Comprendre ce qu'est l'écoconception (définition et exemples)
Comprendre ses apports dans les secteurs aéronautique et spatial
L’éco-conception consiste à intégrer des considérations environnementales dès la phase de conception d’un produit ou d’un service, afin de réduire son impact tout au long de son cycle de vie.
Utilisation de matériaux légers et recyclables pour la fabrication d’avions et de fusées (composites biosourcés, alliages d’aluminium).
Parmi les principaux leviers d’efficience des avions et des moteurs, figurent l’optimisation des formes pour les rendre plus « aérodynamiques », ainsi que l’allègement des pièces. Sur ce dernier point, les nouveaux procédés de fabrication additive (impression 3D ndlr) en partie utilisés dans ces industries, permettront de fabriquer des pièces plus légères, avec juste la quantité de matière qu’il faut, par rapport aux moyens conventionnels tels que l’usinage, qui génèrent plus de rebus. Ils permettront aussi d’améliorer les capacités de réparation de pièces, afin de réduire les besoins en pièces de remplacement neuves. Une filiale de Safran entièrement dédiée au sujet a vu le jour l’année dernière en région Nouvelle-Aquitaine.
Optimisation topologique d'une pièce fabriqué en impression 3D
Développement de moteurs économes en carburant.
Le projet européen E-BREAK a permis de concevoir des composants de moteurs d’avion plus légers, résistants et efficaces, capables de supporter des températures et pressions accrues. Il a optimisé les performances des sous-systèmes internes, notamment les systèmes d’étanchéité, de refroidissement à huile et à air, en les adaptant aux contraintes des nouvelles générations de moteurs. Parmi les innovations, on note l’amélioration des revêtements abradables entre pièces mobiles et l’introduction d’un nouvel alliage d’aluminure de titane pour alléger les pales de turbine, malgré sa complexité de fabrication.
E-BREAK a également développé un système avancé de surveillance de l’état du moteur, capable de détecter précisément les pannes à l’aide de capteurs et d’algorithmes. Ce système permet de réduire les temps d’immobilisation, les coûts de maintenance et améliore la sécurité.
Le projet s’inscrit dans une initiative européenne plus vaste visant à réduire l’empreinte environnementale de l’aviation. Il contribue aux objectifs de l’ACARE, notamment la réduction de 50 % des émissions de CO₂ et de 80 % des NOX. En complément d'autres projets (LEMCOTEC, NEWAC, DREAM, ENOVAL), E-BREAK participe à construire une aviation plus propre, plus fiable et plus performante pour les années à venir.
Conception modulaire pour faciliter la maintenance et le recyclage des pièces.
Le projet de l’avion furtif B2 (1980-1986), mené par Northrop, Boeing, Vaught et General Electric, illustre une conception modulaire réussie grâce à un système d’information partagé. Ce système, qualifié de « grammaire technique », permettait la standardisation et la fluidité des échanges entre équipes, limitant les erreurs et les reconceptions. Chaque groupe se concentrait sur son module tout en étant informé en temps réel de l’évolution des autres. Les modifications incompatibles avec l’architecture globale étaient automatiquement rejetées. Cette approche a permis une coordination efficace et un nombre de boucles de reconception remarquablement faible, selon les ingénieurs interrogés
Développer des cabines d’avions modulables
Plutôt que de repenser l’appareil volant de demain, la solution la plus simple reste d’imaginer un intérieur de cabine dont les propriétés techniques (taille, poids, design, etc.) n’influeraient pas sur le reste de l’appareil. Voilà la raison d’être du projet Transpose. L’idée est simple, mais son application nécessite d’entamer des recherches importantes en termes d’ingénierie.
Réduction des coûts à long terme.
Réduction des émissions de CO₂.
Augmentation de la durée de vie des produits.
L'écoconception est un levier déterminant pour améliorer les qualités d'un produit aéronautique ou spatial, en:
réduisant les impact matière (gain sur matière première et gain de masse)
réduisant les impact environnemental (mieux maîtrisé sur l'ensemble du cycle de vie d'une pièce)
facilitant la maintenance des sous parties d'un produit (plus de modularité pour une maintenance ciblé et moins coûteuse)