Un avion 100 % décarboné à l’horizon 2050 ?

Un extrait de « Carburéacteurs alternatifs aéronautiques et leur déploiement », par Mickaël SICARD, Alain QUIGNARD.

Le transport aérien s’est fixé des objectifs ambitieux afin de participer à la limitation de l’augmentation de la température de la planète, en dépit de l’accroissement important prévu du trafic dans les années à venir. C’est ainsi que le secteur souhaite parvenir à l’amélioration de son efficacité énergétique, à une stabilisation des émissions nettes de CO₂, voire leur réduction de près de 50 % par rapport à 2005 d’ici 2050.

Pour atteindre ses objectifs, le secteur de l’aéronautique dispose de différents leviers qu’il devra actionner, tels que la technologie tant en matière de conception des avions que de carburant ou encore la gestion efficace du trafic aérien. Des mesures de compensation des émissions seront également un atout indéniable, grâce notamment à un marché CO₂ spécifique de l’aviation, le CORSIA (régime de compensation et de réduction de carbone pour l’aviation internationale).

En 2021, l’Association pour le transport aérien international s’est fixé un enjeu encore plus ambitieux, celui d’attendre la neutralité carbone à l’horizon 2050. Pour cela, elle mise sur l’incorporation progressive de carburéacteurs alternatifs, à 5 % d’ici 2030 et 65 % en 2050. En parallèle, la Commission européenne envisage des objectifs d’incorporation à des taux de plus en plus importants de carburéacteurs de synthèse durable (CSD) entre 2025 et 2050.

Ces carburants alternatifs permettent un gain en émission de gaz à effet de serre très important sur l’ensemble de leur cycle de vie. Ils constituent dès lors un élément incontournable de la décarbonation de l’aérien.

Des freins au déploiement

Mais, outre la contrainte environnementale, le carburant alternatif doit être disponible en quantités importantes et facile à distribuer via les réseaux logistiques existants. Il doit donc être mélangeable avec le carburéacteur fossile classique, l’objectif à terme étant qu’il se substitue totalement à ce dernier. Reste que la technologie des avions devra également évoluer, de nombreux appareils n’étant pas actuellement en mesure d’utiliser un carburant alternatif pur.

Par ailleurs, s’ils présentent de nombreux avantages indéniables, les carburéacteurs alternatifs affichent un coût de production très largement supérieur à celui des carburéacteurs fossiles. De plus, les besoins en matières premières constituent une difficulté supplémentaire du déploiement des carburants alternatifs.

Et des solutions

D’autres alternatives émergent afin d’atteindre la décarbonation du secteur, par exemple l’électrification des avions, les carburants issus de la méthanisation, ou encore l’hydrogène.

Dans tous les cas, l’incorporation à 50 % (limite fixée actuellement) du carburéacteur alternatif ne sera pas suffisante pour parvenir à la neutralité carbone en 2050. L’augmentation de ce taux, jusqu’à 100 % pour les avions compatibles, est envisagée.

Des constructeurs et opérateurs se sont désormais lancés dans la bataille de la compatibilité. Des essais ont déjà été réalisés ou sont en cours. Citons par exemple le projet Volcan (vol avec carburants alternatifs nouveaux) mené en partenariat avec Airbus, Safran, Dassault Aviation et l’Onera, ou encore ECLIF3 (Emissions and Climate Impact of Alternative Fuels), en partenariat avec Airbus et Rolls-Royce. D’autres initiatives se développent enfin, touchant tous les aspects techniques de l’avion, allant de moteurs à la consommation réduite à l’aérodynamique.

Compte tenu des coûts importants de la production de carburéacteurs alternatifs, des mesures incitatives – techniques et technologiques, financières et normatives – doivent être prises. Des États se sont déjà engagés dans cette démarche. Enfin, parallèlement, le CORSIA a mis en place un mécanisme de surveillance, par les compagnies aériennes, de leurs émissions de CO₂ pour les vols internationaux.