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Le réacteur à plasma pourrait être l’avenir de l’aviation

Réacteur aviation Wikimedia Commons

Des chercheurs chinois ont réussi à faire fonctionner en laboratoire un prototype de réacteur à plasma fonctionnant avec l’air ambiant et fournissant une poussée équivalente à celle des réacteurs au kérosène des avions commerciaux actuels.

La transition énergétique se heurte dans de nombreux domaines, notamment les transports et l’industrie, à la difficulté ou l’impossibilité même de remplacer les carburants fossiles. C’est notamment le cas dans le transport aérien. Les quelques prototypes existant d’avions électriques ont une autonomie et une capacité de transport tellement faibles que leur avenir semble très limité.

Mais le réacteur de l’avenir, qui pourra propulser de grands avions commerciaux sur de longues distances en se passant totalement de carburant fossile et donc de kérosène, vient peut-être d’être inventé par trois chercheur chinois de l’Institut des technologies scientifiques de l’Université de Wuhan. Leur découverte est détaillée dans la revue scientifique de l’American Institute of Physics (AIP).

Le quatrième état de la matière

Le prototype de ce réacteur fonctionne selon le principe de la propulsion par plasma. Il s’agit du quatrième état de la matière après les états solide, liquide et gazeux. Il existe naturellement à la surface du soleil et sur terre quand la foudre frappe. Son apparition peut être générée en exerçant des pressions élevées sur des gaz et en les soumettant à des champs électriques puissants. Le plasma créé provoque une poussée.

La propulsion au plasma fait déjà l’objet de nombreuses recherches. Mais jusqu’aux travaux de Dan Ye, Jun Li et Jau Tang, la plupart des prototypes existants de moteurs ioniques, y compris ceux de la Nasa, fonctionnaient avec du xénon, un gaz neutre. Or son accélération est suffisante théoriquement dans l’espace pour propulser des fusées mais freinée dans l’atmosphère, ce qui ne permet pas d’obtenir une poussée suffisante pour propulser des avions.

La découverte des scientifiques chinois consiste à utiliser l’air de l’atmosphère se trouvant tout simplement autour du moteur. L’air est comprimé à haute pression dans un jet, puis ce flux d’air comprimé passe dans une chambre électrique où il est ionisé en étant soumis à des micro-ondes. La pression qui en résulte est, d’après les auteurs, comparable à la puissance de propulsion aujourd’hui produite par des réacteurs fonctionnant au kérosène pour faire voler les avions commerciaux (voir photographie ci-dessus).

«Une alternative potentiellement viable»

Même si le prototype n’est qu’un modèle de laboratoire, les résultats «ont démontré qu’un tel moteur à réaction basé sur un plasma d’air à micro-ondes peut être une alternative potentiellement viable au moteur à réaction conventionnel à combustible fossile» déclare Jau Tang. Pour l’instant, ce modèle de réacteur à plasma miniature ne peut pas être installé sur un avion, mais il est fonctionnel et sa taille peut être assez facilement augmentée?

«Notre travail est motivé par l’idée de résoudre les problèmes du changement climatique provoqué par l’usage humain de moteurs à combustibles fossiles pour alimenter des machines», expliquent les scientifiques de l’Université de Wuhan.

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