelle les décollages et les atterrissages, qui consomment beaucoup d’énergie, se font électriquement.
Les piles à combustible et les énergies régénératives pourraient permettre de voler sans émissions polluantes
À long terme, le problème des batteries pourrait être résolu en brûlant de l’hydrogène dans une pile à combustible. En 2016, le prototype d’un avion à pile à combustible de sept mètres de long et de quatre places a décollé de l’aéroport de Stuttgart. La combinaison du stockage de l’hydrogène, de la pile à combustible et d’une batterie haute performance pour le décollage et la montée permet une autonomie remarquable de 1 500 km et une vitesse maximale d’environ 200 km/h. Si l’hydrogène est produit par électrolyse à l’aide d’énergies régénératives, cette combinaison pourrait même permettre de voler sans aucune émission.
L’électrification de l’aviation n’en est qu’à ses débuts, mais elle révèle un grand potentiel pour la propulsion durable des aéronefs. Les experts s’attendent à de profonds changements d’ici 2050. La réponse à la question de savoir comment ces développements peuvent être conciliés avec les efforts actuels visant à remettre en service des avions à réaction supersoniques reste encore à trouver au-delà de la barre des 10 000 mètres à l’heure actuelle.
Industrie aéronautique : L'avenir avec du carburant pour l’aviation issu de la biomasse et de l'énergie solaire
Les experts estiment que le potentiel de développement d’avions à faibles émissions sera exploité en premier. Outre l’augmentation de l’efficacité des moteurs, l’utilisation de carburants alternatifs offre également un grand potentiel pour l’avenir de l’aviation en termes de réduction des émissions de CO2 ou de suie. Le DLR a déjà obtenu de premiers résultats dans ce domaine. Un exemple est le carburant d’aviation, qui peut être produit à partir de biomasse ou d’électricité renouvelable et ne doit plus être fabriqué à partir de pétrole fossile. Cette paraffine synthétique est non seulement neutre en termes de CO2, mais aussi plus efficace en tant que carburant et nettement moins nocive pour l’environnement.
Un autre avantage est qu’il n’est pas nécessaire de modifier les avions à cette fin ; seul le remplissage du réservoir change. Les mesures ont montré que non seulement les émissions de CO² étaient réduites, mais aussi que les particules étaient réduites de 50 %.
La propulsion solaire est une autre possibilité pour un avenir respectueux du climat dans l’industrie aéronautique, même si elle est encore loin d’une production de masse. Le spectaculaire tour du monde réalisé par le Suisse Bertrand Piccard à bord de l’avion solaire “Solar Impulse 2” montre que cela fonctionne.
Le fret et le nombre de passagers continueront d'augmenter malgré la "honte des vols".
Les nouvelles technologies de propulsion devraient également contribuer à résoudre le conflit d’intérêts entre la protection du climat et les besoins croissants en matière de capacité. Des prix bas et un réseau de routes toujours plus étendu le permettent : 9 milliards de passagers sont attendus dans les airs d’ici 2050. Ainsi, le volume de passagers dans l’aviation du futur fera plus que doubler par rapport au niveau actuel. Cette évolution est également favorisée par l’arrêt de la production de l’Airbus A380 et par le passage des gros-porteurs aux avions moyen-courriers. Cela conduira inévitablement à une augmentation des flottes d’avions et à un trafic aérien encore plus important.
La mondialisation croissante fait également exploser la demande de transport de marchandises. Dans son rapport sur l’aviation, le DLR prévoit 7,3 millions de tonnes de fret chargé en Allemagne dès 2030, soit plus de trois fois plus qu’en 2014, et cette tendance ne devrait pas s’infléchir vingt ans plus tard.
L'avenir de l'aviation - des intérieurs de cabine futuristes
Les technologies de propulsion et la taille des avions ne sont que deux aspects de l’aviation en 2050. Les constructeurs aéronautiques – en premier lieu les ténors Boeing et Airbus – font également preuve de beaucoup d’imagination en matière d’aménagement intérieur. Dans une vidéo, l’avionneur américain Boeing présente ses idées sur la cabine de l’avion du futur : la créativité des concepteurs va des projections du ciel au plafond à des écrans surdimensionnés et arrondis.
Le concurrent Airbus va encore plus loin et intègre dans sa vision de l’avenir des salles communes avec des possibilités d’emploi interactives, des salles de conférence, des sièges réglables de manière ergonomique et des plafonds en verre. Malgré tous ces progrès, le problème de l’espace restera entier dans les années à venir, du moins pour les voyageurs en classe économique.
La vision de “villes volantes” offrant un espace illimité pour le shopping, la bronzette et les loisirs existe, mais reste très ambitieuse, même pour l’année 2050.
En revanche, la mise en place d’avions dits “tout-ailes” avec une transition en douceur entre le fuselage et les ailes dans le trafic aérien est un peu plus réaliste. Cette conception est actuellement principalement utilisée dans le secteur militaire, mais Boeing l’envisage également pour l’aviation civile. Grâce à l’utilisation nettement plus grande de l’espace, la quantité d’espace disponible dans l’avion pourrait être considérablement améliorée par les “all-wings”.
Les taxis du ciel, une réalité en 2050?
Les routes encombrées, les embouteillages de plusieurs kilomètres et l’effondrement des systèmes de transport local dans les métropoles exigent des solutions innovantes. Des entreprises aéronautiques établies ainsi que des jeunes pousses du monde entier étudient donc des appareils volants qui font passer le transport local de la route à l’air. Les “taxis aériens” électriques pourraient résoudre deux problèmes à la fois : en renonçant aux combustibles fossiles, les émissions de particules et de CO² peuvent être réduites de manière significative, et en transférant le trafic local vers le transport aérien, les routes sont soulagées.
Ce qui semble être une vision lointaine de l’avenir de l’aviation est déjà techniquement réalisable aujourd’hui. En 2017 déjà, Volocopter a effectué un vol inaugural et est considéré comme un pionnier du transport individuel électrifié dans les airs.
D’autres start-ups adoptent une approche similaire : le Lilium Jet de Munich, qui fonctionne à l’électricité, serait capable de voler 300 km pendant une heure et de décoller et d’atterrir à la verticale. Ce taxi aérien de cinq places pourrait être mis en service dès 2025 et prendre des passagers sur les toits des immeubles.
Des géants de l’industrie comme Airbus et Siemens travaillent également d’arrache-pied sur des avions destinés à une utilisation urbaine, ce qui souligne l’importance de ce nouveau secteur pour l’aviation. Si les développements actuels se poursuivent, le transport aérien par taxi aérien fera partie de la vie quotidienne au même titre que le métro en 2050.
