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Des avions plus sûrs grâce à une technologie basée sur le graphène

Une technologie mise au point par les chercheurs de l’Ecole Polytechnique de Bruxelles (ULB) va permettre de garder les radars de la Marine belge mais aussi les ailes et le fuselage des avions de ligne à l’abri du givre.

« À la demande de l’Otan, nous avons travaillé sur un système antigivre pour les radars qui équipent les bateaux », explique l’ingénieur de recherche Carlo Iorio, chercheur au MRC (Microgravity Research Center) de l’Université Libre de Bruxelles. « En collaboration avec la Marine belge, nous avons donc développé un système de détection de formation et de contrôle de la glace sur ces structures. Notre système a été testé avec succès, en situation réelle, dans le Nord de l’Atlantique, lors d’une campagne de terrain ».

Ce savoir-faire développé à Bruxelles n’a pas échappé à l’avionneur Airbus. Dans le cadre d’un projet de recherche en lien avec le programme « graphène » de la Commission européenne (Graphene Flagship), Airbus a retenu la technologie développée à l’ULB pour la tester sur des avions. « La glace est l’ennemie des avions », rappellent les partenaires du programme Graphene Flagship. « La formation de glace sur les ailes et le fuselage de l’avion l’alourdit, mais surtout change son aérodynamisme, ce qui peut être dangereux ».

C’est pour cela qu’avant chaque décollage, en hiver, quand les conditions météorologiques sont mauvaises, les avions passent par une phase de dégivrage (deicing) avant de prendre l’air.

En développant une nouvelle technologie basée sur le graphène, Airbus et ses partenaires du projet GICE (Graphene based ice protection system) tentent de mettre au point une alternative à cette pratique de dégivrage « à l’ancienne ». Elle passe par une technologie de dégivrage thermoélectrique utilisant le graphène.

L’objectif du nouveau projet GICE est de faire progresser ces technologies de dégivrage et de les amener vers une plus grande maturité. Trois démonstrateurs technologiques devraient ainsi voir le jour, en collaboration avec Airbus, mais aussi la Sonaca, à Charleroi.

« Les technologies thermoélectriques de protection contre la glace actuellement à l’étude sont basées sur le noir de carbone, les mèches de carbone, les nanotubes de carbone ou les fils chauffants métalliques », explique Fabien Dezitter, expert en givrage chez Airbus et leader de GICE. « Elles ont toutes des avantages et des inconvénients les unse par rapport aux autres. Mais nous pensons que la solution à base de graphène proposée dans le cadre du projet GICE pourrait regrouper la plupart des avantages de toutes ces solutions thermoélectriques.

« Les avantages du graphène portent sur leur flexibilité d’intégration dans des structures 3D complexes, leur faible poids, la réduction des contraintes thermomécaniques pendant les cycles de chauffage, une plus grande efficacité avec une consommation d’énergie réduite, l’absence d’oxydation et d’inertie chimique et une intégrabilité aisée aux polymères renforcés de fibres de carbone ainsi qu’aux thermoplastiques et aux polymères renforcés de fibres de verre. Le graphène dans ces systèmes permet également un contrôle précis de la production de chaleur afin de s’assurer que le système de protection contre la glace est toujours à son rendement optimal ».

Ce projet GICE est un des 11 projets de recherche sur des applications industrielles liées au graphène qui vont être financés entre 2020 et 2023, quasi à parts égales par la Commission européenne et l’industrie, pour un total de 92 millions d’euros.

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