Le Solar Impulse 2 a atterri lundi à Abu Dhabi, après avoir fait le tour du monde uniquement à l'énergie solaire. Cela rapproche-t-il le vol à l'énergie solaire ?
Le Solar Impulse 2 a parcouru plus de 40 000 kilomètres grâce à l'énergie des panneaux solaires sur les ailes. « Un énorme tour de force », déclare l'ingénieur aéronautique Jon Verbeke (KU Leuven). "Mais cela n'a aucun impact sur l'aviation commerciale."
L'avion solaire a mis plus de 550 heures à voyager, ne vole pas plus vite que 140 kilomètres à l'heure (et généralement beaucoup plus lent) et n'a que le pilote à bord, dans une cabine exiguë. C'est loin de transporter rapidement et confortablement quelques centaines d'hommes à l'autre bout du monde.
Avec le Solar Impulse, les initiateurs et pilotes Bertrand Piccard et André Borschberg ont surtout voulu promouvoir les énergies alternatives. Dans une interview avec le Pittsburgh Post-Gazette en 2013, ils ont noté que "les avions solaires ne remplaceront jamais les vols commerciaux à carburant." La raison en est que les cellules solaires ne peuvent tout simplement pas fournir une quantité suffisante d'énergie assez rapidement.
Verbeke voit un avenir pour les avions solaires sans pilote qui restent longtemps à haute altitude. "Ils pourraient être utilisés comme une alternative moins chère aux satellites, par exemple pour permettre les télécommunications dans les zones reculées."
Vol électrique
Si nous voulons voler à l'échelle commerciale à l'énergie solaire, il faudra que ce soit électrique, avec l'énergie stockée dans des batteries. Cela ne semble pas être demain non plus. Les enjeux majeurs sont l'augmentation de la puissance des moteurs électriques et la capacité de stockage des batteries.
"Siemens et Airbus ont récemment développé un moteur électrique avec un rapport poids-puissance exploitable", explique Paul Peeters, professeur de transport et de tourisme durables à NHTV Breda. Le moteur pèse 50 kilogrammes et délivre une puissance de 260 kilowatts. Les vols d'essai avec un avion biplace ont été un succès. D'ici 2020, les deux sociétés souhaitent développer des moteurs hybrides pour un avion pouvant transporter 100 passagers.
"Cependant, remplacer les jets actuels par des appareils électriques est problématique", explique Peeters. "Il est plus facile de voler électriquement avec un avion à hélice, mais il est impossible de le faire efficacement à grande vitesse."
Le plus gros problème est le stockage de l'énergie. "La densité énergétique des batteries actuelles est 50 fois inférieure à celle du kérosène", explique Peeters. « Les moteurs électriques sont presque deux fois plus efficaces, ce qui signifie que la capacité de stockage d'une batterie doit encore être 20 à 30 fois supérieure. La question est de savoir combien de temps cela prendra. Je considère qu'un prototype de cinquante places électrique pour les courtes distances est techniquement possible vers 2050. Mais ensuite, il faut qu'il soit plus gros et plus loin… Je ne vois pas cela arriver avant la fin du siècle.'
"Une alternative consiste à voler à l'hydrogène en combinaison avec une pile à combustible (qui convertit l'énergie chimique de l'hydrogène en énergie électrique, ndlr)", explique Peeters. "Mais les développements dans ce domaine ne semblent pas aller aussi vite après l'énorme intérêt des années 1990."
Selon Peeters, il ne faut pas s'attendre à une réduction spectaculaire des émissions du trafic aérien à court terme. "Tout changement qui ne provient pas d'un carburant liquide adapté aux moteurs d'aujourd'hui ne pourra avoir un impact significatif que dans un demi-siècle."
