L'industrie aéronautique explore différentes alternatives aux carburants fossiles, notamment la propulsion électrique, pour répondre à l'urgence écologique, mais ces pistes ne sont pas encore prêtes pour remplacer le kérosène.
Pourquoi l'aérien doit-il répondre à l'urgence écologique ?
La principale contrainte du secteur est la forte croissance du trafic aérien dans le monde, qui double tous les 15-20 ans. On table sur plus de 40.000 avions dans le ciel dans 20 ans et 8,2 milliards de passagers en 2037, contre 4,1 en 2018.
Or, l'industrie aéronautique représente aujourd'hui 2 % des émissions globales de CO2, et 14 % des émissions du secteur des transports. Elle "va doubler ses émissions d'ici 2040", souligne Philippe Plouvier, directeur associé au cabinet de conseil Boston Consulting Group. "Le secteur a pris des engagements assez forts", mais il faut aller vite. L'aérien vise en 2050 une réduction de 50 % de ses émissions de CO2 par rapport à 2005, quand la flotte d'avions en service n'était que de 15.000 appareils.
L'aéronautique est-elle capable de réduire son empreinte carbone ?
"L'industrie a la bonne taille pour réagir", assure Jérôme Bouchard, expert en aéronautique au cabinet Oliver Wyman. "Il n'y a aujourd'hui que 28.000 avions à convertir pour avoir un impact très significatif sur les émissions de carbone à l'échelle mondiale". Mais une technologie nouvelle requiert 10 à 15 ans de développement avant d'être embarquée sur un programme aéronautique qui lui-même met cinq ans à parvenir à sa pleine cadence de production, explique Philippe Plouvier. "On a besoin que ces technologies soient là en 2040 pour avoir un impact en 2050. Mais si on n'a pas mis au point ces technologies avant 2025, elles ne seront pas là en 2050".
"Il faut qu'on travaille maintenant", confirme Nicolas Jeuland, expert carburants du futur chez Safran. "Configuration des aéronefs, propulsion avancée, carburants bas carbone, et gestion du trafic : on pourrait baisser la consommation de 10 % si on optimise les vols. Il n'y a pas de solution miracle, il faut trouver des solutions différentes".
Le biocarburant, l'électricité sont-ils la solution ?
"Le bilan carbone des biocarburants sur leur cycle complet est souvent pire que celui du kérosène", pointe Jérôme Bouchard, en raison de la culture des terres arables et de la transformation de la matière première (déchets, colza...), qui consomme sa propre énergie et émet du CO2. De plus, "cela ne restera qu'une partie minoritaire de l'emport d'un avion", de 5 à 30 % de biocarburant.
Les batteries sont encore "trop lourdes pour permettre à un avion d'accomplir sa mission, poursuit-il. Dans les prochaines années, on parle de quatre à cinq ans, il y aura des batteries qui se rechargeront plus vite, qui seront plus légères".
"Les biocarburants existent, et ça marche, mais c'est au minimum deux fois plus cher", note Nicolas Jeuland. "Les avions électriques, ça va être pour les petits avions, moins de 20 personnes. Si on voulait faire voler un avion comme l'A320, il faudrait 170 tonnes de batteries, et ce avec les meilleures batteries qu'on a actuellement. C'est impossible".
Quid de l'hydrogène et de la pile à combustible ?
"L'hydrogène a un rôle à jouer dans cette transition énergétique" grâce à la pile à combustible qui n'émet pas de CO2, estime Jérôme Bouchard. Mais là encore se pose un problème de masse car elle requiert des volumes d'hydrogène quatre à six fois supérieurs à ceux de kérosène. Mais en termes de réduction du CO2, l'hydrogène est une alternative relativement puissante puisque le sous-produit principal, c'est de l'eau".
"L'avion à hydrogène, dans l'avenir, c'est la solution idéale", confirme Nicolas Jeuland, "mais c'est loin d'être simple", en raison des questions de stockage cryogénique de l'hydrogène notamment.
Les énergies fossiles restent-elles incontournables ?
"Les énergies fossiles dans les avions vont perdurer", conclut Jérôme Bouchard. "Les moteurs des dernières générations d'avion sont déjà optimisés avec 15 % de réduction par rapport à la génération précédente en termes de consommation et d'émission de CO2" et "sur 50 ans, l'industrie a fait des efforts en termes de réduction de 60 %".
De plus, "l'énergie fossile a un intérêt fort, celui d'être optimisée, certifiée avec un aspect de sécurité très important". "Le vrai épouvantail, selon lui, c'est ce qu'on appelle le 'Peak oil', c'est-à-dire que les ressources d'énergies fossiles sont limitées".
La principale contrainte du secteur est la forte croissance du trafic aérien dans le monde, qui double tous les 15-20 ans. On table sur plus de 40.000 avions dans le ciel dans 20 ans et 8,2 milliards de passagers en 2037, contre 4,1 en 2018.
Or, l'industrie aéronautique représente aujourd'hui 2 % des émissions globales de CO2, et 14 % des émissions du secteur des transports. Elle "va doubler ses émissions d'ici 2040", souligne Philippe Plouvier, directeur associé au cabinet de conseil Boston Consulting Group. "Le secteur a pris des engagements assez forts", mais il faut aller vite. L'aérien vise en 2050 une réduction de 50 % de ses émissions de CO2 par rapport à 2005, quand la flotte d'avions en service n'était que de 15.000 appareils.
L'aéronautique est-elle capable de réduire son empreinte carbone ?
"L'industrie a la bonne taille pour réagir", assure Jérôme Bouchard, expert en aéronautique au cabinet Oliver Wyman. "Il n'y a aujourd'hui que 28.000 avions à convertir pour avoir un impact très significatif sur les émissions de carbone à l'échelle mondiale". Mais une technologie nouvelle requiert 10 à 15 ans de développement avant d'être embarquée sur un programme aéronautique qui lui-même met cinq ans à parvenir à sa pleine cadence de production, explique Philippe Plouvier. "On a besoin que ces technologies soient là en 2040 pour avoir un impact en 2050. Mais si on n'a pas mis au point ces technologies avant 2025, elles ne seront pas là en 2050".
"Il faut qu'on travaille maintenant", confirme Nicolas Jeuland, expert carburants du futur chez Safran. "Configuration des aéronefs, propulsion avancée, carburants bas carbone, et gestion du trafic : on pourrait baisser la consommation de 10 % si on optimise les vols. Il n'y a pas de solution miracle, il faut trouver des solutions différentes".
Le biocarburant, l'électricité sont-ils la solution ?
"Le bilan carbone des biocarburants sur leur cycle complet est souvent pire que celui du kérosène", pointe Jérôme Bouchard, en raison de la culture des terres arables et de la transformation de la matière première (déchets, colza...), qui consomme sa propre énergie et émet du CO2. De plus, "cela ne restera qu'une partie minoritaire de l'emport d'un avion", de 5 à 30 % de biocarburant.
Les batteries sont encore "trop lourdes pour permettre à un avion d'accomplir sa mission, poursuit-il. Dans les prochaines années, on parle de quatre à cinq ans, il y aura des batteries qui se rechargeront plus vite, qui seront plus légères".
"Les biocarburants existent, et ça marche, mais c'est au minimum deux fois plus cher", note Nicolas Jeuland. "Les avions électriques, ça va être pour les petits avions, moins de 20 personnes. Si on voulait faire voler un avion comme l'A320, il faudrait 170 tonnes de batteries, et ce avec les meilleures batteries qu'on a actuellement. C'est impossible".
Quid de l'hydrogène et de la pile à combustible ?
"L'hydrogène a un rôle à jouer dans cette transition énergétique" grâce à la pile à combustible qui n'émet pas de CO2, estime Jérôme Bouchard. Mais là encore se pose un problème de masse car elle requiert des volumes d'hydrogène quatre à six fois supérieurs à ceux de kérosène. Mais en termes de réduction du CO2, l'hydrogène est une alternative relativement puissante puisque le sous-produit principal, c'est de l'eau".
"L'avion à hydrogène, dans l'avenir, c'est la solution idéale", confirme Nicolas Jeuland, "mais c'est loin d'être simple", en raison des questions de stockage cryogénique de l'hydrogène notamment.
Les énergies fossiles restent-elles incontournables ?
"Les énergies fossiles dans les avions vont perdurer", conclut Jérôme Bouchard. "Les moteurs des dernières générations d'avion sont déjà optimisés avec 15 % de réduction par rapport à la génération précédente en termes de consommation et d'émission de CO2" et "sur 50 ans, l'industrie a fait des efforts en termes de réduction de 60 %".
De plus, "l'énergie fossile a un intérêt fort, celui d'être optimisée, certifiée avec un aspect de sécurité très important". "Le vrai épouvantail, selon lui, c'est ce qu'on appelle le 'Peak oil', c'est-à-dire que les ressources d'énergies fossiles sont limitées".
