Tecindustry Thèmes Climat et protection de l’environnement Le rêve de voler sans émissions

En plus de leur fascination pour la technologie, Maurice, Markus et Leandro partagent une grande passion : voler. Tous les trois étudient l’ingénierie mécanique à l’EPF à Zurich et rêvent de décoller un jour sans générer d’émissions. Afin de se rapprocher un peu plus de cet objectif, ils s’engagent dans un « projet ciblé » qui recherche des méthodes de propulsion alternatives au kérosène fossile dans l’aviation.

Texte : Alena Sibrava, Swissmem

Le projet a commencé en 2019, lorsque le pilote Carlo Schmid a contacté l’EPF et a demandé du soutien pour réaliser son idée de construire un avion sans émissions. L’idée s’est finalement transformée en un projet pour lequel les étudiants en dernière année de Bachelor peuvent s’annoncer.     

Maurice a fait partie du projet dès le début. Il a participé à la construction du premier avion électrique à quatre places appelé « e-Sling » et aujourd’hui, en tant que président de l’association « CELLSIUS », il est également à la tête du projet suivant « Projet CELLSIUS H2 », la construction d’un petit avion à hydrogène.

« Nous avons prouvé avec le premier vol réussi d’« e-Sling », que l’électromobilité dans l’aviation est possible pour un petit avion à quatre places. Mais nous sommes loin d’atteindre notre objectif », explique Maurice. Leur vision est de pouvoir un jour comparer les différents types d’entraînement sans émissions tels que les batteries, l’hydrogène ou les hybrides afin de pouvoir faire des déclarations pertinentes quant aux types de technologies à utiliser dans quel contexte. C’est dans cette perspective qu’ils veulent développer des compétences dans tous les domaines. L’objectif n’est pas de développer un produit fini et évolutif, mais de créer un environnement de projet dans lequel les étudiants peuvent acquérir de précieuses expériences pour leur carrière professionnelle pendant le développement, explique Maurice.

Cela implique aussi que parfois quelque chose ne fonctionne pas comme prévu. Par exemple, lorsque les étudiants ont démarré pour le première fois le moteur électrique « e-Sling », tous les écrans d’ordinateur se sont soudainement éteints. La panne était due à de fortes interférences électromagnétiques. Maurice ajoute : « Il est important que l’équipe coopère et que le climat soit bon, c’est ainsi que les projets peuvent avancer ».

Markus Metzler, Maurice Kaulich et Leandro Catarci (depuis la gauche) font avancer l’aviation.

Les étudiants de l’EPF ont la possibilité de s’imprégner de l’ambiance des start-up pendant un an dans le cadre d’un projet ciblé.

En participant à Cellsius, les étudiants acquièrent des compétences dans l’utilisation de méthodes de propulsion alternatives.

Le projet offre aux étudiants la possibilité de mettre en pratique leurs connaissances théoriques.

La mise en place d’une infrastructure de test a été compliquée. Il a fallu tenir compte de nombreux standards de sécurité.

L’expérience pratique ouvre des opportunités de carrière

Markus a été le premier chef d’équipe du projet CELLSIUS H2. Il a aidé à construire une infrastructure de test pour les groupes motopropulseurs proprement développés qui devaient répondre aux normes de sécurité les plus élevées. « Mon moment fort personnel a été lorsque nous avons réussi en été à produire pour la première fois de l’électricité à base d’hydrogène. Dans notre conteneur d’essai, nous avons fait couler de l’hydrogène dans une pile à combustible et, simultanément, nous avons observé depuis le conteneur de contrôle comment une tension s’établissait lentement et comment le courant commençait à circuler », raconte Markus. Ce n’était pas beaucoup, juste 500 watts. Mais c’était le premier signe de vie de leur système de piles à combustible, sur lequel ils avaient déjà travaillé pendant 9 mois. « En théorie, on sait que l’hydrogène et l’oxygène réagissent sous forme d’eau et d’électricité. Mais le fait de l’expérimenter directement est quelque chose de particulier », explique Markus.

Actuellement, Leandro est le chef d’équipe du projet CELLSIUS H2. Si tout se passe bien, l’avion propulsé à l’hydrogène décollera à la fin de son mandat. Son équipe et lui travaillent jour et nuit pour atteindre cet objectif. Ils viennent de travailler une nouvelle fois jusqu’à 6 heures du matin, dit Leandro. Tous les étudiants sont libres de participer à un « projet ciblé ». Pour cela ils doivent s’annoncer et si leur candidature est convaincante, ils sont sélectionnés. L’intérêt de participer à un projet est grand, dit Maurice.

« Certes, le fait de participer à un « projet ciblé » est bien plus laborieux que de suivre les cours, mais si l’occasion de concevoir un avion et de contribuer à l’avenir de l’aviation se présente… ? »

Leandro Catarci, chef d’équipe 2024

Les professions techniques sont valorisantes

Leandro a réussi. Il n’a jamais douté qu’il voulait participer à « CELLSIUS » : « L’expérience pratique et les contacts dans l’industrie sont précieux. Cela me motive également à développer des solutions durables qui aideront notre société », explique Leandro. Cette idée a également été déterminante dans le choix de ses études. « Je me suis fixé comme objectif pour ma vie, de vouloir faire quelque chose qui a du sens », explique Leandro. En tant qu’ingénieur mécanicien, il en a les meilleures conditions.

Le projet

Aujourd’hui, l’industrie aéronautique dépend fortement des combustibles fossiles. Par conséquent, l’aviation globale émet une part considérable des émissions mondiales de CO2, dans une mesure toujours plus importante. Avec le projet « CELLSIUS H2 », les étudiants de l’EPF Zurich veulent contribuer à la solution et offrir une plateforme pour continuer la recherche dans le domaine de l’aviation durable.

Le projet « CELLSIUS H2 » a été lancé à la suite du succès du projet précédent « e-Sling ». « E-Sling » a été le premier avion entièrement électrique de ce genre homologué et qui a accompli son premier vol en été 2022.

Depuis l’automne 2021, les étudiants développent un système de pile à combustible hydrogène destiné à la construction d’un avion hydrogène-électrique. La densité énergétique de l’hydrogène est beaucoup plus élevée que celle des batteries utilisées dans l’« e-Sling ». De plus, une propulsion à l’hydrogène augmente l’autonomie et raccourcit les temps de ravitaillement par rapport à un avion purement électrique.

Informations supplémentaires sur : https://cellsius.aero/

 

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Dernière mise à jour: 19.03.2024