De l’électricité dans l’air à Toulouse

L’avion électrique et la voiture volante, c’est pour demain ?

volta ENAC

Son hélicoptère électrique a volé pendant 90 secondes devant Ségolène Royal, alors ministre de l’Ecologie, le 19 octobre 2016. Il pleuvait ce jour-là sur Issy-les-Moulineaux mais Philippe Antoine assure que son engin, baptisé Volta, a repris l’air régulièrement par tous les temps depuis cette sortie médiatique. « On n’a jamais dépassé les 15 minutes de vol à cause de la batterie, déjà ancienne », dit cet ingénieur aussi discret que déterminé qui travaille chez Latécoère. Pour autofinancer son prototype, Philippe Antoine a créé une entreprise de matériel pour piscine dans la banlieue de Toulouse. Il s’est engagé pratiquement en solo dans une course avec d’autres inventeurs pour être le premier à faire décoller un hélicoptère électrique avec un pilote à bord. L’école nationale de l’aviation civile (ENAC) lui apporte désormais son assistance. C’est sur l’aérodrome de Muret-Lherm, où l’ENAC forme des pilotes d’avion, que Volta a réalisé en toute discrétion son premier vol en janvier 2016.

« Je veux développer un hélicoptère silencieux, économique est fiable » dit Philippe Antoine. Avec l’aide de l’ENAC, l’ingénieur s’est lancé dans la conception de Volta 2, un engin entièrement nouveau qui sera capable de voler 30 minutes en emportant deux passagers. Il vise notamment le marché des écoles de pilotage. C’était aussi le cas de l’E-Fan, le petit avion électrique en matériaux composite qui a traversé la Manche en juillet 2015. Airbus devait construire ce nouvel avion de loisir en série dans une usine à Pau, avant d’annoncer son retrait du projet en mars dernier. Cela n’a pas étonné ni refroidi Philippe Antoine, qui souligne la difficulté paradoxale pour un grand groupe à être compétitif sur un marché très étroit où les prix sont tirés vers le bas par un grand nombre de petits constructeurs. Sans compter l’auto-construction par des bricoleurs passionnés. Comme lui. Volta est en effet né du « Microcopter », un hélicoptère « ULM » construit par Philippe Antoine avec l’aide de son ancienne école d’ingénieurs de Nançy dans les années 90. L’engin dormait dans un garage avant que son concepteur ne le « ressuscite » en remplaçant son moteur deux-temps par des moteurs électriques et des batteries. « Un hélicoptère électrique léger a besoin de deux fois plus de puissance qu’un avion électrique léger qui lui-même a besoin de deux à trois plus de puissance qu’une voiture électrique », explique l’ingénieur pour donner la mesure du défi technique d’un aéronef décollant sans carburant.

Drones et « taxis volants »

Basé à Karlsruhe.(Allemagne), le principal concurrent de Volta a pris de l’avance en levant 25 millions d’euros pour développer un engin biplace qui a réalisé un vol de démonstration sans pilote de 5 minutes en septembre dernier à Dubaï. L’hélicoptère électrique de Volocopter se présente sous la forme d’un drone géant équipé de 18 rotors qui serait pilotable par un simple joystick, l’intelligence embarquée assumant la plupart des commandes de stabilisation de l’appareil. Pilote passionné, Philippe Antoine fait la moue. Moins à cause du pilotage automatique que de la multiplication des hélices. « Le multi-rotor, c’est une aberration », assène l’ingénieur toulousain, qui met en avant la sécurité et l’efficacité énergétique pour s’en tenir à une voilure tournante classique. Mais Philippe Antoine aimerait bien trouver lui aussi un « partenaire industriel » comme Daimler, le constructeur automobile allemand qui a investi dans la start-up de son challenger.

Le drone est-il l’avenir de l’aéronautique ? Airbus a promis de faire voler un premier « taxi volant » automatique avant la fin de l’année. L’engin au look futuriste, avec ses huit rotors disposés à l’avant et à l’arrière d’une cabine ne pouvant abriter qu’une seule personne, a été baptisé Vahana. Ce drone digne d’un film de science-fiction a été imaginé par la nouvelle filiale du constructeur européen en Californie. « Nous croyons que l’automatisation totale permettra d’atteindre un haut niveau de sécurité en minimisant les erreurs humaines », dit Rodin Lyasoff, le nouveau PDG de la société A3 fondée en 2015 par Airbus dans la Silicon Valley.

L’Aerospace Valley ubérisée ?

Contrairement aux ingénieurs des bureaux d’études conventionnels de Toulouse ou Munich, les jeunes geeks californiens d’Airbus ne craignent pas de remettre en question plus d’un siècle de lents progrès aéronautiques pour inventer un futur radicalement nouveau. Présenté comme un « laboratoire d’innovation disruptif », A3 a surtout servi de rampe de lancement pour Paul Eremenko, un ancien de Google et de Motorola propulsé directeur de l’innovation du groupe par Tom Enders. A 37 ans, le jeune américain d’origine ukrainienne a détrôné au début de l’année Marwan Lahoud, Polytechnicien d’origine libanaise qui régnait depuis Jean-Luc Lagardère sur la stratégie du groupe. Diplômé du MIT et ancien du Pentagone, Paul Eremenko n’est pas le seul à bousculer les codes d’Airbus. Le groupe a également fait sensation au salon automobile de Genève en présentant un concept de « voiture volante » et a recruté un ancien cadre danois de la société Uber pour animer une nouvelle division, baptisée « Urban Air Mobility ». Tous les projets de drones-taxi électriques comme Vahana ou CityAirbus, un « hélicoptère » urbain autonome de 4 places sensé voler dès 2018, semblent ringardiser prématurément l’IRT Saint-Exupéry, le centre de recherches commun des anciennes régions Aquitaine et Midi-Pyrénées qui sort de terre dans le quartier de Montaudran. Les geeks de la Silicon Valley vont-ils définitivement « ubériser » les ingénieurs de l’Aerospace Valley ?

Sans attendre d’intégrer les six étages du massif bâtiment B612 qui surplombe le périphérique, les 250 chercheurs de l’IRT travaillent depuis des années à la conception d’appareils toujours « plus électriques ». Depuis l’introduction des commandes électriques de vols sur l’A320, l’électronique embarquée remplace de plus en plus les anciens systèmes hydrauliques à bord des avions modernes. Mais pas question de brûler les étapes en s’attaquant dès maintenant à un avion à propulsion électrique, explique en substance le directeur général de l’IRT. « On sait faire voler de petits avions monoplaces tout électriques, mais il serait exceptionnel d’arriver à faire décoller un avion régional avec de l’électricité d’ici une dizaine d’années et il faudra encore attendre au moins une autre décennie pour passer aux longs-courriers », pronostique Ariel Sirat. Le projet HighVolt de l’IRT, qui prévoit d’investir plus de 10 millions d’euros en quatre ans, va plancher sur un avion « hybride ». On voit davantage de Toyota Prius que de Tesla dans les rues, fait justement remarquer le patron de l’IRT.

 

L’école des mines d’Albi dans la course au véhicule propre

Semac Albi

Comme Silverstone au Royaume-Uni, le circuit automobile d’Albi a été tracé autour d’un aérodrome. Inauguré en 1959, il a bien failli disparaître en  2014, au grand soulagement des riverains qui se plaignent des nuisances sonores. Du 12 au 14 mai dernier, la piste de 3500 mètres a accueilli la première édition de l’Albi Eco Race : une course enfin silencieuse, réservée aux voitures électriques. Des étudiants de l’Ecole des mines Albi-Carmaux (EMAC) ont participé à la compétition à bord de l’Eucl’Hyd II. Ce concept-car a déjà vu passer des générations d’étudiants depuis sa première course, en  2005. Il doit son nom au premier prototype développé au sein de l’école, qui roulait à l’hydrogène.

Contrairement aux voitures électriques qui utilisent des batteries pour stocker l’électricité, les voitures à hydrogène fabriquent leur propre énergie grâce à des piles à combustible. Enseignant depuis 1997 à l’EMAC, Didier Grouset s’est beaucoup investi pour développer la filière hydrogène, parent pauvre de la mobilité électrique en France. Le chercheur a même créé une entreprise pour extraire et purifier ce gaz à moindre coût, financier et énergétique, à partir de la fermentation des déchets. Une première « station-service » distribuant cet hydrogène « vert », conçue par un ancien étudiant du professeur Grouset, a été inaugurée en  2014 sur le site du Centre d’enfouissement technique des déchets du Tarn, à Graulhet. Une autre station a été implantée sur le circuit automobile d’Albi, alimentée par la société Air Liquide. Là encore, c’est un ancien étudiant de l’EMAC qui a piloté les travaux. Grâce à lui, la pompe à hydrogène n’aura coûté que 120 000  euros.  » L’entreprise NGhy m’en demandait un million « , s’étouffe Jean-Michel Bouat, adjoint (DVD) au maire d’Albi.

Des Kangoos « à prolongateur électrique »

Sous l’impulsion de cet élu chargé du développement durable, le circuit d’Albi est devenu un centre d’essai des véhicules électriques unique en France. La pompe à hydrogène sert depuis deux ans à alimenter deux Renault Kangoo expérimentés par La Poste. Ces véhicules utilitaires  » à prolongateur électrique  » disposent de plus d’autonomie grâce à leur pile à combustible d’appoint. Une dizaine de ces modèles se sont retrouvés à l’ouverture de la première Albi Eco Race pour démontrer que la technologie est déjà en service.   » Il ne faut pas opposer les véhicules électriques et les véhicules à hydrogène « , dit Jean-Michel Bouat.

 » L’avantage de ces véhicules par rapport aux autres voitures électriques, c’est le temps de rechargement beaucoup plus rapide « , note Alexandre Rousseau, l’un des trois étudiants de l’EMAC qui ont participé à l’organisation de la course. Passionné de sports mécaniques, le jeune diplômé de l’Ecole des mines était aussi team manager de l’équipe qui a participé au Shell Eco Marathon de Rotterdam avec Eucl’Hyd en  2016.  » Je suis frappé par la rapidité de la conversion électrique de ces compétitions « , dit le jeune homme. Alors que les carburants alternatifs comme l’éthanol ou le biodiesel tenaient encore la vedette il y a quelques années, les moteurs électriques alignent des performances désormais proches d’une formule 3, affirme l’ancien étudiant de l’EMAC, qui a trouvé un emploi dans une entreprise spécialisée du côté du circuit de Magny-Cours (Nièvre). Cette évolution technologique majeure n’a pas échappé à la Fédération internationale de l’automobile : celle-ci a lancé en  2013 la formule E, qui prendra le -relais de la F1 à moyen terme.

Créée en  1993 pour anticiper la fermeture de la mine de charbon de Carmaux, l’Ecole des mines d’Albi, accessible sur concours après deux années de classes préparatoires, forme 200  étudiants par an. Elle est également ouverte depuis 2008 aux titulaires d’un BTS ou d’un DUT, qui peuvent y préparer un diplôme d’ingénieur en trois ans par alternance. Cette filière accueille aujourd’hui 148 étudiants.

Ancien enseignant dans des lycées techniques, Bernard Gilabert se félicite de cette évolution.  » Les grandes écoles forment d’excellents mathématiciens qui ont parfois peur de la technique « ,estime cet élu régional (PS), très impliqué dans le développement de la filière hydrogène dans la région. Les courses de prototypes électriques comme l’Albi Eco Race permettent à ses yeux de développer une  » pédagogie du projet « . Les étudiants de l’EMAC y avaient notamment pour challengers des lycéens d’Albi ou de Decazeville (Aveyron), qui planchent eux aussi sur le futur des véhicules électriques. La croisade des Albigeois n’est pas finie.

 

article paru dans le supplément Universités et Grandes Ecoles du Monde le 07/11/2017

photo : SEMAC (Shell Eco Marathon Albi Club)