II. L'avion de Solar Impulse n'est pas une alternative écologique

Malgré l'aspect novateur de l'avion de Solar Impulse, écologiquement cet avion pose quelques problèmes. En effet, en plus de son incapacité à transporter plus d'un passager, les matériaux nécessaires à sa structure et à son fonctionnement polluent.

 

Tout d'abord, nous allons définir l'effet de serre : c'est un processus naturel de réchauffement de l'atmosphère qui intervient dans le bilan radiatif de la Terre. Il est dû aux gaz à effet de serre (GES) contenus dans l'atmosphère, à savoir principalement la vapeur d'eau (qui contribue le plus à l'effet de serre), le dioxyde de carbone CO2 et le méthane CH4. Il y a 30 % des rayons solaires envoyés par le Soleil qui sont renvoyés vers l'espace, cela est dû à l'air. 20 % sont absorbés par l'atmosphère. Et enfin 50 % sont envoyés vers la surface de la Terre. Les 50 % de rayons solaires reçus sur la surface de la Terre, vont permettre de créer une énergie que la Terre  rendra à l'atmosphère, aussi bien de jour que le nuit. Cette énergie sera sous forme de rayon infrarouge. Ces rayons vont ensuite être absorbés par les gaz à effet de serre. 95 % des rayons infrarouges sont retenus par l'atmosphère ce qui provoque un réchauffement de l'atmosphère.

(voir : http://www.cea.fr/var/cea/storage/static/fr/jeunes/animation/aLaLoupe/climat/atmosphere.htm )    

 

 

 

1. La pollution émise par les deux types d'avion en fonctionnement

 

Dans cette sous-partie, nous allons comparer l'impact écologique de l'avion de Solar Impulse et de l'avion à hélice, lorsque ces deux-ci volent.

 

          1.1. L'avion de Solar Impulse

 

  En fonctionnement, l'avion de Solar Impulse ne pollue pas. En effet, cet avion fonctionne à l'électricité, qui lui est fournie par des capteurs photovoltaïques et des batteries. Ces deux éléments n'émettent pas de gaz à effet de serre lorsqu'ils sont en action.

On peut donc penser que l'avion de Solar Impulse est écologique. Cependant, en comparaison avec un avion ordinaire, celui-ci ne peut transporter qu'un seul passager (pour des raisons de poids).

 

          1.2. L'avion à hélice

 

  Le kérosène est le carburant qu'utilisent les avions. La formule chimique du kérosène est : C10H22. Le kérosène contient des métaux lourds. Les avions émettent aussi d'importantes quantités de NOx (oxyde d'azote, polluant et également contributeur au réchauffement climatique). L'avantage d'un avion est de transporter des vingtaines de personnes cependant ils représentent des dangers pour la nature, ils ont des effets néfastes pour la faune et la flore. Les avions sont responsables de 4 % des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine, chaque année. Il émet en moyenne 19 fois plus de gaz à effet de serre (GES) que le train et 190 fois plus que le transport maritime. Les avions contribuent au dérèglement climatique et provoquent des pollutions sonores.

  

 Dans ce tableau d'avancement, l'équation chimique correspond à la combustion du kérosène avec de l'oxygène qui provoque le rejet de dioxyde de carbone et de l'eau. Ce tableau consiste donc à expliquer l'impact du  kérosène sur l'environnement. tableau d'ancement mariem

 

On peut constater qu'une mole de kérosène représente 10 mole de dioxyde de carbone, ce qui représente une grande quantité de dioxyde de carbone par rapport à celle de kérosène.  

 

 

 

2. La pollution émise par les deux types d'avion à la production et au recyclage

 

Dans cette seconde sous-partie, nous confronterons les quantités de gaz a effet de serre émis par la production et le recyclage de l'avion de Solar Impulse ainsi que de l'avion à hélice.

         2.1. L'avion de Solar Impulse

 

  L'avion de Solar Impulse pollue, étant donné que ses composants nécessitent de l'énergie pour être produits et recyclés.

  En premier lieu, les panneaux solaires ont un bilan écologique positif, mais ils émettent tout de même des polluants. En effet, ceux-ci contiennent des gaz rares et des produits chimiques. De plus, la purification du silicium qui les compose, exige l'utilisation d'acides. Globalement, la production d'une plaque de 7 grammes, composée de silicium monocristallin consomme 1,3kWh d'énergie électrique.

  Cependant, les modules photovoltaïques ont une durée de vie plutôt importante qui peut aller de 20 à 30 ans. Un système photovoltaïque est capable d'amortir en 1,6 à 3,3 ans, la totalité de son énergie grise.

  En ce qui concerne le recyclage des panneaux, ils sont principalement composés de verre et de métaux recyclables. Néanmoins ils contiennent aussi du silicium, difficile à récupérer. La question a été développée, c'est pourquoi nous sommes aujourd'hui capable de l'extraire. Le recyclage se fait donc selon les étapes suivantes :

      _un traitement thermique pour séparer les cellules, le verre et les métaux

      _un autre traitement thermique pour brûler la colle, les joints et les gaines de câble

      _un traitement chimique (effectué sur les cellules), pour ôter les contacts métalliques (anode et cathode), ainsi que la couche anti-reflet.

Le silicium récupéré est ensuite réutilisé pour fabriquer d'autres cellules.

   Malgré le développement rapide de cette filière de recyclage, il reste des améliorations à effectuer pour polluer moins. C'est pourquoi, l'association PV Cycle récemment créée, travaille à la gestion des déchets provenant uniquement de la filière photovoltaïque.

  

   Les batteries lithium polymère posent un problème mineur pour l'environnement. Néanmoins il ne faut pas les charger et les décharger n’importe comment sous peine de les faire exploser pour le pire des scénarios d’autant plus que cela aurait de graves conséquences sur l’environnement. 

De plus elles ont une durée de vie très faible à cause de leur nombre de cycles qui oscille entre 500 à 1500 cycles pour les plus performantes soit environ 2 à 3 ans, ce qui est très court. Cependant la charge environnementale exercée par les batteries lithium polymère n’est que modérée. En effet, seuls 15 % au maximum de la charge environnementale totale de l’appareil électrique sont à mettre au compte de la fabrication, de l’entretien  et de l’élimination des  batteries. La moitié, soit 7.5 % provient de l’extraction et de la pollution du cuivre et de l’aluminium utilisés comme matières premières dans la fabrication des batteries. La production du lithium ne correspond qu'à 2.3 % de l’écobilan de la batterie. Les batteries ont donc un impact écologique moins important que l'on aurait pu craindre.

   En ce qui concerne le recyclage des batteries lithium polymère ont a le même problème que les piles classiques : la collecte. Lorsque l'on recycle des batteries, les matériaux que l'on peut obtenir sont des métaux, comme le cadmium et le nickel. Néanmois ces métaux lourds induisent de graves conséquences sur l'environnement et la santé. Lorsqu'elles sont inutilisables, elles sont enfouies dans des décharges ou incinérées. Dans la décharge les batteries s'altèrent par oxydation ; les métaux lourds s'en échapent, se mèlent aux eaux usées et polluent. Quand elles sont incinérées, les composants toxiques se dégagent dans la fumée ou restent dans les cendres, très persistants ceux-ci contaminent les chaines alimentaires en intoxicant l'Homme et l'environnement. Les métaux lourds absorbés par l'Homme sont souvent cancérigènes et provoquent des troubles de la santé. Les batteries sont inscrites dans la catégorie des déchets dangereux et font à ce titre, l'objet de réglementations spécifiques. Le recyclage des batteries entraine donc des pollutions (utilisation des produits chimiques, déchets non recyclés, etc.). Voir l'animation : http://www.batribox.fr/

 

 

            2.2. L'avion à hélice

 

 

   L'avion fait appel à des matériaux dont la production est une source d'impacts écologiques et sanitaires. Le nombre d'avions à démanteler ne cesse d'augmenter chaque année. Les avions contiennent des matériaux précieux dont la fabrication a causé l'émission d'importantes quantités de gaz à effet de serre. Les carlingues n'ont pas été conçues pour faciliter la récupération de ces matériaux en fin de vie. La durée de vie en moyenne d'un avion est entre 25 et 30 ans.

Comme on peut le voir ci-dessous, les cimetières d'avions  ne cessent  d'augmenter  chaque jour.  Le plus grand cimetière d'avions se situe à Tucson, en Arizona (Etats-Unis). 

 

avions

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  lien : http://phototrend.fr/wp-content/uploads/2009/01/avions.jpg  

 


 

 

 

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