Pour atteindre un jour l’objectif d’une aviation neutre en CO2, de nombreuses recherches sont actuellement menées. Dans ce contexte, la science et la politique placent de grands espoirs dans le trafic aérien international dans ce que l’on appelle le SAF (Sustainable Aviation Fuel), c’est-à-dire un substitut de kérosène neutre en CO2 issu d’énergies renouvelables. Celui-ci a le grand avantage de pouvoir être utilisé dans l’infrastructure et les avions existants.
De nombreuses recherches sont également menées sur les systèmes de propulsion électrique pour les avions long-courriers, mais il ne faut pas s’attendre à ce qu’ils soient prêts à être produits en série pour les gros avions avant dix ou quinze ans. Deux projets ciblés de l’EPF de Zurich prouvent qu’il est possible d’aller nettement plus vite avec la propulsion électrique pour les petits avions.
Le développement d’un avion électrique alimenté par des batteries
Depuis 2019, des étudiants en génie mécanique et électrique travaillent à l’EPF dans le cadre d’un projet ciblé pour adapter un avion quadriplace de type Sling TSi de Sling Aircraft et l’équiper d’une propulsion électrique alimentée par batterie. L’avion du projet CELLSIUS e-Sling a décollé le 19 septembre 2022 pour son premier vol réussi à l’aérodrome de Dübendorf et va maintenant faire l’objet de nouvelles optimisations.
L’association CELLSIUS, fondée en 2022 par des étudiants, est chargée de la maintenance, des essais en vol ainsi que du suivi et de la planification de futurs projets dans le domaine de l’aviation durable. Grâce à des projets ciblés comme le CELLSIUS e-Sling, les étudiants engagés de l’EPF disposent d’une chance unique de mettre leurs connaissances à l’épreuve dans le monde réel au cours de leur dernière année d’études. Grâce à une étroite collaboration avec l’industrie, ils acquièrent ainsi, outre de précieuses connaissances dans les domaines techniques, une grande expérience dans tous les aspects de la gestion de projet et de la qualité.
CELLSIUS est financièrement indépendant de l’EPF et ses projets sont soutenus par de nombreux sponsors financiers, de fabrication et matériels issus de l’industrie. Avenergy soutient également CELLSIUS dans son dernier projet.
Voler avec une pile à combustible à hydrogène
Le nom CELLSIUS ne fait pas seulement référence à l’objectif climatique de 1,5 degré que les étudiants souhaitent soutenir, mais fait également allusion aux batteries et aux piles à combustible avec CELL. Il n’est donc pas surprenant qu’un deuxième projet CELLSIUS soit lié aux piles à combustible à hydrogène. Dès 2021, le projet de suivi CELLSIUS Project H2 a été lancé. Actuellement, 16 étudiants de l’EPF travaillent sur ce projet – avec pour objectif de développer un système de propulsion par pile à combustible à hydrogène pour un avion Lightwing AC4 suisse. Un prototype de système de pile à combustible a été conçu et testé dès 2022. L’équipe est maintenant en train de poursuivre l’optimisation du système dans son atelier situé dans un hangar de l’aérodrome de Dübendorf, car le poids et l’encombrement sont également des facteurs déterminants lors de l’utilisation dans un avion. Afin que tout fonctionne de manière fiable sur le plan technique, le système complet est soumis à des tests approfondis sur nos propres bancs d’essai. L’équipe CELLSIUS a installé ces bancs d’essai dans des conteneurs maritimes spécialement aménagés à cet effet et placés devant le hangar. Tant le système de pile à combustible que la propulsion électrique doivent être testés dans les moindres détails avant que tous deux puissent être intégrés à l’avion dans une étape ultérieure.
L’idée de base du CELLSIUS Project H2 est d’augmenter considérablement la durée de vol possible de l’avion électrique grâce à l’utilisation d’une pile à combustible à hydrogène pour la chaîne cinématique. L’objectif visé est une durée de vol de croisière de plus de deux heures et donc une distance de vol de 250 km, le tout sans aucune émission de CO2. Cela ne suffit pas à remplacer les vols long-courriers, mais CELLSIUS voit des applications possibles pour l’avion dans les vols de formation et les vols court-courriers, par exemple pour les circuits ou les liaisons aériennes entre les îles.
Plus d’infos sur CELLSIUS sous: https://cellsius.aero/
