Un moteur qui n’émet pas de gaz à effet de serre pour les avions de demain ? Ce prototype serait viable

Dans les sciences et technologies, les révolutions s’annoncent toujours par de petites avancées qui ne sont, au début, pas encore utilisables à grande échelle. Cela pourrait être le cas d’un prototype de moteur entièrement propre, développé par une équipe de scientifiques et destiné aux avions commerciaux. Pour l’instant, le modèle ne pourrait pas encore être installé sur un avion ni généralisé dans l’industrie, mais il est fonctionnel et potentiellement viable, comme le détaillent dans AIP Advances les deux ingénieurs chinois qui en sont à l’origine.

Le changement climatique et la pollution globale de l’atmosphère terrestre proviennent de différentes sources. L’exploitation des énergies fossiles en fait partie. Parmi leurs utilisations, elles servent à fournir les avions en carburant pour leurs moyens de propulsion actuels. Résultat, les vols commerciaux représentent 3 à 4 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Les avions participent donc activement au réchauffement planétaire, selon une vaste étude parue en 2018 dans Nature. Le problème pourrait s’aggraver car, comme le relève Carbon Brief, les vols commerciaux devraient augmenter de 5 % d’ici 2034.

Les avions commerciaux sont propulsés à partir de combustibles fossiles. Cela participe au changement climatique.

Source : Pixabay

Alors, en raison de leur contribution à la crise climatique, les avions appartiennent au corps de technologies nécessitant urgemment un passage aux énergies renouvelables. Mais pour embrayer de la théorie vers la pratique, il faut des moteurs propres réellement utilisables. C’était justement l’objectif des scientifiques qui publient leurs travaux dans AIP Advances : « Notre travail est motivé par l’idée de résoudre les problèmes du changement climatique provoqué par l’usage humain de moteurs à combustibles fossiles pour alimenter des machines », expliquent-ils dans un communiqué. Leur prototype ne fonctionne pas un seul instant aux énergies fossiles.

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Le prototype contourne l’obstacle habituel des moteurs ioniques

Le moteur créé par ces ingénieurs repose sur les énergies renouvelables que sont l’air et l’électricité. C’est une propulsion par plasma. Il s’agit du quatrième état de la matière, basé sur une forte concentration en ions chargés et dont la pression ainsi que l’accélération génèrent une poussée. Cet état peut être provoqué artificiellement et c’est une voie qui fait déjà l’objet de nombreuses recherches. Mais les auteurs des travaux que nous relayons pointent un problème dans la plupart des prototypes existants, y compris ceux de la Nasa : ces moteurs ioniques se basent sur le xénon, un gaz neutre. Or, celui-ci « ne surpasse pas la friction avec l’atmosphère terrestre », c’est-à-dire que son accélération est freinée, ce qui ne permet pas d’aboutir à une force de propulsion suffisante pour des avions.

De manière totalement différente, les ingénieurs à l’origine du prototype de moteur propre expliquent utiliser directement l’air in situ — c’est-à-dire l’air environnant, sur place, autour du moteur. L’air est comprimé à haute pression dans un jet, puis ce flux d’air comprimé passe dans une chambre électrique où il est ionisé en étant soumis à des micro-ondes. La pression qui en résulte est, d’après les auteurs, comparable à la puissance de propulsion aujourd’hui utilisée pour faire voler les avions commerciaux.

Même si le prototype ne reste qu’un modèle de laboratoire pour l’instant, les résultats « ont démontré qu’un tel moteur à réaction basé sur un plasma d’air à micro-ondes peut être une alternative potentiellement viable au moteur à réaction conventionnel à combustible fossile », se réjouissent les ingénieurs.