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Solar Impulse et Hydroptère : ces inventions qui vont révolutionner les transports

Par Antoine Dreyfus, le 27 janvier 2020

Journaliste

Alain Thébault sur le Seabubbles. @Demange

Qui n’a pas suivi les aventures de Bertrand Piccard, concepteur de l’avion solaire Solar Impulse et d’Alain Thébault, le père de l’Hydroptère ? Ces pionniers écolo sont parvenus à faire voler leurs engins sans énergie fossile. Un ouvrage documenté sur leurs exploits vient de paraître. Pour Marcelle, Hervé Bonnot, son auteur, détaille comment ces prouesses technologiques marquent le début des transports du futur.

 

Marcelle. Avec le photographe Francis Demange, d’ailleurs à l’origine de la rencontre de ces deux aventuriers, vous retracez les exploits de Bertrand Piccard et Alain Thébaud. Pouvez-vous résumer le principe de votre livre ?

Hervé Bonnot. L’idée du livre n’est pas de retracer toute l’aventure de Solar Impulse et de l’Hydroptère, cela a déjà été fait. Mais il s’agissait surtout de montrer que ces deux aventures ont des points communs, à savoir que ce sont tous les deux, dans leur domaine, des pionniers du développement durable. Et tous les deux ont dû faire face aux sarcasmes, à la défiance et à l’incrédulité. En avance sur leur temps, avec une persévérance sans faille, ces explorateurs ont fini par convaincre et démontrer le bien-fondé de leurs projets.

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Solar Impulse 2, l’avion solaire du tour du monde. @Demange

Né dans la tête de l’explorateur suisse Bertrand Piccard, Solar Impulse est un avion propulsé à l’énergie solaire, qui a bouclé le tour de la Terre, entre mars 2015 et juillet 2016, en 16 mois donc.

Au début de cette aventure, Bertrand Piccard rêvait de faire le tour de la planète en une seule fois. Il s’est vite aperçu que cela serait impossible avec les technologies existantes. Mais même réalisé par étapes, cet exploit a permis de démontrer le potentiel des technologies propres et des énergies renouvelables.

Solar Impulse, c’est un vrai laboratoire d’idées innovantes, applicables sur Terre. Toute une équipe, sous la direction d’André Borschberg, ingénieur, pilote de chasse et copilote de l’avion solaire, a réussi une prouesse technologique incroyable : construire un avion en fibres de carbone de 72 mètres d’envergure pesant 2 300 kg.

Aucun fabriquant d’avion n’avait cru possible de relever un tel défi. Il a fallu travailler en dehors de tout repère, à la limite du possible, avec des matériaux ultralégers et de nouveaux procédés de construction. Les 600 kg de batteries au lithium sont rechargés de jour par 270 m2 de cellules photovoltaïques, ce qui permet de passer la nuit en vol avant de recommencer un nouveau cycle le lendemain. L’avion est donc capable d’accumuler l’énergie quand le soleil brille, et de la restituer lorsqu’il fait noir.

Quant à l’Hydroptère, c’est une Formule 1 des mers, un navire à voile, entre bateau et avion, équipé de foils, qui le font flotter sur l’eau. Ce bateau des airs a battu plusieurs records. En 2005, il effectue la traversée de la Manche en 34 minutes et 24 secondes, plus de 33 nœuds de moyenne, en battant le record de l’aviateur Louis Blériot (datant de 1909). En 2007, l’Hydroptère a aussi battu le record de vitesse sur l’eau, alors détenu par un kitesurf, en passant la barre des 50 nœuds (51,36 nœuds précisément).

 

Marcelle. Quelles sont les retombées concrètes de cet avion solaire et de l’Hydroptère ?

H.B. Elles sont multiples. Elles ne sont pas spectaculaires au premier abord, mais tout un tas d’innovations

technologiques et de solutions techniques ont été mises au point, prouvant que technologie et écologie peuvent aller de pair. Mais aussi que le développement durable est largement compatible avec une croissance économique.

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En 2012, essais en vue du record de traversée du Pacifique en Hydroptère. Avec Alain Thébault, Jean le Cam, Yves Parlier, Luc Alphan et Jacques Vincent. @Demange

L’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), qui fait désormais figure de MIT européen, a mis au point, pour Solar Impulse, de nombreuses solutions techniques. Des partenaires industriels ont aussi été mis à contribution.

Le groupe Solvay, parmi les premiers à y avoir cru, a développé un film de polymères de 18 micromètres d’épaisseur – trois fois plus fin qu’un cheveu – afin de protéger les cellules solaires de l’avion. Les cellules chargées de collecter l’énergie ont été encapsulées dans ce matériau composite très fin. Elles constituent le revêtement même des ailes.

Un autre partenaire, Cavestro, a conçu les mousses isolantes qui ont permis d’alléger le cockpit de l’avion tout en protégeant le pilote du froid intense qui règne à 9 000 mètres d’altitude. Celles-ci font désormais partie des lignes de produits d’isolation thermique mis à disposition du grand public pour l’habitat au quotidien. Ce n’est pas glamour à priori, mais c’est essentiel.

Pour l’Hydroptère, ce bolide des mers, il a fallu régler de nombreuses questions techniques, en particulier les problèmes d’écoulement hydrodynamique. Mais l’enfant de l’Hydroptère, c’est vraiment le SeaBubbles. Issu des recherches sur l’hydroptère, à mi-chemin entre le bateau-taxi et l’avion, le SeaBubbles préfigure sans doute ce que seront les transports nautiques du futur. Ce bateau monté sur des foils, propulsé par deux moteurs électriques, et bientôt à l’hydrogène, n’a besoin que de quelques secondes pour atteindre les 6 nœuds (11,11 km/h), nécessaires pour s’élever au-dessus des flots.

Le SeaBubbles, c’est un mode de transport sur l’eau, idéal. Il ne fait quasiment pas de bruit. Il ne provoque pas de clapot, ce qui permet de ne pas abîmer les berges. Et il peut transporter six personnes et jusqu’à quarante dans sa version Hi Bus. Le SeaBubbles a été testé avec succès sur la Seine (avec Anne Hidalgo, la maire de Paris) et à Monaco (avec le Prince Albert II).

 

Marcelle. Bertrand Piccard a lancé un programme qui s’intitule 1 000 projets. En quoi consiste-t-il ?

H.B. Bertrand Piccard est autant un explorateur qu’un visionnaire. Il est très pragmatique. Il pense que l’on peut concilier le développement durable, l’écologie, et la croissance économique. Un projet peut être génial sur le plan scientifique, mais il faut, selon lui, qu’il soit commercialisable à des coûts raisonnables, et qu’il ait un impact positif sur l’environnement.

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Solar Impulse. @Demange

Le programme Efficient Solution Label, lancé par la Fondation Solar Impulse veut prouver que la protection de l’environnement est rentable. Plus de 330 solutions techniques et technologiques ont déjà été labellisées par la Fondation Solar Impulse, dont d’ailleurs le SeaBubbles, ce nouveau transport du futur. Les solutions vont de la sauce tomate bio à des procédés industriels qui réduisent l’impact de la pollution, en passant par des nouvelles énergies renouvelables ou la réduction des déchets. Il y a par exemple un système de dépollution par les plantes.

Par ailleurs, Bertrand Piccard en est persuadé : l’avion électrique est l’avenir de l’aéronautique. La Nasa a un programme en cours et c’est à 90% grâce aux travaux de Bertrand Piccard que la plupart des constructeurs ont lancé leurs propres programmes. Tous les constructeurs aéronautiques développent actuellement des programmes d’avions électriques. Bertrand Piccard est persuadé que dans moins de sept ans, nous verrons apparaître non pas encore des gros-porteurs, mais des petits avions et des jets électriques, comme pour les voitures. ♦

 

La data au secours de la biodiversité 7 Le CEA Cadarache parraine la rubrique « Recherche» et vous offre la lecture de cet article dans son intégralité *

 

Bonus [réservé aux abonnés] La fondation Solar Impulse – Les chiffres Solar Impulse – Le Seabubbles

  • Le livre –  » Pionniers d’un monde durable. Oiseau solaire/Oiseau des mers  » Editions de la Martinière, 35 euros. Photographies de Francis Demange. Textes d’Hervé Bonnot. Préface de S.A.S le Prince Albert II de Monaco.

 

 

  • La Fondation Solar Impulse et ses 1 000 projets – Sur le site de la fondation, l’explorateur Bertrand Piccard présente son projet de 1 000 solutions, les projets déjà retenus, la philosophie de ce programme et la possibilité de proposer des idées. Les solutions doivent par ailleurs avoir atteint un niveau de maturité minimum – le stade des essais du prototype à l’échelle – pour être prises en considération, avec un scénario d’application concret identifié. Les solutions qui répondent à ces exigences sont évaluées selon trois critères principaux : faisabilité technique, bénéfices environnementaux et socio-économiques et rentabilité économique.

 

  • Solar Impulse en chiffres – Une envergure de 72 m, plus grande que celle d’un Boeing 747 Jumbo Jet, afin de minimiser la traînée induite et offrir une surface maximale aux cellules solaires. Le poids d’une voiture, soit 2 300 kg. Une puissance maximale de 70 CV (4 moteurs de 17,5 CV). La puissance moyenne sur 24 h d’une petite moto, soit 15 CV après optimisation à l’extrême de toute chaîne énergétique. 17 248 cellules solaires. Altitude maximum : 8 500 m (27 000 ft). Vitesse minimale de 20 Kts (36 km/h) au niveau de la mer et de 31,5 Kts (57 km/h) a l’altitude maximale. Vitesse maximale de 49 Kts (90 km/h) au niveau de la mer et de 77 Kts (140 km/h) a l’altitude maximale.

 

  • Le SeaBubbles, transport du futur – Alain Thébault et Anders Bringdal, concepteurs du SeaBubbles estiment que la Planète va être saturée de voitures. Ils pensent donc que « le futur de la mobilité vient de l’eau, une voie naturelle et historique au cœur des villes, trop longtemps sous-estimée. »

Ce drôle de bateau est donc 100% électrique et autonome. Lorsqu’il atteint les 10 kilomètres/heure, il s’élève au-dessus de l’eau sur ses foils, évitant ainsi le mal de mer, les mouvements brusques ou le roulis des vagues. Une fois le vol terminé, le bateau ralentit, se pose à la surface de l’eau pour s’amarrer au ponton, permettant aux passagers de sortir et de rejoindre le quai.

Les quais justement font partie aussi de la solution de mobilité. Les quais SeaBubbles sont des quais aménagés pour les navettes mais également accessibles aux autres bateaux de plaisance. Pour être totalement indépendants, les docks SeaBubbles créent de l’énergie à partir de la nature -l ‘eau, le soleil et le vent. Pendant que les tuiles solaires capturent l’énergie solaire, des générateurs sous-marins captent la force infinie de l’eau et des éoliennes captent l’énergie du vent. Ces énergies sont stockées dans les batteries présentes sur les quais afin de faciliter la recharge des bulles.

 

 

 

 

 

 

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