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DIRIGEABLESÉNERGIES RENOUVELABLESSOLAIRE & PHOTOVOLTAÏQUETECHNOLOGIESTRANSPORTS

Dirigeables avec hélium et panneaux solaires

Aujourd’hui, grâce à la technologie et dans un contexte de transition écologique, les dirigeables avec hélium et panneaux solaires présentent un nouvel intérêt.

L’histoire de l’aérostat ou aéronef léger est très ancienne (1852 avec son créateur Henri Giffard).

Mais depuis l’accident du zeppelin Hindenburg, en 1937, à Lakehurst, dans le New Jersey, les dirigeables ont disparu du ciel.

Après plusieurs décennies de mise en sommeil, cette technologie revient sur le devant de la scène aéronautique.

Verrons nous l’ère des dirigeables avec hélium et panneaux solaires ?

Énergie et environnement

Une nouvelle ère du transport semble se dessiner ces dernières années.

Donc un dirigeable avec hélium et des panneaux solaires posséderait de nombreux atouts.

Plus léger que l’air et totalement manœuvrable verticalement avec des moteurs électriques alimentés à l’énergie photovoltaïque, il permettrait des transports dans des zones complexes.

Silencieux et ne nécessitant aucune infrastructure particulière, il aurait des coûts de maintenance plus faibles que l’hélicoptère ou l’avion.

Un dirigeable est pourvu de systèmes de propulsion et de direction qui le rendent entièrement manœuvrable.

De plus un dirigeable c’est comme un ballon d’anniversaire, ça se gonfle aussi.

Pour cela on utilise de nos jours l’hélium moins dangereux que l’hydrogène.

L’hélium est un gaz fossile très volatile qui est relâché dans l’atmosphère lors des opérations d’extraction gazière.

Environ 200 000 mètres cubes d’hélium sont nécessaires en moyenne pour faire décoller un dirigeable même sans panneaux solaires.

Pour la propulsion, les moteurs des dirigeables fonctionnaient auparavant avec la vapeur et le gasoil.

Mais aussi avec le kérosène aéronautique et même parfois au gaz.

Par contre, le dirigeable est propice au tout électrique notamment s’il possède une surface photovoltaïque avec des panneaux.

Les énergies nouvelles plus propres et de plus faible rendement seront plus facile à mettre en place sur un dirigeable.

Et cela contrairement aux avions ou aux hélicoptères.

En matière de consommation énergétique, le dirigeable est avantageux.

Il consomme déjà 20 fois moins qu’un hélicoptère s’il est doté d’un moteur à explosion.

A titre de comparaison, un avion volant à une vitesse moyenne de 830Km/h, émet en moyenne 230 Kg de CO2 pour un parcours de 600 Km.

Une voiture de son côté émet en moyenne 175 Kg de CO2 pour le même trajet.

La piste du futur lointain est celle de la pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène.

Des pistes pionnières

L’idée de dirigeables avec hélium et panneaux solaires chemine et plusieurs pistes existent.

Auparavant certains s’étaient déjà lancés dans des projets futuristes : Lockheed Martin en 2018 et Hybrid Air Vehicles depuis 2010.

LMH-1

Lockheed Martin avec son dirigeable Hybrid Airship de type hybride souple (le LMH-1) vise le transport de fret avec un emport de 21 tonnes dans une soute de 18 m de long ou de 19 passagers.

Avec le LMH-1, 80 % de la portance est assurée par son gaz porteur et 20 % par sa forme aérodynamique et sa propulsion.

Le LMH-1 est propulsé par 4 moteurs diesel de 340 cv ce qui peut le pénaliser aujourd’hui dans le cadre d’une transition écologique.

De son côté, Hybrid Air Vehicles (HAV) finalise son Airlander 10 en 2016 en Angleterre avec pour objectif de transporter une cinquantaine de personnes.

Le dirigeable est long de 100 m et possède une cabine de plus de 2000 m².

Il peut emporter 10 tonnes de fret et son train d’atterrissage est rétractable.

Airlander

L’Airlander 10 utilise deux moteurs diesel pour le décollage mais réalise une économie de carburant en vol de l’ordre de 75%.

Sa force, une motorisation hybride le faisant voler à 350 kilomètres en tout électrique.

Début 2020, Hybrid Air Vehicles présenta par images le nouveau design de la version industrielle de son dirigeable Airlander 10.

Ce projet devrait ainsi permettre de développer un système de propulsion électrique en partenariat avec Collins Aerospace et l’université de Nottingham.

L’objectif est des voyages zéro carbone.

Une propulsion 100 % électrique qui s’inscrit donc parfaitement dans la transition écologique et énergétique.

Projet LCA60T

Finalement en France, l’office national d’études et de recherches aérospatiales (Onera) soutient deux entreprises en course pour le renouveau du dirigeable ; Flying Whales et Thales.

Flying Whales développe Le LCA60T (Large capacity Airship 60 Tons).

C’est un gros porteur pour le transport de bois et autres marchandises, notamment dans des zones difficiles d’accès.

En raison de sa longueur de 150 m pour une largeur de 40 m, le LCA 60T va embarquer 60 tonnes de fret.

En premier, Flying Whales, démarre avec la rencontre de Sébastien Bougon, un ingénieur, et le président de l’ONF sur une idée de débardage de bois dans des sites difficiles d’accès (Alpes et Pyrénées).

C’est ainsi que Flying Whales veut démarrer la construction de son site de production fin 2021 pour produire son premier dirigeable en 2023.

La structure de l’appareil en fibre de carbone comportera notamment plusieurs couches.

Cela afin d’obtenir une bonne résistance mécanique et une bonne résistance aux UV (de bronzage).

Son objectif est un premier vol inaugural en 2024. De sorte que la certification de son LCA60T s’obtienne en 2026.

La jeune société éclaire maintenant davantage sa feuille de route avec pour objectifs :

  • la fabrication de 152 dirigeables pour 2032
  • une fabrication dans ses trois usines : Laruscade et deux autres au Québec et en Chine
  • une mission de débardage avec l’O.N.F
  • le transport de pales pour éoliennes
  • le transport de pylônes à haute tension
  • la vente de dirigeables à l’étranger
  • la location pour des missions à la journée

Après l’assemblage en Gironde du prototype, le vol est pour l’horizon 2025.

Stratobus

Thales, de son côté, développe le Stratobus à la fois mi-drone et mi-satellite.

Il devrait ainsi servir à la fois de relais de communication et d’outil d’observation et de surveillance.

Il s’agit donc d’un dirigeable stratosphérique de la famille des HAPS (High Altitude Platform System) de 85 000 m³.

Par conséquent avec une longueur de 140 m et une largeur de 30 m, il servira surtout à la surveillance.

C’est la raison pour laquelle le projet Stratobus inclut dans son développement plusieurs industriels.

Thales a signé un Memorandum of Understanding (MOU) avec l’institut de recherche et développement Southwest Research Institute (SwRI) .

Nouvel ère du transport durable

Il existe donc bien un enjeu d’associer des panneaux solaires et des dirigeables avec hélium.

Le nouveau projet français de Flying Whales promet ainsi une charge de transport supérieure à 60 tonnes.

On le propulse avec des hélices orientables et mues soit par des moteurs à explosion ou électriques soit des pédaliers.

De plus un pédalier peut suffire (écologique donc pour les cyclistes).

En outre son énorme avantage sur l’avion, c’est qu’il peut charger et décharger une charge lourde et volumineuse en vol stationnaire, sans se poser.

SI bien que les atouts du dirigeable devrait lui permettre d’être le vecteur des transports durables de marchandises du futur.

Il devrait représenter ce que sera la mobilité écologique de demain avec sa motorisation électrique.

En effet par rapport à un avion ou un hélicoptère pour le même tonnage, le dirigeable de Flying Whales consommera 50 fois moins d’énergie.

De surcroît, le système de propulsion est plus “ sûr ”.

D’ailleurs en cas de défaillances des moteurs, la situation est moins critiques que pour un avion ou un hélicoptère.

Le dirigeable avec hélium et panneaux solaires ou rempli de vide pourra permettre des vols propres dans l’avenir …

Article : P. du Chélas


Dirigeables remplis de vide

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Le plus grand point faible du dirigeable, c’est la météo. Tout comme pour l’hélicoptère d’ailleurs…


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Photo : Thales

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