Climate Impulse : un défi pour la chimie
40 000 km en 9 jours sans une goutte de carburant fossile et en ne rejetant que de l’eau, voilà le défi que se sont lancé Bertrand Piccard, déjà connu pour avoir réussi le tour du monde il y a dix ans sur l’avion solaire Solar Impulse (1), et Raphaël Dinelli, un ingénieur passionné d’aviation qui a déjà participé quatre fois au Vendée Globe.
Dans un hangar près des Sables d’Olonne, plusieurs dizaines d’ingénieurs et de techniciens travaillent depuis 2025 à la construction d’un avion de 34 mètres d’envergure (comme un moyen-courrier), entièrement en composite, propulsé par des hélices mues par deux moteurs électriques. L’alimentation électrique comporte des batteries tampons et des piles à hydrogène. Cet hydrogène est stocké à −253 °C à l’état liquide dans deux gros réservoirs, sortes de thermos géants.
L’architecture
L’avion, tout en composite carbone (2), est composé de deux fuselages qui enserrent les deux réservoirs de 11 m3 d’hydrogène liquide qui sont super-isolés avec une double paroi sous vide, spécialement étudiés pour garder à −253 °C le précieux carburant durant les neuf jours. À l’avant des fuselages se trouvent les moteurs électriques et les hélices qui doivent propulser l’avion à 180 km/h à une altitude moyenne de 3 000 m.
Se trouvent également dans ces fuselages les piles à hydrogène (3) et les batteries lithium-ion (4) qui vont alimenter en électricité les moteurs. Enfin, au centre de gravité, la nacelle du cockpit, où les deux pilotes se tiendront avec tous les instruments de navigation et de contrôle. À chaque stade de conception et de réalisation des défis techniques et scientifiques ont surgi et ont été résolus par les collaborations avec plusieurs entreprises partenaires du projet.
Les défis scientifiques
« Le poids, voilà l’ennemi » : c’est le leitmotiv de tous les pionniers de l’aviation depuis plus d’un siècle. Si l’Airbus A350 contient plus de 50 % de matériaux composites, cet aéronef en aura 100 %, et il faut toute l’expertise du chimiste Syensqo et des spécialistes vendéens des voiliers de course pour le réaliser, Syensqo fournit les fibres de carbone tissées. Elles sont alors coupées, moulées avec un polymère, mises sous vide et cuites à 120 °C. Les pièces sont faites sur place. De même, les réservoirs cryogéniques, longs de 7 m pour 2 m de diamètre, sont en composite et ont été conçus avec l’aide d’ArianeGroup, spécialiste des fluides cryogéniques pour le spatial.
Ces deux bijoux de technologie comportent une double paroi d’isolation thermique sous vide et doivent être capables de résister à la pression et aux gradients de température extrêmes à – 253 °C. Il faudra embarquer environ 22 m3 sur les deux pods, soit environ 1,4 t d’hydrogène, en veillant à sa consommation régulière et équilibrée pour garder au cours de la tentative le centre de gravité. L’engin pèse de 5,5 / 6 t et le travail sur le design a déjà permis de gagner 500 kg.
Et l’énergie ? Les deux moteurs de 270 ch (200 kW) sont alimentés par des batteries lithium-ion à haute densité énergétique, pour lesquelles un polymère d’électrolyte spécial est utilisé. Les piles à combustible font également l’objet d’améliorations par le chimiste Syensqo, avec l’aide de GreenGT, une entreprise suisse. En optimisant les conditions de température, de débit et de pression de l’hydrogène et de l’oxygène (air), un rendement proche de 60 % au lieu de 45 à 50 % peut être atteint.
Toutes ces études menées en R&D depuis deux ans ont permis, d’après les chefs de projet, de gagner 9000 km. Plusieurs entreprises sont intéressées par le projet, dont Airbus qui intervient également comme conseil pour l’optimisation de la cellule.
Quel calendrier ?
- 2024 - Lancement du projet et fabrication des premières pièces
2025 -2026 - Fabrication et assemblage des pièces de l’aéronef
2027 - Présentation de l’appareil et premiers vols d’essai
2028-2029 - Autorisation de vol et vols d’essai d’endurance
2030 - Tentative de record du monde, vol de neuf jours autour de la Terre
Il y a une dimension humaine dans cet exploit qu’il ne faut pas oublier. Les deux pilotes devront rester dans une nacelle de quelques m3 qui comportera le poste de pilotage, une petite bannette pour le repos et un espace avec des écrans de monitoring pour les informations nécessaires à la navigation (direction, vitesse, radar, carte…), mais aussi pour l’énergie (puissance électrique, consommation, température de l’hydrogène…).
Les pilotes devront rester neuf jours à 3 000 m, altitude qui permet de se passer de pressurisation, dans une atmosphère moins riche en oxygène (-30 %). Il va donc falloir qu’ils s’habituent à l’altitude et qu’ils effectuent des exercices de tonicité et d’étirement pour favoriser la circulation du sang. Reste aussi l’optimisation du parcours : comme les navigateurs en mer, ils auront à terre une équipe qui, avec l’aide de l’IA, surveillera le vent, la météo et donnera des options de route qui pourraient faire gagner quelques milliers de km. C’est important, car on est sur le fil du rasoir. Pour se nourrir et boire, les pilotes auront besoin d’eau potable environ 100 L emportés ou récupérés par condensation de la vapeur d’eau. Chacun des deux moteurs en fonctionnement consommera 3,7 kg d’hydrogène par heure si on multiplie par 216 heures la durée du voyage, on arrive en tout à une consommation de 1,6 tonne. Manque 200 kg. Les concepteurs comptent sur les courants ascendants et les vents favorables pour apporter la puissance manquante. Nombre de compagnies de l’aéronautique, constructeurs et transporteurs, surveilleront cette tentative et exploiteront les retombées applicables à l’échelle du transport par avion (5).
Cette tentative, si elle réussit, apportera de nombreux enseignements sur la résistance des matériaux composites, sur la chimie des batteries et de la pile à hydrogène ainsi que sur le vol électrique avec un nouveau stockage de l’énergie. La réussite apporterait aussi un peu de baume au cœur de tous les « hydrogénistes » qui s’étaient enthousiasmés en 2020 au redémarrage des applications de l’hydrogène vert (6) et que l’éclatement de la « bulle hydrogène » confrontée aux dures règles de la thermodynamique, avait rendus tout moroses en 2026 (7).
Jean-Claude Bernier
Novembre 2026
Pour en savoir plus
(1) Solar impulse : l’avion solaire réalise l’exploit et boucle un tour du monde historique, actualité juillet 2016 (Mediachimie.org)
(2) Les nouveaux matériaux composites pour l’aéronautique, V. Aerts, conférence et article, Colloque Chimie, aéronautique et espace, Fondation de la Maison de la chimie (novembre 2017)
(3) H2O ou comment la synthèse de l’eau conduit à la pile à hydrogène ?, J.-C. Bernier, série Une réaction en un clin d'oeil (Mediachimie.org)
(4) Batteries tout solide, T. Assous et P. Edon, Grand Prix des Jeunes Journalistes de la Chimie 2026
(5) Allons-nous voler à l’hydrogène ? L’évolution du transport aérien, J.-C. Bernier, éditorial juillet 2021 (Mediachimie.org)
(6) Qu’est -ce que l’hydrogène vert ?, F. Brenon, Question du mois, décembre 2019 (Mediachimie.org)
(7) L’illusion de l’hydrogène bas carbone, J.-C. Bernier, éditorial février 2026 (Mediachimie.org)
Crédit illustration : vue aérienne de nuages par Parinya Jaipang / Pixabay