Préparez vos composants : L'hydrogène est prêt à décoller
À l'aube de 2023, tous les acteurs du secteur de l'aviation, des associations de compagnies aériennes aux organisations intergouvernementales, se sont engagés à rendre les vols plus écologiques. Par exemple, l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI)1 et l'Association du transport aérien international (IATA)2 ont convenu d'un objectif ambitieux consistant à remplacer tous les carburants pour avions par des solutions de remplacement durables d'ici 2050, ce qui permettra de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre des avions.
À l'heure où l'on cherche à atteindre la neutralité carbone d'ici à 2050, les carburants durables pour l'aviation sont de plus en plus prisés. L'hydrogène apparaît comme un candidat clé dans la quête de réduction du dioxyde de carbone (CO2) rejeté dans l'atmosphère. La start-up américaine ZeroAvia4 s'apprête à effectuer cette année le vol d'essai de son Dornier 228 de 19 places alimenté par une pile à hydrogène. Plusieurs grands constructeurs aéronautiques s'intéressent de près aux avions à hydrogène et les grands avions commerciaux devraient faire leur entrée sur le marché en 2030 et s'intensifier jusqu'en 20505.
Dans un monde parfait, les avions seraient simplement alimentés en hydrogène au lieu du carburant Jet A conventionnel utilisé aujourd'hui. Malheureusement, la production, le stockage et le transport de ce carburant de nouvelle génération sans émissions posent de nombreux problèmes. Parmi les plus grands défis posés par la molécule la plus petite et la plus légère connue de l'homme, citons les suivants
Perméation
L'hydrogène est un gaz exceptionnellement léger et de faible densité qui peut pénétrer dans n'importe quel type de matériau polymère, provoquant des problèmes d'étanchéité et de fragilisation du métal. En fonction des niveaux de pression et de température, Greene, Tweed recommande les joints toriques Fusion® 938 fabriqués à partir de FKM haute performance ou de joints à lèvre en PTFE MSE® (Metal Spring Energized). Le Fusion® 938 offre une résistance exceptionnelle à l'exposition à l'hydrogène. Pour les problèmes de perméation à basse température, les joints toriques Fusion® 665 (FKM) ou les joints à lèvre MSE® peuvent constituer une solution de choix.
Lubricité
Le faible pouvoir lubrifiant des molécules d'hydrogène est un problème dans les équipements, comme les vannes et les compresseurs, générant des problèmes d'usure et de friction excessifs. Pour surmonter ces problèmes, Greene, Tweed propose le WR® 600, un composite PFA aux propriétés uniques de fonctionnement à sec, et l'Arlon 3000XT®, le seul PEEK réticulé disponible sur le marché.
Poids excessif
La densité énergétique de l'hydrogène (en volume) étant environ trois fois inférieure à celle du carburéacteur, la taille des réservoirs doit être considérablement augmentée pour transporter le même volume d'énergie avec l'hydrogène qu'avec le carburéacteur. Il est donc d'autant plus important de proposer des solutions légères pour les avions à hydrogène. La solution composite thermoplastique de Greene Tweed, Xycomp®, est déjà largement utilisée dans l'industrie aérospatiale pour remplacer le métal.
Nous testons activement nos matériaux dans plusieurs laboratoires indépendants et les résultats obtenus jusqu'à présent montrent que nos matériaux et solutions sont prêts à soutenir et à renforcer l'infrastructure de l'hydrogène.
Alors que l'hydrogène montre tous les signes d'une voie prometteuse vers la décarbonisation, il est temps de préparer votre équipement à relever les défis que présente l'hydrogène.
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