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70% de NOx en moins d'ici 4 ans dans l'aviation

Le 07 octobre 2004 par Claire Avignon
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Une société américaine veut développer un procédé innovant pour réduire les émissions de NOx des avions. Financé par l'Etat américain, le projet étonne les techniciens de l'aéronautique car la technologie employée ne semble pas encore maîtrisée.

Le système de Contrôle actif de carburant et d'émissions (Afec ou Active fuel and emissions control) vient de recevoir 6,33 millions de dollars (5 millions d'euros) de l'Etat américain, en tant que technologie innovante.

Développée par Glennan microsystems, ce procédé réduirait les émissions d'oxydes d'azote (NOx) de 70% pour les avions dès 2008. Pour comparaison, le programme de recherche européen dirigé par Snecma moteurs espère les réduire de 80% d'ici 2020.

L'écart significatif entre les objectifs européens et américains s'explique d'abord par les choix technologiques. Les deux groupes ne développent pas un procédé de pot catalytique post-combustion comme dans l'automobile. Ils travaillent au niveau de la combustion.

La Snecma se concentre sur l'optimisation de la combustion pour baisser la température de flamme et donc les émissions de NOx. De son côté, la société américaine, créée en 1998 par la Nasa et l'Etat de l'Ohio, améliore aussi la phase de combustion mais avec des systèmes micro-électro-mécaniques (Mems) qui contrôleraient la combustion.

Ces composés de très petite taille comportant des pièces mécaniques connaissent déjà des applications dans le secteur automobile, médical, avionique etc. Glennan microsystems fabrique depuis cinq ans des Mems, non pas en silicium, mais en carbure de silicium (SiC).

Ce matériau semi-conducteur résiste aux hautes températures, aux hautes fréquences et aux radiations, tout en étant très peu dense. Toutes ces qualités en font l'un des composés chimiques les plus en vue chez les chercheurs. D'ailleurs, la recherche en aviation utilise le SiC, pour sa faible densité. Les chercheurs réalisent des matériaux qui permettent de remplacer l'alliage habituel de certaines parties de la structure de l'avion.

Avec une masse plus faible, la machine consommera moins de carburant, et émettra moins de polluants (NOx et CO2). La société américaine innove en plaçant les Mems à l'intérieur de la chambre de combustion, lieu où règnent des températures supérieures à 600°C.

Mais les techniciens doivent expérimenter la fiabilité des capteurs à de si hautes températures. Cela pourrait remettre en cause les brefs délais de développement prévus pour commercialiser le système. Le projet a été créé pour faire face aux réglementations qui vont apparaître les prochaines années.

Même si l'aviation n'émet actuellement que 2% des NOx, l'augmentation du trafic aérien laisse présager une augmentation importante d'émissions dues aux avions. Cette année par exemple, l'Organisation de l'aviation civile internationale prévoit un accroissement de 6,2%.



De plus, les avions rejettent directement les NOx dans la stratosphère (au-dessus de 12 km du sol), et les chercheurs ne connaissent pas encore tous les processus chimiques liés aux NOx dans cette zone. Glennan microsystems vise aussi avec son système Afec la dépollution des turbines de la marine et des usines de production d'énergie, qu'elles soient neuves ou déjà en fonctionnement. La société espère même pouvoir adapter le processus pour les véhicules routiers.

Ce marché apparaît juteux. Responsable d'environ 50% des émissions de NOx, le secteur routier génèrerait un chiffre d'affaires annuel estimé à 110 milliards de dollars (88 milliards d'euros) par Glennan microsystems.




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