Pas de décollage immédiat pour les avions «verts»

Le 11 février 2011 par Sabine Casalonga
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L'intégration des biocarburants dans l'aviation est encore au stade de la recherche
L'intégration des biocarburants dans l'aviation est encore au stade de la recherche

Face à la hausse du trafic et aux impératifs énergétiques et climatiques, les avionneurs misent sur les carburants alternatifs. Une étude coordonnée par l’Onera, présentée le 9 février lors d’un colloque à Toulouse, montre toutefois que la route sera longue avant que ne soit utilisé à grande échelle un kérosène «vert», faute de biomasse suffisante notamment.

 

«L’introduction des carburants alternatifs est une question de survie pour l’industrie aéronautique», a affirmé Dirk Van Drecken, représentant de la Commission européenne, en ouverture du colloque organisé par l’Office national d'études et de recherches aérospatiales (Onera) et IFP Energies nouvelles.

Les émissions de CO2 du transport aérien mondial ne représentent encore que 2% des émissions totales et 13% des émissions du transport (contre 74% pour la route). Toutefois l’aviation est le mode de transport dont les émissions croissent le plus vite (4,7% par an), essentiellement en raison de la hausse du trafic (2,3 milliards de passagers par an actuellement).

Dans l’Union européenne (UE), la directive «renouvelables» de 2009 fixe un objectif de 10% d’énergies renouvelables dans les transports d’ici 2020. Et le secteur aérien sera inclus dans le marché européen du carbone (ETS) à partir de 2012.

L’organisation internationale de l’aviation civile (ICAO) a fixé un objectif ambitieux (bien que non contraignant): baisser de 50% les émissions de CO2 du secteur aérien d’ici 2050 (par rapport au niveau de 2005), en passant par une stabilisation en 2020, dans le cadre d’une résolution adoptée en octobre 2010.

Dans ce contexte, les avionneurs misent sur les carburants alternatifs. Ces derniers regroupent à la fois les agrocarburants issus de la biomasse renouvelable et des carburants de synthèse issus de sources fossiles (charbon et gaz). Pour l’heure, une des rares compagnies, , qui utilise un carburant alternatif (un kérosène de synthèse) estbasée en Afrique du Sud. Une dizaine de vols expérimentaux ont également été effectués, notamment par Airbus et Boeing, avec des agrocarburants, -dont certains issus du jatropha qui produit des graines riches en huile non comestible.

 

Le biodiesel et le bioéthanol ne sont pas adaptés à l’aviation en raison d’une mauvaise résistance aux basses températures et d’un pouvoir énergétique insuffisant.

Financée par la Commission européenne et coordonnée par l’Onera, autour de 20 partenaires internationaux de l’industrie (Airbus, Shell, EADS…), de la recherche et du conseil, l’étude Swafea[1] avait pour objectif d’étudier la faisabilité et l’impact des carburants alternatifs (CA) pour l’aviation, en vue de dégager les éléments permettant à Bruxelles d’orienter sa politique. Le rapport final sera remis en avril 2011.

Les experts ont étudié d’une part les impacts d’un taux accru de CA dans le mélange avec le kérosène classique et d’autre part la faisabilité de nouvelles voies de synthèse.

En termes de performance technique, les CA ont passé les tests avec succès. «Il faudra toutefois surveiller les impacts à long terme de ces combustibles sur les appareils des avions et s’assurer d’un contrôle de qualité tout au long de la chaîne de production», souligne Patrick Le Clercq (DLR, Allemagne).

En termes d’émission, les CA permettent de réduire de 30 à 50% les particules de suies et d’oxydes de soufre (SOx). Leur utilisation permet aussi de baisser légèrement les rejets d’ozone au sol. L’impact des CA sur la formation de nuages (cirrus) par les traînées de condensation des avions, également responsable d’un réchauffement climatique, mais encore mal appréhendé, n’a toutefois pu être évalué.

L’analyse du cycle de vie (ACV) des carburants alternatifs dépend fortement des bonnes pratiques de culture de la biomasse. Le changement d’affectation des sols, direct et indirect (ce dernier étant encore mal connu), doit également être pris en compte. Ici, la controverse rejoint celle des agrocarburants utilisés pour l’automobile. Les carburants de synthèse obtenus à partir de gaz (ou encore moins de charbon) ne répondent pas à la problématique de réduction des GES. «Même si le jatropha présente un potentiel dans certaines régions, il faut se méfier des effets de mode, explique Philippe Novelli, chercheur à l’Onera et coordinateur de l’étude Swafea. La voie ligno-cellulosique (bois, paille, miscanthus) a un meilleur potentiel en termes d’ACV et de capacité de production que celle des huiles végétales, même s’il n’est pas exclu que l’huile d’algues se révèle intéressante». De nombreuses options sont techniquement faisables, leur déploiement est l’enjeu-clé, conclut Patrick Le Clercq.

Or, selon l’étude Swafea, le potentiel de la biomasse traditionnelle (agriculture, forêts et résidus), après soustraction des terres destinées à la production alimentaire et en évitant la déforestation, est insuffisant. La réduction de 50% des émissions en 2050 nécessiterait d’utiliser 76% de la biomasse disponible pour l’énergie! Or l’aviation est en concurrence avec l’automobile. Les experts estiment toutefois qu’il faut introduire dès maintenant les agrocarburants dans l’aviation «par exemple en introduisant des quotas» pour susciter les recherches et les projets de démonstration à large échelle. «Il apparaît nécessaire de soutenir la recherche sur les agrocarburants de 3e génération (micro-algues, levures)», explique-t-il. Mais aussi d’accroître l’efficacité énergétique et de réduire la consommation des avions, via la mise au point de moteurs plus efficaces ou l’optimisation du trafic par exemple.

A court et moyen terme, ils recommandent le développement des carburants drop-in, c'est-à-dire compatibles avec les systèmes actuels dont la durée de vie est en moyenne de 30 ans. Dans un premier temps, ce seront des carburants alternatifs issus du gaz, avec un bilan environnemental et climatique bien médiocre.

 



[1] Sustainable ways for alternative fuels and energy in aviation



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