Analyse de cycle de vie du système dirigeable Flywin

Abstract

Ce travail présente l’analyse de cycle de vie du dirigeable du projet Flywin. Il décrit également le contexte dans lequel se trouve l’industrie du dirigeable, endormie depuis l’essor de l’aviation et les tragiques événements des années 1930 mais récemment réanimée par de nombreux projets à travers le monde. En effet, pour des raisons notamment écologiques, plusieurs entreprises étudient le design de dirigeables modernes comme nouveau moyen de transport aérien. Par rapport au principal concurrent dans ce domaine, l’avion, le dirigeable nécessite une consommation de carburant nettement inférieure mais ne peut pas atteindre des vitesses aussi élevées. Ainsi, le dirigeable ne représente une alternative que pour certaines applications. Le projet Flywin étudie une solution dirigeable pour le transport de marchandises entre l’Europe et l’Amérique du Nord. Le projet Flywin se détache par sa volonté d’utiliser de l’hydrogène comme gaz de sustention et comme vecteur d’énergie à bord de l’appareil. L’hydrogène est donc l’unique carburant du dirigeable. Celui-ci est destiné à être transformé en électricité via une pile à combustible afin d’alimenter le dirigeable en énergie ou à être vaporisé afin de remplir les ballons du dirigeable. Une analyse de cycle de vie « cradle-to-grave » est réalisée : toutes les étapes du cycle de vie du dirigeable sont prises en compte de l’extraction des matières premières jusqu’aux traitements de fin de vie. En pratique, trois phases principales sont analysées : la production des éléments du dirigeable, son utilisation et les traitements de fin de vie des éléments. Cependant, le projet se trouve toujours dans un état de développement assez précoce, les producteurs des différents éléments du dirigeable ne sont pas encore tous connus et le design de certains éléments n’est pas encore totalement déterminé. Cette étude représente donc une analyse prospective basée sur des valeurs de référence issues de la littérature scientifique. Les résultats obtenus constituent une première approximation de l’impact environnemental du dirigeable. Les résultats de cette analyse montrent que la quasi-totalité de l’impact environnemental est due à la consommation en hydrogène du dirigeable. Cette consommation inclut l’hydrogène et l’électricité nécessaire à sa liquéfaction. Les catégories principalement impactées sont l’épuisement des ressources fossiles et le réchauffement climatique. Par rapport à la solution concurrente, l’avion-cargo, les avantages écologiques du dirigeable ont été démontrés. Pour le réchauffement climatique, un impact final de 202 g CO2-eq/t.km est obtenu par rapport aux avions-cargos émettant entre 500 et 1000 g CO2-eq/t.km, ce qui représente en moyenne une réduction de 65%. Une réduction similaire est observée sur l’épuisement des ressources fossiles. Une analyse de sensibilité a également montré l’intérêt de privilégier de l’hydrogène vert à l’hydrogène produit par SMR. En effet, cela engendre des réductions de 80% de l’impact du dirigeable dans les catégories principales. Les perspectives d’avenir relatives à cette étude sont le développement des techniques de production de l’hydrogène et de l’électricité comme il s’agit des sources d’impacts majeures. Une analyse plus détaillée des principaux éléments du dirigeable une fois leur design complétement déterminé permettrait également d’obtenir des résultats beaucoup plus précis que ceux obtenus dans cette analyse prospective.