Une nouvelle étude des consultants en stratégie McKinsey & Company, intitulée Hydrogen-powered aviation, démontre le succès que pourraient avoir les avions à hydrogène sur la scène internationale.
L’hydrogène n’est pas un sujet nouveau pour les compagnies aériennes. Récemment, l’Union européenne a d’ailleurs annoncé vouloir investir dans le développement de l’hydrogène. Selon les informations du magazine spécialisé Aero, une nouvelle étude prévoit des chances réalistes de voir un premier démonstrateur pour les vols court-courriers à hydrogène d’ici 2028. Une vue d’ensemble.
McKinsey & Company présente les premiers résultats d’une étude
Deux semaines à peine après l’annonce de la France et l’Allemagne sur leur stratégie commune pour l’utilisation de l’hydrogène en Europe, dont le coût se chiffre en milliards, les résultats d’une première étude ont été dévoilés.
Au nom de deux programmes de recherche européens, Clean Sky 2 et Entreprise commune « Piles à combustible et Hydrogène » (PCH JU), le cabinet de conseil en stratégie McKinsey & Company vient de publier les premiers résultats de l’étude sur l’hydrogène dans l’industrie aéronautique. Au total, 24 entreprises, universités et instituts de recherche ont participé à l’étude, dont le plus grand constructeur aéronautique européen Airbus, le constructeur de fusées ArianeGroup et le Centre aérospatial allemand (DLR).
« C’est un moment clé pour l’aviation. Afin d’atteindre les calendriers et les objectifs ambitieux, il faut s’attaquer dès maintenant aux recherches nécessaires. »
Axel Krein, directeur exécutif de Clean Sky 2
Selon l’étude, l’industrie aéronautique mondiale est responsable de pas moins de 900 millions de tonnes d’émissions de CO₂ par an, d’où la raison pour laquelle les programmes de recherche européens poursuivent des objectifs climatiques visant à réduire de moitié les émissions totales de CO₂ d’ici 2050.
L’hydrogène pourrait faire œuvre de pionnier dans la réalisation de ces objectifs, même si les défis technologiques sont encore plus qu’ambitieux. Selon les résultats de l’étude, l’introduction de systèmes de propulsion à hydrogène dans l’aviation commerciale pourrait encore prendre dix à quinze ans, mais la tendance est à la hausse.
Défis technologiques pour l’introduction de la propulsion à l’hydrogène
Selon les informations fournies dans l’étude, les recherches actuelles se concrétisent, notamment en ce qui concerne l’hydrogène liquide (LH2), car celui-ci a un rendement comparativement beaucoup plus élevé que le kérosène classique, avec un apport énergétique presque trois fois plus important pour un même poids.
Cependant, le stockage de l’hydrogène liquide s’avère ici problématique sur le plan logistique, car il nécessite environ quatre fois plus d’espace qu’une quantité comparable de kérosène. Les difficultés technologiques sont visibles dans les opérations d’un Airbus A320 classique. Une fois la conversion terminée, un A320 serait aussi long qu’un A321 et aurait une masse au décollage supérieure de 14 %.
Il faudrait donc créer un système complet de distribution, de vaporisation et d’alimentation en hydrogène liquide, semblable aux piles à combustible et aux moteurs, qui, selon les informations actuelles, n’ont pas encore été développés.
Le LH2 liquide devrait être refroidi à moins 253,15 degrés Celsius et stocké sous haute pression, et il faudrait des piles à combustible beaucoup plus efficaces avec une densité de puissance deux à trois fois plus élevée. Sur le terrain, il faudrait aussi investir encore de nombreuses années dans la recherche et, bien sûr, dans les infrastructures correspondantes. Une série d’inconvénients technologiques associés à des coûts élevés.
McKinsey prévoit une hausse des coûts d’exploitation et une baisse des émissions polluantes
Toutefois, selon les informations de McKinsey & Company, un avion hybride court courrier n’émettrait plus de CO₂ pendant les opérations de vol, ce qui constituerait un succès significatif en termes de protection du climat et rendrait beaucoup plus réaliste la réalisation des différents objectifs climatiques au niveau national et européen.
L’impact climatique global – même en tenant compte des oxydes d’azote, de la suie, de la vapeur d’eau et des traînées de condensation – pourrait être réduit jusqu’à 75 % par rapport à un A320 classique, c’est-à-dire alimenté au kérosène.
Bien que le total des coûts d’exploitation augmente également d’environ un quart, ce qui correspondrait à 18 euros supplémentaires par passager, ces chiffres ne semblent pas trop effrayants compte tenu du succès potentiellement important du projet.
L’avenir des avions à hydrogène en bref
Une nouvelle recherche des consultants en stratégie McKinsey & Company, nommée Hydrogen-powered aviation, démontre que l’hydrogène a de bonnes chances de devenir le futur de l’industrie aérienne internationale. Bien que le passage aux avions à hydrogène nécessite des années de recherche, diverses mesures d’adaptation et de modernisation et, bien sûr, une augmentation des coûts d’exploitation dans tous les domaines de l’aviation, il est possible d’atteindre un résultat maximum d’au moins 75 % de minimisation de toutes les émissions.
