La société espagnole Quaternium a pulvérisé son propre record d’endurance des drones essence-électricité en effectuant un vol de 10 heures et 14 minutes. Mais comment cela se compare-t-il à l’hydrogène et aux batteries, et quelles sont les implications pour le marché émergent des eVTOL ?
Les records d’endurance des drones ne permettent pas de visionner des vidéos particulièrement captivantes, mais ils constituent un moyen intéressant de suivre l’évolution en matière de stockage d’énergie et d’efficacité des groupes motopropulseurs multirotors. L’endurance des vols est le plus grand problème technique à résoudre pour que les taxis aériens eVTOL puissent voler de manière commercialement viable, et même si le plus grand problème non technique – faire certifier ces appareils par les organismes de l’aviation – sera probablement plus important et plus coûteux à résoudre, il semble que l’argent soit là pour y parvenir.
Ainsi, lorsque nous avons appris récemment que le Quaternium avait franchi la barre des 10 heures avec un quadripôle électrique utilisant un moteur à combustion à deux temps et 16 litres d’essence à 95 octanes comme prolongateur d’autonomie, nous nous sommes demandé comment cette configuration se comparait aux options électrique et hydrogène. Regardez la vidéo sur le Quaternium ci-dessous.
Nouveau record du monde de 10 heures 14 minutes avec le drone HYBRiX
Nous savons que les batteries sont terribles pour l’endurance, il n’est donc pas surprenant que le chiffre de la batterie soit beaucoup plus bas. Le record du monde Guinness actuel pour l’endurance des giravions alimentés par batterie est assez long dans la dent, de retour en 2015. Sait Oksuz d’Istanbul a pressé 1 heure, 51 minutes et 51 secondes sur un giravion pesant moins de 5 kg (11 lb). Et bien que cela ait probablement été éclipsé depuis, il semble déraisonnable de s’attendre à ce qu’il soit proche de 10 heures.
L’hydrogène, en revanche, est plus délicat à gérer et moins économe en énergie du point de vue de la production d’énergie à la puissance de sortie, mais il offre des avantages significatifs en termes de densité d’énergie lorsqu’il est utilisé dans une configuration électrique à pile à combustible. Et ces avantages de densité d’énergie sont aggravés lorsque l’hydrogène est stocké cryogéniquement sous forme liquide.
En avril 2019, la société sud-coréenne MetaVista a monté une bouteille d’hydrogène liquide de 6 litres et un module d’alimentation à pile à combustible Intelligent Energy de 800 W sur un drone et a enregistré ce qui est le plus long vol multirotor de tous les temps à un sourcil levant 12 heures, 7 minutes et 5 secondes. Les masochistes peuvent vivre l’expérience brutale de regarder cette vidéo ici.
Pas vraiment un spectateur: le drone à hydrogène liquide de MetaVista transporte un grand réservoir d’hydrogène de 6 litres. Un avion similaire à celui-ci a été utilisé pour battre la barre des 12 heures d’endurance et détient actuellement le record du monde en tant que drone multicopter volant le plus long.
Ainsi, un réservoir de 6 litres d’hydrogène liquide bat 16 litres d’essence de près de 20%. Voilà le genre de chiffres qui poussent à faire de l’hydrogène le carburant d’aviation propre de l’avenir.
De nombreux obstacles subsistent. L’hydrogène liquide commence à peine à sortir des laboratoires de technologie spatiale, où il est utilisé depuis des décennies comme carburant de fusée, combiné à de l’oxygène liquide. Il doit être conservé très froid, car il bout à -252,9 ° C (−423,2 ° F) et nécessite donc une manipulation particulière. Sa densité d’énergie en masse est excellente, mais en volume, elle est terrible, les réservoirs doivent donc être assez grands et les minuscules molécules d’hydrogène ont tendance à se faufiler entre les lacunes de la structure moléculaire de tout conteneur dans lequel vous essayez de le stocker, en s’échappant. à un taux d’environ 1 pour cent par jour et rendant le stockage à long terme intenable.
Mais il peut être généré à l’aide d’électricité verte, potentiellement sur place dans les aéroports et les vertiports où les avions à hydrogène peuvent se ravitailler beaucoup plus rapidement qu’ils ne peuvent charger une batterie. Les augmentations de portée et d’endurance entraînent des avantages significatifs pour les exploitants d’aéronefs, et voir ces augmentations d’endurance quantifiées dans ces vols multicopter record du monde donne encore plus de crédibilité au potentiel de l’hydrogène en tant que changeur de jeu dans l’aviation.
