Production d'hydrogène en plein vol: un aéronef "vert"

Les chercheurs du Technion ont développé un moyen sûr et efficace de production d'hydrogène à partir de particules d'aluminium et d'eau, pour répondre aux besoins énergétiques des avions en plein vol.

Les ingénieurs aérospatiaux du Technion – Israel Institute of Technology, ont développé et breveté une méthode de production d’hydrogène pouvant être utilisée en plein vol, avec de l'eau (y compris les eaux usées dans l'avion) ​​et les particules d'aluminium, et ce en toute sécurité et à moindre coût. L'hydrogène peut ensuite être transformé en énergie électrique pour son utilisation en plein vol. Cette percée pourrait ouvrir la voie à des avions moins polluants et remplacerait les systèmes hydrauliques et pneumatiques qui généralement alimentent par le moteur principal.

 Cette avancée révolutionnaire a été rapportée dans un article récent publié dans l’International Journal of Hydrogen Energy.

" L'hydrogène produit à bord de l'avion pendant le vol peut être acheminé vers une pile à combustible pour la production d'énergie électrique ", a déclaré le chercheur principal, Dr. Shani Elitzur, de la Technion Faculté d'ingénierie aérospatiale. "Cette technologie offre une solution à plusieurs défis, tels que le stockage de l'hydrogène, sans poser le problème du stockage de l'hydrogène dans un état liquide ou gazeux. "

Bien que l'utilisation des combustibles à l'hydrogène ait été pendant un certain temps, une solution potentielle pour l'énergie verte, le stockage de l'hydrogène a toujours posé un problème. Les ingénieurs ont réussi à contourner le problème du stockage de l'hydrogène en utilisant des piles combustible non polluantes - Proton Exchange Membrane (PEM) - et un processus d'activation de l'aluminium,  breveté par les co-auteurs du journal, Prof. Alon Gany et Dr. Valery Rosenband.

La recherche du Dr Elitzur portait sur la réaction entre la poudre d'aluminium et l'eau (de différents types) pour produire de l'hydrogène. Cette technologie résulte de la réaction chimique causée par la rencontre entre la poudre d'aluminium et l'eau. L'eau douce ou les eaux usées, déjà à bord de l'avion, pourraient être utilisées pour l'activation, ce qui signifie que l'avion n'aurait pas besoin de transporter d'eau supplémentaire.

La réaction spontanée et soutenue entre l'aluminium en poudre et l'eau est activée par un processus thermochimique spécial d'activation de l'aluminium que les chercheurs ont développé. Les propriétés protectrices du film d'oxyde ou d'hydroxyde couvrant la surface des particules d'aluminium sont modifiées par une petite fraction d'activateur à base de lithium diffusé en aluminium, permettant à l'eau à température ambiante de réagir spontanément avec l'aluminium.

Le processus génère de la chaleur, ce qui, selon les chercheurs, peut être utilisé pour un certain nombre de tâches, y compris l'eau du chauffage et les aliments dans la cuisine, les opérations de dégivrage ou de chauffage du carburant de l'avion, avant le démarrage des moteurs.

 

Selon les chercheurs, leur technologie fournirait:

·         Des opérations plus silencieuses à bord d'un avion.

·         Réductions drastiques des émissions de CO2.

·         Stockage compact : Pas besoin de réservoirs de stockage d'hydrogène à bord d'un avion.

·         Production d'énergie électrique plus efficace.

·         Une réduction du câblage (plusieurs piles à combustible peuvent être situées près de leur point d'utilisation).

·         L'efficacité thermique (la chaleur générée par pile à combustible peut être utilisée pour le dégivrage, le chauffage par jet d'essence).

·         Des vapeurs inflammables réduites dans les réservoirs de carburant (production de gaz inerte).

"La possibilité d'utiliser des eaux usées disponibles à bord, stimule à la fois l'efficacité et la sécurité du système", a expliqué le Dr Rosenband. "En outre, les piles à combustible PEM présentent une efficacité élevée dans la production d'énergie électrique".

Les fabricants d'aéronefs, y compris Boeing et Airbus, ont déjà étudié l'utilisation de piles à combustible à bord. Boeing a expérimenté avec eux dans des avions plus petits, en prévision de les utiliser sur son 787-8, l'avion électrique à la fine pointe de la technologie. Selon les chercheurs de Technion, les piles à combustible peuvent même jouer un rôle d'économie d'énergie pour les opérations de soutien au sol des aéroports, notamment les tours de dégivrage et les tours de piste.

«La production et le stockage efficace de l'hydrogène représentent l'avenir des besoins énergétiques sans danger pour les avions», a résumé le professeur Gany.

Source : Technion

 

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