La réintroduction des dirigeables dans le transport mondial pourrait contribuer à réduire les émissions de carbone du secteur des transports et jouer un rôle dans l'établissement d'une économie durable basée sur l'hydrogène. Selon les auteurs d'une étude menée par l'IIASA, ces avions plus légers que l'air pourraient finalement augmenter la faisabilité d'un monde durable à 100 pour cent.

Les dirigeables ont été introduits dans la première moitié du 20e siècle avant que les avions conventionnels ne soient utilisés pour le transport à longue distance de marchandises et de passagers. Leur utilisation dans le transport de marchandises et de passagers a cependant été rapidement abandonnée pour un certain nombre de raisons, y compris le risque d'explosion d'hydrogène – dont la catastrophe de Hindenburg de 1937 a servi d'exemple frappant; leur vitesse inférieure à celle des avions; et le manque de prévisions météorologiques fiables. Depuis, des avancées considérables en sciences des matériaux, notre capacité à prévoir la météo, et le besoin urgent de réduire la consommation d'énergie et le CO 2 émissions, ont régulièrement ramené les dirigeables dans la politique, Entreprise, et les conversations scientifiques comme alternative de transport possible.

Le secteur des transports est responsable d'environ 25 pour cent du CO mondial 2 émissions causées par l'homme. Parmi ces émissions, 3 pour cent proviennent de cargos, mais ce chiffre devrait augmenter de 50 à 250 % jusqu'en 2050. Ces projections nécessitent de trouver de nouvelles approches pour le transport de marchandises avec une demande d'énergie plus faible et moins de CO 2 émissions. Dans leur étude publiée dans la revue Springer Conversion et gestion de l'énergie , chercheurs de l'IIASA, Brésil, Allemagne, et la Malaisie a examiné comment une industrie basée sur les dirigeables pourrait être développée en utilisant le courant-jet comme moyen énergétique pour transporter des marchandises à travers le monde.

Le courant-jet est un noyau de vents forts qui s'écoulent d'ouest en est, environ 8 à 12 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Selon les chercheurs, les dirigeables volant dans le courant-jet pourraient réduire les émissions de CO 2 émissions et consommation de carburant, comme le courant-jet lui-même contribuerait à la majeure partie de l'énergie nécessaire pour déplacer le dirigeable entre les destinations, résultant en un aller-retour de 16 jours dans l'hémisphère nord, et 14 jours dans l'hémisphère sud. C'est considérablement moins de temps par rapport aux routes maritimes actuelles, notamment dans l'hémisphère sud.

Les chercheurs postulent que la réintroduction des dirigeables dans le secteur des transports pourrait également offrir une alternative pour le transport de l'hydrogène. L'hydrogène est un bon vecteur d'énergie et une alternative de stockage d'énergie précieuse. Étant donné que l'électricité renouvelable, par exemple, excès d'énergie éolienne, peut être transformé en hydrogène, il existe un optimisme quant au fait que l'économie de l'hydrogène constituera un élément fondamental d'un avenir propre et durable. L'un des défis de la mise en œuvre d'une économie basée sur l'hydrogène est de refroidir l'hydrogène en dessous de -253 °C pour le liquéfier. Le processus consomme près de 30 pour cent de l'énergie grise, avec une énergie supplémentaire d'environ 3 pour cent nécessaire pour transporter l'hydrogène liquéfié. Dans leur étude, les auteurs proposent cependant qu'au lieu d'utiliser l'énergie dans la liquéfaction, l'hydrogène sous forme gazeuse pourrait être transporté à l'intérieur du dirigeable ou du ballon et transporté par le courant-jet avec une consommation de carburant moindre. Une fois que le dirigeable ou le ballon atteint sa destination, la cargaison peut être déchargée en éliminant environ 60% ou 80% de l'hydrogène utilisé pour le levage, et en laissant 40 ou 20 pour cent, de l'hydrogène à l'intérieur du dirigeable ou du ballon pour fournir une flottabilité suffisante pour le voyage de retour sans cargaison. Pour faire face au risque de combustion de l'hydrogène dans le dirigeable, les auteurs proposent d'automatiser l'opération, Chargement en cours, et le déchargement des dirigeables à hydrogène et la conception de trajectoires de vol qui évitent les villes pour réduire le risque de décès en cas d'accident.

Selon l'auteur principal de l'étude, Julian Hunt, un post-doctorant de l'IIASA, un autre aspect intéressant dévoilé dans cette étude est la possibilité que les dirigeables et les ballons puissent également être utilisés pour améliorer l'efficacité de la liquéfaction de l'hydrogène. Comme la température de la stratosphère (où les dirigeables voleront pour utiliser le courant-jet) varie entre -50 °C et -80 °C, cela signifie qu'il faudra moins d'énergie pour atteindre la barre des -253 °C si le processus se déroule à bord du dirigeable. L'énergie requise pour le refroidissement supplémentaire nécessaire peut être générée à l'aide de l'hydrogène dans le dirigeable.

Hunt dit que ce processus présente également un certain nombre de possibilités supplémentaires :le processus de génération d'énergie à partir d'hydrogène produit de l'eau — une tonne d'hydrogène produit neuf tonnes d'eau. Cette eau pourrait être utilisée pour augmenter le poids du dirigeable et économiser davantage d'énergie dans sa trajectoire descendante. Une autre application possible de l'eau produite est la production de pluie, qui consiste à relâcher l'eau produite par la stratosphère à une hauteur où elle va geler avant d'entrer dans la troposphère où elle fondra à nouveau. Cela réduit la température et augmente l'humidité relative de la troposphère jusqu'à ce qu'elle se sature et commence à pleuvoir. La pluie initiera à son tour un modèle de pluie de convection, alimentant ainsi encore plus d'humidité et de pluie dans le système. Ce procédé pourrait être utilisé pour atténuer le stress hydrique dans les régions en pénurie.

"Les dirigeables ont été utilisés dans le passé et ont rendu de grands services à la société. En raison des besoins actuels, dirigeables devraient être reconsidérés et renvoyés dans le ciel. Notre article présente des résultats et des arguments en faveur de cela. Le développement d'une industrie des dirigeables réduira les coûts d'expédition de fret à livraison rapide, en particulier dans les régions éloignées de la côte. La possibilité de transporter l'hydrogène sans avoir besoin de le liquéfier réduirait les coûts pour le développement d'une économie durable et basée sur l'hydrogène, augmentant finalement la faisabilité d'un monde 100 pour cent renouvelable, " conclut Hunt.