| Solar Impulse 2 et la chimie

Trois semaines après son départ, l’avion solaire Solar Impulse vient de se poser en Chine. Il a déjà parcouru le tiers de son périple autour du monde de 35 000 km sans aucune goutte de carburant. Depuis le 30 mars sa maquette géante est exposée à Paris à la Cité des Sciences.

Solar impulse est propulsé par quatre moteurs électriques alimentés par des batteries stockant l’énergie électrique fournie par 17 000 cellules solaires (1). Pour les deux ingénieurs suisses initiateurs du projet et les industriels de la chimie qui s’y sont investis, c’est l’aboutissement de treize années de recherche (2). Les cellules photovoltaïques (3) devaient être légères avec un profil aérodynamique, Solvay a remplacé le verre par un plastique fluoré (4). Pour la protection de l’eau et des salissures c’est un film d’Halon un copolymère (5) qui a été retenu. De même pour les batteries ion–lithium (6), le liant pour les électrodes PVDF et l’additif dans l’électrolyte (7) améliorent la circulation des ions et la densité énergétique des batteries, innovations qui se retrouveront dans nos smartphones (8). La structure légère de l’avion est à base de fibres de carbone (9) et, pour l’isolation du cockpit, Bayer a développé des mousses de polyuréthane renforcées de fibres de carbone qui auront d’intéressantes retombées en automobile (10). Les ailes de 72 mètres d’envergure, presque aussi longues que celles d’un Airbus A 380 sont résistantes et légères avec une structure composée de papier laminé entre deux nappes de fibres de carbone et rendue rigide par un polyamide spécial (11) le Torlon PAI.

L’avion ne pèse que le poids d’un gros 4x4, car pour un tel enjeu, le poids voilà l’ennemi. Solar Impulse est un laboratoire d’innovation pour la chimie et les matériaux, c’est aussi un formidable démonstrateur pour les technologies du développement durable. Après son escale en Chine, souhaitons-lui bon vent et allez voir son double à la Cité des Sciences, vous serez épatés.

Jean-Claude Bernier
avril 2015

Quelques ressources pour en savoir plus :

1) La conversion photovoltaïque de l’énergie solaire
2) Ingénieur de recherche (vidéo 6:43)
3) Un exemple d’énergie renouvelable : panneaux solaires photovoltaïques
4) Les élastomères thermoplastiques (ETP) fluorés : synthèse, propriétés et applications
5) Les cellules et système de l’avion solaire, Chemical World Tour Saison 4 (Fleur et Pierre, vidéo 7:52)
6) Matériaux pour conversion et stockage de l’énergie : avancées et challenges
7) Les nouvelles batteries au lithium, Chemical World Tour Saison 4 (Anna et Axel, vidéo 8:39)
8) Les multiples contributions de la chimie dans la conception des tablettes et des smartphones
9) Les composites carbone/carbone
10) Les matériaux poreux pour améliorer les transports
11) La grande aventure des polyamides

"Solar Impulse SI2 pilote Bertrand Piccard Payerne November 2014" by Milko Vuille - Own work.
Licensed under CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons.