Contraints par l'explosion du prix du pétrole et les pressions environnementalistes, les grands fabricants du secteur du transport n'ont aujourd'hui plus le choix : pour demeurer dans la course, ils doivent concevoir des produits plus verts. Pour les aider à relever de tels défis, Bombardier Aéronautique nous a invités à collaborer à un projet de recherche destiné à créer un avion plus électrique.
Par Louis-A. Dessaint
Doté d'un budget totalisant près d'un million de dollars, ce projet vise à développer un système d'alimentation électrique de secours basé sur une pile à hydrogène. À l'heure actuelle, si les génératrices principales d'un avion venaient à lâcher, le pilote pourrait enclencher une turbine à vent intégrée sous les ailes de l'appareil. Advenant une panne, cette éolienne produirait suffisamment d'électricité pour lui permettre d'atterrir en toute sécurité.
Toutefois, comme la demande en électricité dans les avions augmente constamment, une autre solution doit être envisagée en raison de la taille que devra bientôt atteindre l'éolienne pour répondre aux besoins accrus. D'où l'importance pour les fabricants de trouver d'autres sources d'énergie, non seulement plus vertes, compactes et légères, mais exigeant également moins d'entretien.
Une pile qui ne pollue pas
La pile à hydrogène semble présenter tous ces atouts. Comme son nom l'indique, cette pile est alimentée par de l'hydrogène qui, au contact de l'oxygène contenu dans l'air, produit trois choses : de l'électricité (principalement), de la chaleur et de l'eau. Inutile alors de préciser sa plus grande valeur : elle ne pollue pas.
Dans le cadre de ce projet, notre travail consiste à développer des outils de simulation pour tester les performances de cette nouvelle source d'énergie. Notre objectif : concevoir le meilleur système de simulation tout en formant du personnel hautement qualifié pour Bombardier Aéronautique.
En parallèle, nous avons également mis en place un laboratoire dans lequel nous avons installé une véritable pile à hydrogène de 12 kilowatts. Ce banc d'essai nous permet d'effectuer une validation expérimentale et de vérifier ainsi que les résultats obtenus par ordinateur correspondent à la réalité.
Pour conserver leur longueur d'avance, les entreprises devraient davantage recourir aux outils de simulation. À la différence des bancs d'essai, qui exigent temps et argent, la simulation leur permet de mettre plus rapidement en marché leurs produits, et ce, à moindre coût. À preuve, nous venons de consacrer plus de 300 000 $ et 18 mois de travail pour implanter ce banc d'essai et nous conformer aux exigences en matière de sécurité. C'est dire à quel point le mode virtuel peut représenter un avantage nettement concurrentiel pour les fabricants.
Directeur du Département de génie électrique de l'École de technologie supérieure (ÉTS), Louis-A. Dessaint y dirige également la Chaire Hydro-Québec/TransÉnergie sur la simulation et la commande des réseaux électriques. Partie intégrante du réseau de l'Université du Québec, l'ÉTS forme des ingénieurs et des chercheurs reconnus pour leur approche pratique et innovatrice (etsmtl.ca).
