Le remplacement des batteries par de l'hydrogène offre aux drones une toute nouvelle gamme de possibilités.
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Des chercheurs ont mis au point un drone fonctionnant à l'hydrogène, destiné à remplacer les drones à batterie, trop lourds et à l'autonomie insuffisante. Cette technologie pourrait permettre de résoudre plus rapidement les pannes de courant et de remplacer les missions d'hélicoptères, potentiellement dangereuses, par ces nouveaux drones.
Aide au réseau électrique
« Si vous devez vérifier si un arbre est tombé sur une ligne électrique, vous voulez intervenir le plus rapidement possible. Actuellement, il faut souvent utiliser un hélicoptère », explique Federico Zenith, chercheur principal chez SINTEF.
Si les conditions météorologiques sont mauvaises, le vol en hélicoptère peut s'avérer risqué. Les drones actuels ne peuvent pas non plus inspecter les lignes électriques, leur rayon d'action étant trop court. Un drone à hydrogène, en revanche, peut être déployé immédiatement et contribuer à rétablir le courant plus rapidement. La préparation aux situations d'urgence est essentielle.
Les missions de recherche et de sauvetage constituent un autre exemple d'utilisation des drones. Ces derniers peuvent également servir à cartographier de vastes zones, à surveiller l'enneigement pour faciliter les prévisions d'inondations ou de production hydroélectrique, ou encore à détecter les risques naturels tels que les glissements de terrain et les avalanches.
Ici, le drone est testé sur un terrain près de Trondheim. Crédit : SINTEF
Résultats des efforts de recherche
Les chercheurs de SINTEF spécialisés dans l'hydrogène et les drones ont uni leurs forces pour concevoir un drone à hydrogène. « Notre objectif n'était pas de remplacer les drones à batterie. Ils sont pratiques dans de nombreux domaines. Notre but est de résoudre les problèmes que les drones actuels ne peuvent pas résoudre », explique Federico Zenith.
La réglementation actuelle freine le développement de drones fonctionnant à l'hydrogène. Une autorisation spécifique est requise pour convertir un drone et y installer une pile à combustible. Le processus est toutefois simplifié si l'on construit soi-même le drone, comme l'ont fait les chercheurs du laboratoire de drones de SINTEF.
« Notre objectif est de permettre des opérations impossibles à réaliser avec les drones actuels, faute de pouvoir les parcourir sur de longues distances. Actuellement, il est impossible d'inspecter une ligne électrique entre deux transformateurs avec un drone à batterie. L'hydrogène rend cela possible. Le drone peut voler pendant plusieurs heures, voire plus longtemps que les heures de travail habituelles de l'opérateur », précise Federico Zenith. « De plus, le remplacement du réservoir d'hydrogène est simple si nécessaire. »
La batterie du drone a été remplacée par une pile à combustible et un réservoir d'hydrogène. Crédit : SINTEF
Plus robuste que l'essence
Plusieurs années se sont écoulées depuis le premier vol d'un drone à hydrogène norvégien, mais celui-ci n'a jamais dépassé le stade expérimental. « Le seul drone à hydrogène en service en Norvège aujourd'hui est le nôtre. À notre connaissance, il est également le seul en Scandinavie », affirme Federico Zenith.
Il affirme que les drones à hydrogène suscitent un vif intérêt. « Ils commencent à se développer », dit-il avec un sourire. « La raison ? Les piles à combustible sont bien moins chères que les hélicoptères, même si une pile à combustible reste onéreuse. »
Le chercheur de SINTEF souligne que l'hydrogène est plus sûr que l'essence pour alimenter les drones. Les drones à essence nécessitent beaucoup d'entretien et ont une durée de vie limitée. Leurs moteurs doivent être remplacés fréquemment.
« Une pile à combustible, en revanche, a une autonomie d'au moins mille heures et se remplace facilement. Convertir des drones à batterie à l'hydrogène est simple. Nous avons utilisé un drone lourd sur lequel nous voulions installer une pile à combustible, et l'opération a été rapide », assure Federico Zenith.
Prochain défi : l’hiver norvégien
La prochaine étape consiste à préparer le drone à hydrogène aux conditions hivernales norvégiennes.
« Jusqu'à présent, il s'agissait d'un projet interne assez modeste visant à faire voler le drone. C'est le plus important. Mais nous devons acquérir plus d'expérience et voir combien d'heures nous pouvons le faire voler dans les conditions norvégiennes », explique-t-il.
« Les tâches les plus importantes qui restent à accomplir sont l'étanchéité du drone aux intempéries et son adaptation au gel. La pile à combustible dont nous disposons ne devrait en principe être utilisée que lorsqu'il ne pleut pas et que la température est positive. Cela signifie que les jours où elle peut être utilisée sont très rares ici, dans le comté de Trøndelag », lance t-il.
SINTEF souhaite lancer un nouveau projet visant à adapter le drone à hydrogène aux conditions hivernales. « Nous recherchons actuellement des financements et des partenaires », concut Federico indique Zenith.