De l'avion au microréseau terrestre. À Toulouse, le projet Pacaero affiche ses ambitions. En 2017, les surfaces destinées aux essais devraient avoir doublé pour atteindre 450 m2. Associant quatre laboratoires de l'Institut national polytechnique (INP), le projet porte officiellement sur les piles à combustible pour l'aéronautique. Mais il voit plus large avec « les technologies à hydrogène pour l'aéronautique en recherchant des synergies avec les microréseaux terrestres », détaille Christophe Turpin, chercheur au CNRS et responsable des activités hydrogène au laboratoire Laplace. Il travaille avec ses collègues du Cirimat, spécialisés dans les matériaux, de l'Institut de mécanique des fluides et du laboratoire de génie chimique de l'INP Toulouse, et avec les industriels Airbus, Safran et Zodiac Aerospace. Leurs cibles : les systèmes énergétiques à bord des avions, les véhicules pour le support au sol et les microréseaux intelligents dans les aéroports.L'objectif n'est pas encore de réaliser des démonstrateurs, mais plutôt de valider des principes de fonctionnement. « Il faudra quinze à vingt ans pour que les piles à combustible soient déployées dans l'aéronautique, mais les industriels veulent se positionner dès à présent », observe le chercheur. Concrètement, Pacaero va tester différentes technologies de piles à combustible et d'électrolyseurs. Les chercheurs pousseront chacun des composants dans leurs retranchements, étudieront et modéliseront leur vieillissement. Ils vont aussi développer et optimiser des piles multifonctionnelles, capables de fournir de l'électricité, de la chaleur, de l'eau et des gaz inertes. Ils envisagent également de concevoir des systèmes multisources associant turbines à gaz, batteries, piles à combustible et énergies renouvelables. Le site d'essais comprend en effet des batteries au lithium-ion et des panneaux solaires, en plus des électrolyseurs et des piles à combustible.En complément, les scientifiques prévoient de simuler les comportements d'éoliennes, de volants d'inertie et de consommateurs. Les scientifiques vont ainsi explorer l'ensemble des combinaisons possibles pour un panel d'applications. Par exemple, pour remplacer par des piles à combustible les moteurs Diesel des camions de remorquage sur les pistes des aéroports. Ou pour installer un moteur avec pile à combustible dans la roue avant des avions, pour qu'il puisse tracter l'appareil. Autre idée : remplacer la turbine à gaz qui produit l'électricité de la cabine par une pile à combustible, utiliser les calories dégagées pour chauffer les passagers et dégivrer les ailes. Voire, plus largement, pour associer l'hydrogène de l'avion à des énergies renouvelables installées dans les aéroports.Les défis sont multiples. Il va falloir travailler sur l'allègement des composants, l'approvisionnement et le stockage de l'hydrogène. « Les études d'Airbus montrent que, séparément, les fonctionnalités envisagées ne sont pas intéressantes par rapport aux turbines à gaz utilisées dans les avions », concède Christophe Turpin. Alors, parmi toutes les combinaisons de fonctionnalités possibles, l'enjeu est de trouver celle qui rendra l'hydrogène pertinent.Thomas Blosseville