Les ingénieurs aérospatiaux du Technion-Israel Institute of Technology ont développé et breveté un procédé qui peut être utilisé à bord des avions en vol pour produire de l'hydrogène à partir d'eau et de particules d'aluminium en toute sécurité et à moindre coût. L'hydrogène peut ensuite être converti en énergie électrique pour une utilisation en vol. La percée pourrait ouvrir la voie à la non-pollution, des avions plus électriques qui remplacent les systèmes hydrauliques et pneumatiques actuels généralement alimentés par le moteur principal.
Ces travaux révolutionnaires ont été rapportés dans un article récent publié dans le Journal international de l'énergie hydrogène .
"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, le Dr Shani Elitzur de la Faculté de génie aérospatial du Technion. " Cette technologie offre une bonne solution à plusieurs défis, comme le stockage d'hydrogène, sans les problèmes liés au stockage de l'hydrogène à l'état liquide ou gazeux.
Alors que l'utilisation de carburants à base d'hydrogène est une solution potentielle d'énergie plus verte depuis un certain temps, le stockage de l'hydrogène a toujours été un problème. Les ingénieurs ont pu contourner le problème du stockage de l'hydrogène en utilisant des piles à combustible non polluantes à membrane échangeuse de protons (PEM) et un procédé d'activation de l'aluminium breveté par les co-auteurs de l'article, Pr Alon Gany et Dr Valery Rosenband.
Les recherches du Dr Elitzur étaient axées sur la réaction entre la poudre d'aluminium activé et l'eau (de différents types) pour produire de l'hydrogène. La base de la technologie réside dans la réaction chimique entre la poudre d'aluminium et l'eau pour produire de l'hydrogène. Soit de l'eau douce ou des eaux usées, déjà à bord de l'avion, peut être utilisé pour l'activation, ce qui signifie que l'avion n'a pas besoin de transporter d'eau supplémentaire.
La réaction spontanée et soutenue entre l'aluminium en poudre et l'eau est rendue possible 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 recouvrant la surface des particules d'aluminium sont modifiées par une petite fraction d'activateur à base de lithium diffusé dans la masse d'aluminium, laisser l'eau à température ambiante réagir spontanément avec l'aluminium.
Le processus génère de la chaleur, qui, selon les chercheurs, peut être utilisé pour un certain nombre de tâches, y compris le chauffage de l'eau et de la nourriture dans la cuisine, opérations de dégivrage, ou chauffer le carburant de l'avion avant de démarrer les moteurs.
Selon les chercheurs, leur technologie fournirait :
"La possibilité d'utiliser disponible, les eaux usées à bord augmentent à la fois l'efficacité et la sécurité du système, " expliqua le Dr Rosenband. " Aussi, les piles à combustible PEM présentent un rendement élevé dans la production d'énergie électrique."
Constructeurs d'avions, dont Boeing et Airbus, ont déjà étudié l'utilisation de piles à combustible embarquées. Boeing les a expérimentés dans des avions plus petits, en prévision de les utiliser sur son 787-8, l'avion électrique de pointe actuel. Selon les chercheurs du Technion, les piles à combustible peuvent même jouer un rôle d'économie d'énergie dans les opérations de soutien au sol des compagnies aériennes et des aéroports lorsqu'elles sont utilisées pour des systèmes tels que le dégivrage et les tours d'éclairage des pistes.
« La production et le stockage efficaces d'hydrogène représentent l'avenir des besoins énergétiques en vol efficaces et sûrs des avions. » résume le Pr Gany.
