Dans une opération ressemblant quelque peu à une chaîne de montage à mouvement inversé, deux Boeing 787-8 âgés de 10 ans – les premiers du type à être retirés du service commercial – ont récemment été réduits à une paire de fuselages nus, dépouillés de leurs composants.
Le matériel utilisable utilisé des jets a déjà suscité un « énorme intérêt » dans un contexte de pénurie mondiale de pièces d’avion, a déclaré la société irlandaise de gestion et de négoce d’avions EirTrade Aviation, qui a effectué les démontages. Comme il s’agit des premiers 787 jamais démontés, près de zéro pièce usagée était auparavant disponible pour les opérateurs du gros porteur phare de Boeing.
« Ce n’est un secret pour personne que le marché du 787 a des problèmes de chaîne d’approvisionnement », a déclaré Paul Gleeson, vice-président des ventes chez EirTrade, à FlightGlobal. « Il est difficile de trouver des créneaux MRO, avant même d’avoir accès aux matériaux disponibles pour faire réparer les choses. En fin de compte, cela se résumait à une équation mathématique… Nous avions constaté une demande massive de nos clients pour ce type de matériel, et cela a fait une progression naturelle pour EirTrade de commencer à cibler les avions de nouvelle génération, le 787 étant le premier nous mis la main dessus. »
EirTrade a été « inondé » de demandes de 787 composants de la part de ses clients, ce qui fait du démontage des jets pour vendre les pièces une « évidence », dit Gleeson.
Que faire du matériau composite carbone des ailes et du fuselage des 787 est moins évident. Dans un problème émergent pour l’industrie du transport aérien, les meilleures pratiques de recyclage et de réutilisation des matériaux de pointe utilisés pour construire les gros porteurs de nouvelle génération – tels que le 787 et l’Airbus A350 – n’ont pas encore été établies, déclare Sam O’Connor, directeur exécutif par intérim de l’Aircraft Fleet Recycling Association (AFRA), une organisation professionnelle qui fournit des conseils et une supervision pour les opérations de démantèlement d’avions.
Les matériaux composites provenant des avions, des automobiles et de l’industrie sont souvent incinérés ou enfouis dans des décharges, ce qui n’est pas une solution viable à long terme pour l’élimination des principaux composants de la cellule. (Le plus petit de la famille d’avions Dreamliner, le 787-8 mesure 57 m (186 pieds) de nez à queue et a une envergure de 60 m, selon Boeing.) Et un tel matériau est difficile à recycler.
« Il existe peu de technologies acceptées… pour décomposer ce matériau afin qu’il soit utilisable », déclare O’Connor à propos des composites en fibre de carbone. « Ces technologies existantes peuvent être coûteuses et limitées dans les installations qui ont la capacité de recycler les matériaux composites. À l’heure actuelle, il a le potentiel de se retrouver dans les décharges.
« Lorsque vous découpez des matériaux fibreux tels que des composites, ils se transforment en poussière et pénètrent dans l’air, il y a donc des problèmes environnementaux potentiels », ajoute-t-il.
Comment gérer les matériaux d’avions avancés retirés des jets de nouvelle génération est un problème qui retient l’attention des grandes compagnies aériennes, déclare O’Connor : « C’est quelque chose dont l’industrie se rend compte qu’il faut le faire. Nous essayons vraiment de trouver la meilleure façon de le faire.
SE SÉPARER
Les Dreamliners récemment démantelés – numéros de série 35304 et 35305, tous deux construits à Everett, Washington et exploités à l’origine par Norwegian – auraient dû subir des contrôles et des révisions de train d’atterrissage de 12 ans, ce qui en faisait de bons candidats pour être séparés, dit EirTrade.
Basé à l’aéroport d’Ireland West à Knock, le pain et le beurre d’EirTrade démonte des jets à fuselage étroit, après avoir réalisé des projets sur les avions des séries Boeing 737 et 757. Mais début 2020, la société est devenue la première à démonter un Airbus A380 à deux couloirs et à deux étages. Ce processus a aidé EirTrade à se préparer à affronter les 787.
L’entreprise affirme qu’elle n’est «pas étrangère au démontage de nouvelles technologies» car elle a également été «l’une des premières entreprises à démonter le moteur CFM56-7BE», qui équipe la flotte d’avions monocouloirs de nouvelle génération de Boeing.
« Nous sommes toujours à la recherche de moyens de vraiment faire bouger les choses, et c’est formidable d’être le premier à commercialiser l’un de ces actifs », ajoute Gleeson. « C’est un projet amusant et excitant de notre côté – tout le monde veut en faire partie. »
Les 787 ont été démontés à Prestwick, en Écosse, et le processus de démontage lui-même a pris environ 60 jours. Mais EirTrade a passé une grande partie de l’année écoulée à planifier comment il démonterait la paire de 787 et distribuerait les pièces aux clients des compagnies aériennes et des magasins MRO, explique Gleeson.
La société a « acheminé un grand nombre de pièces (787) vers des MRO pour qu’elles soient étiquetées, et jusqu’à présent, tout va bien, en termes de retour d’unités utilisables », déclare Gleeson.
Avec une forte demande de pièces d’avions commerciaux et différents points de pincement dans la chaîne d’approvisionnement survenant «presque chaque semaine», ajoute-t-il, c’est le moment idéal pour capitaliser sur le marché des composants 787.
Le démantèlement de la paire de jets à large fuselage bien avant leur durée de vie ne suggère pas que la flotte mondiale de Dreamliner quittera le service plus tôt que prévu, Boeing dit à FlightGlobal.
« Les 787 ont été conçus et construits pour fonctionner pendant des décennies en service », déclare la société. « Son carnet de commandes de plus de 500 avions, dont plus de 250 commandes et engagements annoncés publiquement depuis fin 2022, montre sa force sur le marché. »
Il n’est pas rare que des avions soient cannibalisés pour en maintenir d’autres en service, et les observateurs disent que rien n’indique que le 787 se dirige vers une retraite anticipée.
« La raison pour laquelle vous vous séparez, c’est parce qu’il y a une analyse de rentabilisation », a déclaré Jonathan Berger, directeur général d’Alton Aviation Consultancy, à FlightGlobal lors de la conférence MRO Americas à Atlanta le 19 avril. « Quelqu’un a besoin des moteurs, quelqu’un a besoin des trains d’atterrissage, quelqu’un a besoin de l’avionique… C’est juste des maths, pas comme une lacune dans le Dreamliner. »
Plus de 1 000 787 sont actuellement en service dans le monde, selon les données des flottes de Cirium. Boeing dit avoir des commandes non exécutées pour 592 autres exemplaires de ce type.
‘AMÉLIORATION DE NOTRE PLANÈTE’
Lors de sa mise en service en 2011, le 787 était le premier avion commercial dont les principales sections – le fuselage, la queue et les ailes – étaient fabriquées en matériau composite. L’avion est composé à 50% de composite de carbone en poids et à 80% en volume, selon Boeing.
Introduit en 2015 en réponse au 787, l’Airbus A350 est également fabriqué avec d’importantes sections composites.
Le matériau composite est très résistant et léger, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les cellules. « Il est plus durable, il ne se corrode pas et ne se fatigue pas et (il a) de meilleurs cycles de maintenance et de bien meilleures possibilités de conception », déclare Lane Ballard, vice-président et directeur général du programme 787.
Mais il est difficile à recycler car il ne peut pas être fondu et reformé comme de la ferraille. Il est fabriqué à partir de longues fibres de carbone fixées dans un polymère et durcies à des températures et des pressions élevées. Le polymère peut être brûlé ou dissous avec des produits chimiques pour récupérer les fibres, mais les procédés connus sont d’un coût prohibitif.
« Nous devons comprendre comment nous pouvons séparer le matériau des autres matériaux de liaison », explique O’Connor. C’est le piège de l’utilisation de composites de carbone dans les cellules : « Donc, son empreinte carbone est plus faible, mais nous n’avons vraiment pas pensé à long terme à ce qui se passerait lorsque cet avion ne serait plus en service. Qu’allons-nous faire avec ça? »
Boeing affirme que « le recyclage des composites a été envisagé dès le début du processus de conception du 787 ». En 2008, il a contribué à la création de l’AFRA, qui « rassemble les équipementiers, les compagnies aériennes, les loueurs, les démanteleurs, les recycleurs et les instituts de recherche pour permettre un écosystème de fin de service », explique l’armateur.
Le comité de recherche et développement de l’AFRA s’efforce d’identifier de nouvelles façons de recycler, de réutiliser et de réutiliser les matériaux composites. « Nous allons commencer dans les mois à venir à trouver des moyens de mieux décomposer les fibres composites », déclare O’Connor.
« L’industrie est mise au défi de trouver une solution pour recycler les composites de carbone en fin de service », déclare Christin Datz, chercheur technique associé en durabilité du cycle de vie des produits pour Boeing. « Bien que les technologies de récupération des fibres à partir des excédents de production soient applicables, l’industrie est également confrontée à des défis tels que le démantèlement, la préparation des matériaux et les processus de séparation – et l’adéquation des approvisionnements prévisibles à la demande future du marché. »
Datz dit que Boeing travaille avec des universités et des compagnies aéronautiques pour trouver des moyens de recycler les déchets composites de qualité aérospatiale, notamment pour les utiliser dans les trains de roulement, les étuis pour ordinateurs portables et les pièces automobiles.
CONSERVE POUR LA RECHERCHE
Dans le cadre de ses efforts pour mieux comprendre les problèmes de fin de vie des jets de nouvelle génération, l’AFRA a pris possession de ce qui reste des Dreamliners récemment retirés, y compris le fuselage et les bouts d’aile en composite de carbone, et certains composants du moteur, O dit Connor. Les fuselages ont été découpés en sections plus petites et expédiés à ECube, une société de démantèlement d’avions au Pays de Galles qui a accepté de stocker le matériel pendant un an.
« Ensuite, nous chercherons d’autres entités susceptibles d’avoir accès au matériau composite pour commencer à faire de la recherche et du développement », a-t-il déclaré. L’AFRA s’efforce de garantir que tout ce qui sera découvert concernant l’élimination des matériaux composites à la suite du processus de démantèlement du Dreamliner sera publié.
« Ce que nous exigeons, une fois que nous leur fournissons ce matériel, c’est que cette propriété intellectuelle soit mise à la disposition du monde », dit-il. « Nous voulons dire, ‘OK, c’est ce que nous avons découvert et c’est l’information que nous allons relayer afin que tout le monde puisse commencer à le faire exactement de la même manière.' »
« Ce n’est pas quelque chose dont nous cherchons à tirer des gains monétaires », ajoute-t-il. « C’est pour le bien de notre planète. »
Boeing dit avoir travaillé avec l’AFRA pour s’assurer que les « sections d’intérêt » des 787 seront préservées pour étudier la fin de service des matériaux avancés.
Les ailes élégamment incurvées des 787 ont été envoyées au National Manufacturing Institute of Scotland, à proximité, où les jets ont été démantelés. Une partie du matériau en fibre de carbone retiré de la paire de Dreamliners a été renvoyée à Boeing, qui utilisera le matériau récupéré à des fins de recherche et de développement.
Mieux comprendre comment manipuler les composites en fibre de carbone deviendra de plus en plus pressant à mesure que de plus en plus d’avions seront produits avec de tels composants. Il est possible que le prochain avion à fuselage étroit de Boeing soit conçu avec une cellule principalement en composite, bien que cette décision soit dans des années, car le directeur général David Calhoun a déclaré que son prochain avion en feuille blanche sera probablement introduit au milieu de la prochaine décennie.
« Il est difficile pour moi de nous imaginer ne pas tirer pleinement parti de tout ce que nous avons appris sur les composites avancés », a déclaré Calhoun lors d’une conférence de presse le 30 mai à l’usine d’assemblage 787 de la société à Charleston.
« Je ne doute pas que cela jouera un rôle assez important », ajoute-t-il. « Nous allons simplement continuer à progresser avec les technologies dont nous disposons. »
Cependant, le programme 787 de Boeing a subi une série de revers très médiatisés, y compris une pause de livraison d’environ 22 mois qui s’est terminée en août 2022 après que Boeing a résolu des problèmes de qualité de fabrication impliquant des sections du fuselage composite et de la cloison de pression du 787 – remettant en question si la production des milliers de jets à fuselage étroit avec des cellules en fibre de carbone est réalisable.
Mais à mesure que de plus en plus d’avions à réaction de nouvelle génération seront fabriqués et retirés dans les décennies à venir, il deviendra essentiel d’établir les meilleures pratiques pour la gestion des composants d’avions de haute technologie à la fin de leur durée de vie utile, a déclaré O’Connor.
« Comment va-t-on prendre ces (matériaux) quand ils sont en fin de service, pas les mettre en décharge ? Nous devons commencer à concevoir cet aspect au tout début du processus. Nous devons réfléchir à la manière dont nous allons pouvoir nous débarrasser de ce matériel. »
