Un APU non polluant pour des avions de nouvelle génération

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L’avion bien plus vert se dessine avec Liebherr Aerospace et General Motors : Ensembles Ils révolutionnent l’APU.

L’APU, « Auxiliary Power Unit » ou « groupe de puissance auxiliaire », fournit l’énergie auxiliaire nécessaire à un avion. Cette puissance embarquée est utilisée aujourd ‘hui au sol ou en vol lorsque les moteurs de l’appareil sont à l’arrêt, par exemple pour assurer les  besoins de climatisation dans la cabine au sol, ou pour fournir l’énergie nécessaire au fonctionnement des systèmes vitaux en vol en cas de perte des moteurs.

Ces APU, généralement situés sur le cône arrière de l’avion, utilisent des turbines à gaz et sont très polluants en terme de bruit et d’émission de gaz au point que certaines plateformes aéroportuaires interdisent leur utilisation au sol et obligent les compagnies aériennes à recourir à des groupes de sol.

Par ailleurs l’efficacité de ces APU à turbines à gaz, dont la technologie date de plusieurs décennies, n’est pas probante, bien que 100% des avions en soient équipés faute de mieux ce qui incite toute l’industrie aéronautique à réfléchir à de nouvelles méthodes.

Remplacer ces APU polluants par la technologie de pile à combustible

Il est admis par tous que la prochaine décennie verra l’avènement de l’avion tout électrique. Dans ce cadre, General Motors et Liebherr Aerospace ont réfléchi  pour remplacer ces APU polluants par la technologie de pile à combustible, qui a déjà fait ses preuve dans l’automobile et dont General Motors est l’un des spécialistes mondiaux.

Avec Liebherr Aerospace, intégrateur aéronautique spécialisé dans les systèmes complexes (systèmes d’air, commandes de vol, trains d’atterrissage, électronique, transmissions), les deux entités ont mené des études de faisabilité pour l’application aéronautique de cette technologie, qui consiste en une pile dans laquelle est injecté de l’hydrogène et de l’oxygène, et qui génère de l’électricité et de l’eau. Il en résulte que l’émission de gaz toxique disparaît.  Ainsi équipé l’APU ne pollue plus puisque l’eau ne pollue pas.  Il devient beaucoup plus efficace en terme de bilan énergétique grâce à ce procédé. De plus, et selon les architectures qui seront retenues pour les prochaines générations d’appareils, son efficacité sera encore accentuée s’il est conçu pour fonctionner en vol en continu.

La  pile à combustible de l’APU ne polluant pas, celui-ci pourra être positionné ailleurs que dans le cône arrière et autorisera de ce fait de nouvelles formes d’avion. Avec un avantage très important, le gain de masse permis par la disparition de tuyaux de distribution hydrauliques et pneumatiques et la possibilité de rassembler tous les câbles au même endroit et de les raccourcir.

Une technologie qui a déjà fait ses preuves

Cette technologie de piles à combustibles a à fait ses preuves dans le domaine de l’automobile et General Motors et Liebherr Aerospace sont expérimentés sur le sujet. Même si certains défis subsistent pour faire certifier cette pile par les autorités aéronautiques, General Motors et Liebherr perçoivent d’immenses bénéfices et sont convaincus par leur approche.  General Motors s’appuie sur la longue expérience de Liebherr Aerospace pour rendre avionable cette technologie non aéronautique, ainsi que  sur l’expérience que Liebherr a déjà acquise dans la technologie de pile à combustible automobile  à travers ses partenariats avec des grands constructeurs allemands, chinois et américains depuis 15 ans à travers ses compresseurs dont la technologie fournit de l’air à haute pression 100% propre.

Une rupture technologique pour les avionneurs

C’est une vraie rupture technologique qui s’annonce car il n’existe à ce jour que des APU à turbines à Gaz et il n’est pas connu pour le moment de projet similaire. C’est aussi une excellente nouvelle pour la planète car si l’on arrive à développer cette nouvelle technologie de piles à combustible dans les APU, le moteur sera centré sur la propulsion et l’avion gagnera en performance énergétique tout en contribuant à réduire ses gaz polluants et sonores au sol comme en vol.

La prochaine étape va être de construire un démonstrateur et de le positionner sur un avion, avec en ligne de mire le prochain avion de nouvelle génération qui sera lancé,  probablement un monocouloir  dont l’entrée en service se situera entre 2015 et 2030. ,et Liebherr et General Motors s’organisent pour être le fournisseur d’APU de cet avion éventuel.

 En imaginant cette phase de démonstration en vol atteinte, et s’ ils sont sélectionnés, General Motors et Liebherr Aerospace pourraient bien voir le chiffre d’affaire et l’activité  de cette nouvelle activité atteindre des montants significatifs. Tous les centres de compétence de Liebherr-Aerospace en Allemagne et en France seront impliqués, et la localisation du centre de gravité du projet dépendra du client de lancement.

Nadia Didelot pour AeroMorning

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