Un A320 de Lufthansa transformé en laboratoire pour l’hydrogène

Un Airbus A320 de la compagnie aérienne Lufthansa a été transformé en laboratoire pour tester la maintenance et les processus au sol des futurs avions à hydrogène.

Présenté le 28 octobre 2022 par Lufthansa Technik devant ses hangars de Hambourg, le monocouloir « désaffecté » de la compagnie nationale allemande affiche une livrée spéciale bleue ; et surtout un nom indiquant clairement sa fonction : Hydrogen Aviation Lab. Sa présentation marque également le début de l’installation des composants hydrogène « dans les mois à venir ». L’industrie aéronautique s’efforce de devenir climatiquement neutre, l’hydrogène étant « largement censé jouer un rôle en tant que futur vecteur énergétique » – ce qui nécessite donc de nouveaux avions (comme ceux présentés par Airbus, pour l’horizon 2035), mais également de nouvelles infrastructures au sol. Hambourg trace la voie vers une telle infrastructure hydrogène : Lufthansa Technik, DLR, ZAL et l’aéroport de Hambourg ont uni leurs forces pour concevoir et tester la maintenance et les processus au sol pour la technologie hydrogène. Le projet est financé par le ministère des Affaires économiques et de l’Innovation de Hambourg ainsi que par la banque d’investissement et de développement de la ville (IFB Hambourg).

Lufthansa Technik a préparé le monocouloir (qui a volé pour le groupe Lufthansa pendant 30 ans sous le nom de « Halle an der Saale ») pour sa prochaine étape cruciale. Au cours des prochains mois, le Hydrogen Aviation Lab sera équipé d’une suite complète de systèmes de test ainsi que d’un réservoir interne pour l’hydrogène liquide et d’une pile à combustible embarquée, associés à une infrastructure d’hydrogène au sol.

Avec cet Hydrogen Aviation Lab, les partenaires du projet veulent préparer la manutention et la maintenance des avions à hydrogène, dont l’entrée en service est prévue pour le milieu de la prochaine décennie. Mais le laboratoire stimulera également les développeurs des futures générations d’avions à hydrogène « en contribuant à optimiser les procédures et les niveaux de sécurité lors des travaux de maintenance ou d’assistance au sol ». Par exemple le ravitaillement en hydrogène liquide (Liquid H2, ou LH2 en abrégé) : avec la technologie actuelle, le ravitaillement d’un vol long-courrier peut prendre « plusieurs heures ». Compte tenu de la pression sur les délais de rotation des avions dans l’industrie du transport aérien, cela serait clairement irréalisable. Le Hydrogen Aviation Lab est conçu pour répondre à ce domaine de recherche et à de nombreux autres :

Ravitaillement en hydrogène liquide :

• Comment intégrer l’hydrogène de manière optimale dans les infrastructures aéroportuaires existantes ?
• Comment garantissons-nous des délais et des processus de ravitaillement compétitifs ?
• Comment éviter le sur-remplissage et le gaspillage d’hydrogène ?

Refroidissement, isolation et sécurité au travail :

• Comment éviter l’accumulation de glace sur les composants et les surfaces ?
• Quelles exigences de protection supplémentaires pourraient survenir dans la zone de travail (par exemple, pas de pas / pas de prise, équipement de protection individuelle) ?

Fuite d’hydrogène gazeux, appelée “Boil-Off”:

• Comment empêcher la fuite incontrôlée de LH2 lorsqu’il devient gazeux (GH2) ?
• Quels protocoles de sécurité sont nécessaires pour la manipulation de l’hydrogène, par ex. pendant le ravitaillement et le stockage ?
• Comment pouvons-nous récupérer le GH2 échappé et le rendre à nouveau utilisable ?

Inertage de l’hydrogène stocké :

• Quelles mesures de protection doivent être prises pour atténuer les risques d’incendie d’hydrogène ?
• À quoi pourraient ressembler des protocoles de sécurité appropriés ?
• Quelle formation faut-il développer pour le personnel au sol ou de maintenance ?

Parallèlement aux recherches menées à partir du matériel physique de l’Hydrogen Aviation Lab, le projet porte également sur la création d’un « jumeau numérique » de l’Airbus A320. Dans ce cadre, les simulations permettront aux chercheurs de développer et de tester des méthodes de maintenance prédictive pour les systèmes et composants des futures générations d’avions. « À l’aide d’analyses de données ciblées, les défaillances des composants et des systèmes d’hydrogène pourraient ainsi être prédites avant leur défaillance dans le système physique, permettant des remplacements en temps opportun avant que les défaillances des composants n’affectent le fonctionnement de l’avion ».

©Lufthansa Technik

©Lufthansa Technik