Guerre à la glace

Ali Dolatabadi: «Notre but est d’éliminer des étapes et d’avoir des avions prêts à décoller quand on le veut.»
Photo: Pedro Ruiz Le Devoir Ali Dolatabadi: «Notre but est d’éliminer des étapes et d’avoir des avions prêts à décoller quand on le veut.»

La glace, cet ennemi coriace qui cause bien des maux de tête aux transporteurs aériens de la planète, pourrait bientôt être déjouée par une équipe internationale de scientifiques dont fait partie Ali Dolatabadi, professeur à l’Université Concordia.

Il partage actuellement son expertise dans le cadre de Phobic2Ice, un projet d’envergure regroupant des partenaires canadiens et européens, y compris l’Université Concordia, l’École Polytechnique de Montréal, Pratt Whitney Canada et Airbus. Ce projet vise à développer des revêtements repoussant l’eau et la glace, qui pourraient être appliqués sur différentes composantes d’un appareil, à commencer par la surface des ailes.

« Même avec les éléments chauffants utilisés actuellement, enlever la glace sur les ailes prend beaucoup de temps et consomme beaucoup d’énergie, explique M. Dolatabadi, qui enseigne au Département de génie mécanique et industriel de Concordia. Mais avec un revêtement hydrophobe, l’adhésion est grandement réduite et la glace peut s’enlever plus facilement. »

En bref, la clé du succès réside dans l’assemblage des atomes et des molécules d’une surface hydrophobe ou prévenant la formation de glace (« icephobic »). L’eau ou la glace se dépose ainsi sur des poches d’air et glisse le long de la structure recouverte, plutôt que de pénétrer le revêtement.

Cet intérêt pour la glace dans le domaine aérospatial n’est pas le fruit du hasard. L’accumulation de glace sur les composantes d’un avion, qu’il s’agisse des ailes, du moteur ou des capteurs, est la principale cause de plus d’un accident sur dix reliés aux conditions climatiques. Selon la Federal Aviation Administration, l’agence gouvernementale américaine supervisant l’aviation civile, des ennuis liés à la glace causent en moyenne 8 accidents et 30 décès par année aux États-Unis.

Le projet Phobic2Ice veut donc offrir une solution ingénieuse à un problème tenace. Au cours des prochaines années, les chercheurs mettront à l’épreuve plusieurs types de revêtements anti-glace présentant des caractéristiques différentes afin de retenir ceux qui pourraient franchir l’étape de la commercialisation. Ces recherches se concluront par des tests en vol, qui permettront d’évaluer l’efficacité des revêtements sélectionnés dans des conditions réelles.

Technologie prometteuse

Les vertus des revêtements hydrophobes sont déjà bien connues. On peut d’ailleurs trouver des produits permettant de recouvrir du bois, du métal, du tissu ou même du carton pour une vingtaine de dollars chez son quincaillier préféré.

Cette technologie doit cependant être raffinée pour faire son entrée dans l’industrie aéronautique, qui est soumise à des règles très strictes. « Les compagnies savent qu’il y a des avantages, affirme Ali Dolatabadi. La question est maintenant de savoir quoi faire pour que la technologie soit plus durable et qu’elle puisse être utilisée à grande échelle. »

Ces avantages, résume le professeur, se mesurent en économies financières, mais également en vies humaines. « Avec cette technologie, les avions seront d’abord et avant tout plus sécuritaires. Et l’un des principaux enjeux dans le domaine aéronautique, c’est la sécurité. »

« On peut à la fois augmenter le niveau de sécurité des vols, tout en réduisant la quantité d’énergie utilisée pour garder les ailes en bonne condition », ajoute-t-il.

Les économies potentielles se feraient dans les airs, mais aussi au sol. « Actuellement, les compagnies utilisent différentes substances pour déglacer chaque avion après les vols. Imaginez tout le temps que cela peut prendre et l’impact que ça peut avoir sur la planification des horaires, fait remarquer le professeur. L’impact potentiel est énorme pour l’industrie aéronautique. »

 

Énorme impact

Pour enlever toute la glace s’étant accumulée sur une aile d’aluminium standard, les équipes d’entretien doivent chauffer les composantes à une température pouvant atteindre 70 degrés Celsius, dit-il. Avec le revêtement anti-glace, une température de 2 ou 3 degrés Celsius serait suffisante.

« Notre but est d’éliminer des étapes et d’avoir des avions prêts à décoller quand on le veut », affirme le chercheur, tout en précisant que les appareils ne pourront sans doute jamais se passer complètement du chauffage des ailes.

L’un des défis que les chercheurs canadiens et européens auront à relever concerne la résistance des revêtements. Actuellement, ceux-ci ne tiennent en place que quelques heures avant de s’éroder. Les scientifiques voudraient que la durée de vie de chaque revêtement atteigne des semaines, voire des mois, ce qui faciliterait grandement l’entretien des appareils.

Et quand verra-t-on les grands transporteurs aériens utiliser cette technologie ? Il faudra attendre au moins cinq, peut-être même dix ans, répond Ali Dolatabadi. Entre-temps, souligne-t-il, des revêtements prévenant la formation de glace pourront sans doute être utilisés sur des pièces moins critiques sur le plan sécuritaire, comme des lignes électriques ou des pales d’éoliennes.