ZEROe (Zero Emission Aircraft)

Airbus a dévoilé trois concepts d’avions commerciaux ZEROe qui entreront sur le marché au plus tard en 2035. Ces concepts représentent chacun une approche différente pour parvenir à un vol à «Zéro émission (1)» explorant diverses voies technologiques et configurations aérodynamiques.

(1) de CO2 en vol.

Leviers de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES)

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Sobriété énergétique et ressources

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Décarbonation de l’énergie

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Amélioration de l’efficacité énergétique

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Amélioration
de l’efficacité en ressources non énergétiques

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Absorption d’émissions

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Financement d’émetteurs bas-carbone ou désinvestissement d’actifs carbonés

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Réduction des autres gaz à effet de serre

Objectifs recherchés

S’insérant pleinement dans la stratégie mondiale de décarbonation de l’aviation (réduction de 50% des émissions mondiales des flottes par rapport à 2005 en 2050 et neutralité climatique d’ici à 2060), Airbus a l'ambition de développer le premier avion commercial « zéro émission » au monde d'ici 2035 utilisant l’hydrogène comme mode de propulsion.

L’hydrogène pourrait réduire considérablement l'impact climatique de l’aviation. L'hydrogène élimine les émissions de CO2 en vol et peut être produit quasi sans carbone. Considérant aussi les émissions non-CO2 et l’incertitude de ces effets, la combustion de l’hydrogène et la propulsion électrique par pile à combustible sont les moyens les plus efficaces pour réduire l'impact climatique en vol.

 

Dans un effort sans précédent de R&T, Airbus a présenté en septembre 2020 trois concepts ZEROe

  • « Turbopropulseur » : propulsé par deux turbopropulseurs hybrides à hydrogène entraînant des hélices à six pales et capable de transporter jusqu’à 100 passagers sur un trajet compris entre 1500 et 2000 km.
  • « Turboréacteur » : avec deux turboréacteurs hybrides à hydrogène, capable de transporter de 120 à 200 passagers sur une distance supérieure à 3 500 km.
  • « Aéronef à fuselage intégré » : sans doute le plus innovant, avec une cabine d'une largeur exceptionnelle, offrant de multiples possibilités pour le stockage et la distribution d'hydrogène. Dans cet exemple, les réservoirs de stockage cryogéniques sont placés sous la voilure et la poussée est générée par deux turboréacteurs hybrides à hydrogène.

Ces trois concepts ZEROe permettent d'explorer une variété de configurations et de technologies utilisant l'hydrogène comme mode de propulsion en remplacement du kérosène classique. Ces concepts permettront de sélectionner les meilleures technologies et les segments de marché les plus adaptés pour cette nouvelle génération d’avion. Suite à ces travaux préparatoires un programme d’avion sera lancé vers 2026-2028 pour une mise sur le marché au plus tard en 2035.

 

Pour rendre possible l’avion hydrogène, plusieurs technologies sont étudiées et en cours de développement comme des réservoirs hydrogène cryogéniques légers et des systèmes de piles à combustible ; des systèmes de distribution d'hydrogène liquide (LH2), des turbines capables de brûler de l'hydrogène avec de faibles émissions de NOx et le développement de technologies de ravitaillement au sol efficaces permettant des débits comparables à ceux du kérosène.

Scope(s) d'émissions

sur le(s)quel(s) le projet a un impact significatif

  • Scope(s) d’émissions
  • Description et quantification des émissions de GES associées
  • Précisions sur le calcul

Scope 1

Émissions directes générées par l’activité de l’entreprise.

Scope 2

Émissions indirectes associées à la consommation d’électricité et de chaleur de l’entreprise.

Scope 3

Émissions induites (en amont ou en aval) par les activités, produits et/ou services de l’entreprise sur sa chaine de valeur.

Absorption d’émissions

Création de puits de carbone, (BECCS, CCU/S, …)

Émissions évitées

par les activités, produits et/ou services de l’entreprise ou par le financement de projet de réduction d’émissions.

Scope 3 - Avion à propulsion hydrogène

  • La mise sur le marché d’avions à propulsion hydrogène (sans émissions de CO2 en opérations) permettra de réduire le Scope 3 « Utilisation des Produits Vendus » de façon significative (actuellement 63,5 g eCO2/passager.km – valeur 2020 Voir rapport annuel Airbus) – avec 100% de produits H2 vendus, le scope 3 passerait quasi à 0 (avec utilisation d’hydrogène vert et décarboné)

Emissions évitées - Avion à propulsion hydrogène

  • La dissémination de ce type d’appareils dans les flottes existantes permettra de décarboner l’aviation internationale bien au-delà des émissions de l’aérien en France, qui ne représentent que 23,4 MT (2019) dont 4,8 MT pour les vols domestiques contre 915 MT au niveau international (2019).

Le passage à l’Hydrogène implique de facto la suppression des émissions de CO2 en opérations.

Une utilisation d’Hydrogène « vert et durable » obtenu à partir d’électricité quasi totalement décarbonée permet de limiter le CO2 « amont » associé à la fabrication de l’H2.

Les points clés

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Montant de l’investissement réalisé

Confidentiel

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Date de démarrage du projet

2020

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Localisation

Toulouse, Garonne

Niveau de maturité

Test prototype en laboratoire (TRL 7)

Test en réel (TRL 7-8)

Prototype pré-commercial (TRL 9)

Mise en œuvre à petite échelle

Mise en œuvre à moyenne ou grande échelle

Confidentiel à ce stade

Rentabilité économique du projet

Court terme (0-3ans)

Moyen terme (4-10 ans)

Long terme (> 10 ans)

Images / Vidéos

Ce projet contribue à :

  • La décarbonation de l’aviation conformément à la feuille de route établie
  • Le développement d’offre de mobilité durable
  • Le maintien d’une industrie aéronautique compétitive et performante.

Les technologies développées pour les futurs avaient à hydrogène ne s’appliqueront pas qu’à un type d’avion. Elles inaugureront un déploiement progressif de propulsion zéro-émission sur différents segments de marché du transport aérien.

Les infrastructures développées sur les aéroports pour ravitailler les avions en hydrogène seront duplicables partout dans le monde, et permettront le développement d’écosystèmes hydrogène autour des aéroports à grande échelle. Le développement d’une infrastructure hydrogène sur les aéroports nécessitera des investissements conséquents, qui devront être mutualisés avec tous les acteurs d’une future économie de l’hydrogène.

Des partenariats sont engagés avec toute la filière aéronautique (équipementiers, motoristes…), énergéticiens, aéroports, … et autres utilisateurs potentiels (maritimes, ;.) pour la création de Hub d’approvisionnement.

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Contacter l'entreprise :

christophe.arnold@airbus.com françois.guillaumel@airbus.com

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