L’hydrogène vert apparaît comme une alternative attrayante pour l’industrie aérospatiale, encouragée à s’orienter vers des solutions durables et à contribuer à l’objectif de 1,5 degré fixé dans l’accord de Paris. Alors que le monde cherche à décarboner les systèmes de transport et d’énergie, l’hydrogène vert – un carburant sans émission produit par électrolyse de l’eau à partir d’énergie renouvelable – offre un grand potentiel pour le secteur. L’une de ses applications les plus innovantes est son utilisation dans les ballons stratosphériques, qui pourrait redéfinir les opérations de proche-espace sans émissions ou aérosols.
Qu’est-ce que l’hydrogène vert ?
L’hydrogène vert est créé en décomposant les molécules d’eau en dioxygène et dihydrogène à l’aide d’électricité produite à partir de sources renouvelables (solaire ou éolien par exemple). Contrairement aux méthodes conventionnelles de production d’hydrogène liées à la pétrochimie et l’industrie du gaz, ce processus n’émet pas de gaz à effet de serre, ce qui contribue fortement aux efforts de décarbonation dans tous les secteurs, y compris l’aérospatiale.
L’essor des ballons stratosphériques
Les ballons stratosphériques alimentés par de l’hydrogène vert suscitent de plus en plus d’intérêt en tant qu’alternative durable pour diverses applications aérospatiales. Ces véhicules plus légers que l’air (LTA) utilisent l’hydrogène pour la sustentation, ce qui leur confère des avantages uniques :
- Zéro émission : La combustion de l’hydrogène ne produit que de la vapeur d’eau, ce qui supprime les polluants classiquement produits lors de la combustion d’hydrocarbures.
- Opérations à très haute altitude : Ces ballons peuvent opérer à des altitudes de 20 à 50 km, ce qui est idéal pour la recherche scientifique, les télécommunications et la surveillance.
- Réduction des coûts : En produisant de l’hydrogène grâce à des sources locales d’énergie renouvelables, les coûts opérationnels et les défis logistiques sont considérablement réduits. Cela peut même être intégré directement au site de production des ballons afin de fluidifier la chaîne logistique.
Dernières innovations
En septembre 2024, les pilotes suisses Laurent Sciboz et Nicolas Tièche ont démontré le potentiel de l’hydrogène vert. Leur vol en ballon depuis Gruyère, en Suisse, a utilisé de l’hydrogène entièrement généré par l’énergie solaire. Cette étape souligne la faisabilité de la production d’hydrogène à des fins aéronautiques.
Dans le secteur aérospatial, Zephalto a illustré le potentiel de l’hydrogène lors de son dernier vol à 6 kilomètres d’altitude. L’entreprise a mis au point un ballon à hydrogène réutilisable capable de transporter des passagers et des charges utiles dans la stratosphère. Fabriquée à partir de matériaux durables, l’enveloppe peut être réutilisée plusieurs fois, ce qui réduit considérablement son empreinte carbone. Chaque vol n’émet que 26,6 kg de CO2, soit moins que l’empreinte carbone de la fabrication d’une paire de jeans.
Notons également les progrès réalisés dans le domaine du stockage de l’hydrogène à l’état solide et des systèmes de lestage à l’eau de mer qui ont permis d’améliorer l’efficacité de ces ballons. Par exemple : le ballast d’eau salée peut servir de batterie d’écoulement pour produire de l’hydrogène sur place. Cette innovation réduit la dépendance à l’égard du ravitaillement externe et favorise les missions de longue durée.
Applications en aérospatial
Les ballons stratosphériques sustentés par de l’hydrogène vert pourraient révolutionner plusieurs secteurs :
- La recherche scientifique : Les ballons à haute altitude peuvent transporter des instruments pour étudier les phénomènes atmosphériques ou surveiller le changement climatique.
- Télécommunications : Ils peuvent servir de relais de communication lors de catastrophes naturelles ou dans des zones reculées.
- Opérations militaires : Les ballons à hydrogène sont utilisés à des fins de surveillance, de reconnaissance et même de déploiement de drones.
- Exploration spatiale : Ces ballons permettent la réalisation d’expériences dans des environnements proches de l’espace. Certains acteurs industriels se penchent également sur la possibilité de plateformes pour le lancement de petits satellites.
Développer l’hydrogène vert pour un avenir sans émissions
Le marché mondial de l’hydrogène vert devrait connaître un taux de croissance annuel composé (TCAC) de plus de 31 % entre 2024 et 2032, grâce aux progrès réalisés dans les technologies d’électrolyse et à l’augmentation des investissements dans les infrastructures d’énergie renouvelable. Pour l’aviation en particulier, Airbus vise à introduire des avions fonctionnant à l’hydrogène d’ici 2040, soulignant l’engagement de l’industrie en faveur de cette source d’énergie propre.
L’hydrogène vert transforme l’industrie aérospatiale en offrant une alternative aux carburants fossiles, bien souvent utilisés pour alimenter certains lanceurs spatiaux. Avec des avancées sur l’électrolyse et l’optimisation du stockage cryogénique, cette technologie devient une solution viable pour des vols sans émissions, ouvrant la voie à une industrie plus durable.
Nombreux sont les gouvernements et les entreprises accordant la priorité à la décarbonation, l’ère de l’aérospatiale verte alimentée par l’hydrogène est plus proche que jamais. À mesure que la technologie progresse et que les coûts diminuent, des solutions telles que Zephalto redéfinissent la façon dont l’humanité explore l’atmosphère terrestre et l’espace, de manière propre et responsable.