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10 février 2016 |
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Premier vol d'un
avion fonctionnant à l'hydrogène solide |
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L'idée n'est pas nouvelle, mais sa réalisation
extraordinairement complexe. Et si ce vol d'essai accompli au moyen
d'un drone sans pilote n'a duré qu'une dizaine de minutes, il
pourrait très bien préfigurer les transports aériens du futur.
Le dispositif, mis au point par la société britannique
Cella Energy, consiste à
emprisonner l'hydrogène sous une forme solide dans des pastilles
d'environ 1 cm³, qui libèrent progressivement leur gaz lorsqu'elles
sont chauffées. L'utilisation d'un polymère spécial permet aux
granulés de ne pas fondre et provoque l'émission de l'hydrogène à
une température inférieure à celle souhaitée.
L'hydrogène est ensuite utilisé dans une pile à combustible où il
réagit en présence d'oxygène, produisant de l'électricité utilisée
pour faire tourner une hélice. Le produit de la combustion, vous
l'avez compris, n'est autre que de l'oxyde d'hydrogène, soit en
langage courant… de l'eau.
"Le principe de base est très simple, confiner de l'hydrogène à
l'état solide dans le réservoir d'un drone et voler, mais
particulièrement difficile à mettre en œuvre", déclare Phil
Anderson, du Marine Technology du Scottish Association for
Marine Science (SAMS) à Argyll (Grande-Bretagne), où le vol a
d'ailleurs eu lieu. Et de préciser que bien que ce premier vol n'ait
duré que 10 minutes à 80 mètres d'altitude, le réservoir contenait
100 pastilles de carburant, ce qui aurait permis à l'appareil de
tenir l'air pendant plus de deux heures.
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Le drone en vol,
fonctionnant à l'hydrogène solide. Crédit : SAMS. |
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Bien que la composition chimique exacte des
pastilles confinant l'hydrogène soit encore confidentielle, la
société Cella a révélé que pour un bilan énergétique équivalent le
carburant utilisé ne présente que le tiers du poids qu'une batterie
au lithium pour une autonomie et une puissance identique.
Si la pile à combustible a déjà été présentée comme une solution du
futur, son application n'a pas réellement décollé, essentiellement
en raison des problèmes posés par le stockage de l'hydrogène, gaz
requérant de volumineux réservoirs refroidis à très basse
température (-253°C). Des projets tels qu'Airbus Cryoplane ont bien
été ébauchés, mais abandonnés faute de solutions de stockage
crédible. Le nouveau procédé permettant de conserver l'hydrogène,
non sous forme liquide mais bien solide et à température ambiante
modifie donc les perspectives d'emploi.
"Un des principaux avantages de l'hydrogène solide, c'est que
contrairement à un système de batteries, si vous mettez deux vois
plus de carburant, vous allez deux fois plus loin", annonce
Anderson, qui précise que la version actuelle du drone serait
parfaite pour la surveillance de l'environnement et du climat, que
son équipe réalise déjà dans l'Arctique et l'Atlantique Nord. Avec
tous les avantages d'un moteur fonctionnant sans émettre la moindre
pollution.
Autre avantage non négligeable pour une utilisation scientifique,
l'hélice du drone étant sa seule pièce mobile, l'appareil se révèle
insensible aux problèmes de pannes liées à un givrage du carburateur
qui peut empêcher son utilisation dans des températures extrêmes.
Anderson espère ainsi mettre au point une version opérationnelle du
drone à usage scientifique dans les deux prochaines années.
Cependant, cette technologie pourrait très bien ne pas se limiter
aux drones, et à plus long terme, rien n'empêcherait de l'utiliser
pour faire fonctionner les véhicules automobiles, et même les avions
de ligne commerciaux selon le chercheur.
Jean Etienne
Sources principales :
First flight of hydrogen-powered drone with water vapour exhaust
(New Scientist, 5 février 2016).
Cella Energy completes
first solid-state hydrogen UAV test flight with Cella material
(Cella Energy).
First Solid-state Hydrogen UAV Test Flight with Cella Material
(Cella Energy).
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Préparation du
drone avant le vol. Crédit SAMS. |
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Les pastilles
d'hydrogène solide mises au point par les laboratoires Cella Energy.
Crédit : Cella. |
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