Au cours des trois dernières décennies, presque tous les secteurs ont augmenté leurs émissions, mais l’aviation a augmenté plus rapidement que la plupart des autres secteurs. La décarbonisation de l’aviation constituera une part importante de l’économie nette zéro de demain. Les technologies telles que la propulsion hybride-hydrogène et les carburants d’aviation durables seront des éléments clés de l’avenir du secteur.
L’aviation a un impact considérable sur l’environnement, puisqu’elle produit plus de 2 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone et contribue au changement climatique.
Alors que le monde continue de lutter contre le changement climatique, il est de plus en plus important de prendre des mesures pour décarboniser l’aviation. Qu’il s’agisse d’utiliser des sources de carburant renouvelables ou d’investir dans des technologies aéronautiques avancées, il existe de nombreuses façons de réduire l’impact environnemental du transport aérien.
Cet article explore cinq des méthodes les plus efficaces pour décarboniser l’aviation et examine leur potentiel à apporter un changement durable.
L’avion à hydrogène
L’un des moyens les plus prometteurs de décarboniser l’aviation consiste à remplacer les combustibles fossiles par de l’hydrogène. Cette stratégie est dans le collimateur depuis plusieurs années et pourrait changer la donne pour l’industrie aéronautique.
Les avions fonctionnant à l’hydrogène utilisent la même réaction chimique que les moteurs à combustion utilisés dans les avions actuels, sauf que l’hydrogène remplace la source de carburant. Ainsi, au lieu de dépendre des combustibles fossiles, ces avions utiliseraient l’électricité produite par des piles à hydrogène pour alimenter les moteurs.
On estime que les piles à hydrogène réduiraient les émissions de carbone d’au moins 70 % par rapport aux carburants classiques.
Il est également important de noter que l’hydrogène est produit à partir de sources d’énergie renouvelables, telles que l’énergie solaire et éolienne, ce qui signifie qu’il est neutre en carbone.
Dans le cadre de son programme ZEROe, Airbus travaille sur une mission visant à faire du transport aérien à émission zéro une réalité. L’échéance de cet objectif a été fixée à l’année 2035. Pour l’atteindre, Airbus compte sur l’hydrogène et sur un avion de démonstration A380 spécialement équipé de quatre réservoirs d’hydrogène liquide à l’arrière et d’un moteur à hydrogène situé sur toute la longueur du fuselage. Des essais nécessaires pour évaluer le rendement de l’hydrogène dans le système de propulsion à l’hydrogène.
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Les biokérosènes
Le biokérosène est un carburant renouvelable fabriqué à partir de matières végétales, comme l’huile de palme, de noix de coco ou de jatropha, qui peut être utilisé pour alimenter les avions.
Le biokérosène devrait permettre de réduire les émissions de CO2 jusqu’à 80 % par rapport au kérosène classique.
En plus de sa faible empreinte carbone, le biokérosène devrait être moins cher que le kérosène classique, ce qui en fait une meilleure alternative aux combustibles fossiles.
Bionext, la société responsable de l’initiative BioTfueL®, a réussi à fabriquer du biokérosène avec un minimum d’émissions de carbone en créant des synthétiques de Fischer-Tropsch à partir de déchets de bois. Cette fabrication semi-industrielle permet de générer des substituts de carburant d’aviation respectueux de l’environnement, comme le biodiesel synthétique issu de résidus de biomasse.
Cependant, pour être largement adopté, le biokérosène doit être produit à l’échelle industrielle. Les biokérosènes sont déjà employés dans le domaine de l’aviation civile et ont bénéficié d’incitations de la part du gouvernement, avec un taux d’incorporation croissant, pour atteindre 50 % en 2050 pour la France.
Les e-carburants
Les e-carburants sont fabriqués à partir de sources organiques renouvelables et peuvent être créés à partir d’eau, de dioxyde de carbone et d’énergie renouvelable. Ils sont considérés comme une option à la biomasse.
La difficulté consiste à les fabriquer à grande échelle et à les proposer à un prix raisonnable.
Les e-carburants ne sont pas encore disponibles sur le marché, et on prévoit qu’ils ne le seront pas avant 2030. La France a alloué 200 millions d’euros en 2021 pour la recherche et l’avancement de ces technologies dans le cadre de l’initiative « France 2030 ».
Ces carburants ont un large éventail d’applications potentielles, y compris l’alimentation des avions. Les e-carburants ont une faible empreinte carbone et peuvent être fabriqués à partir de diverses matières premières durables, allant des algues aux déchets agricoles.
Comme le biokérosène, les e-carburants devraient être moins chers que le kérosène classique et devraient brûler plus proprement, avec moins d’émissions. Ces avantages font des e-carburants une option intéressante pour réduire l’impact environnemental de l’aviation.
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Les améliorations technologiques
L’amélioration du rendement énergétique des avions est l’un des aspects les plus importants du plan de l’industrie aéronautique visant à réduire la production de dioxyde de carbone.
Certaines des principales compagnies aériennes mondiales remplacent actuellement leurs flottes par des avions plus économes en carburant, ce qui permet de constater des progrès. Néanmoins, pour que le secteur atteigne ses objectifs ambitieux en matière d’émissions, de nouveaux progrès technologiques seront nécessaires.
Une façon d’améliorer la technologie dans l’aviation est d’augmenter l’utilisation d’avions possédant des systèmes de propulsion hybrides ou électriques durables. En outre, on s’intéresse de plus en plus à l’utilisation des ailettes, des dispositifs de réduction de la traînée qui augmentent le rendement énergétique, et des matériaux en fibre de carbone, qui sont plus légers et plus économes en carburant que les matériaux traditionnels utilisés dans la construction des avions.
Les avions traditionnels à tubes et à ailes n’offrent pas beaucoup de possibilités d’améliorer considérablement le rendement énergétique.
L’introduction d’avions plus efficaces grâce aux technologies émergentes devrait permettre de réduire les rejets totaux de CO2 du secteur de l’aviation d’ici 2050.
La technologie n’est pas le seul facteur d’amélioration des économies de carburant. Les avions vieillissants, qui atteignent une durée de vie typique de 20 à 25 ans, et la pression exercée pour réduire les émissions de CO2 sont à l’origine du renouvellement des flottes.
Une modération du trafic
Pour gérer le trafic aérien, des mesures de maintien de la sobriété sont prises et l’on constate une augmentation substantielle de l’utilisation des carburants d’aviation durables (CAD) pour faire baisser les émissions collectives d’ici 2050.
Même si les carburants « verts » et l’hydrogène peuvent contribuer à réduire la pollution atmosphérique, le contrôle de l’augmentation du trafic est la solution immédiate la plus productive pour réduire le carbone dans l’atmosphère provenant du transport aérien.
En effet, les solutions technologiques mettront un certain temps à être utilisées, alors que la modération du trafic aura un effet plus significatif à court terme, et la diminution du trafic aérien doit être complétée par la production de biocarburants et d’hydrogène.
L’Ademe souligne malgré tout que la diminution du trafic pourrait avoir un effet sur les multiples acteurs concernés, tel que les compagnies aériennes, les aéroports et les entreprises touristiques.
Il s’agit de donner la priorité à des routes et des aéroports spécifiques, afin que les compagnies aériennes puissent concentrer leur trafic dans une seule zone. Cela permet de réduire les encombrements et d’améliorer l’efficacité, car les compagnies aériennes peuvent mieux gérer le flux d’avions.
En outre, la modération du trafic peut contribuer à réduire la quantité de carburant utilisée et les émissions de CO2 d’une compagnie aérienne, car elle peut concentrer ses efforts sur moins d’aéroports. Cela permet de réduire leur empreinte carbone et de réaliser des économies à long terme. Si elle est mise en œuvre correctement, la modération de trafic peut aider les compagnies aériennes à réduire leur impact environnemental.
Conclusion
Les organisations du secteur travaillent depuis longtemps sur des initiatives visant à renforcer l’efficacité écologique de leurs avions, mais les initiatives individuelles et collectives doivent être renforcées à l’échelle mondiale.
Avec l’ensemble des processus acceptés par la Commission européenne dans le cadre du Green Deal, les compagnies aériennes et le secteur devront travailler à l’objectif de zéro émission d’ici 2050.
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