Avion électrique, biocarburants, Corsia : le pari fou de l'aviation verte commence

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(Crédits : Pixabay / CC)
Avec la révolte des "gilets jaunes", la contribution du transport aérien à la transition écologique se retrouve sous les feux des projecteurs. Souvent accusé de ne rien faire pour lutter contre le réchauffement climatique, le transport aérien se lance pourtant dès le 1er janvier prochain dans un grand plan de réduction de ses émissions de CO2, qui doit passer par une neutralité carbone à partir de 2020 pour arriver progressivement à une baisse de moitié en 2050 par rapport à 2005.

La révolte des « gilets jaunes  » contre le coût de la transition écologique a relancé le débat en France sur la mise en place d'une taxation sur kérosène et, d'une manière plus large, sur le rôle de l'aviation dans la lutte contre le réchauffement climatique. Bien qu'il ne représente que 2 à 3 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2) d'origine humaine - soit autant que l'informatique, selon les experts - le transport aérien est régulièrement accusé d'être l'un des grands responsables du réchauffement climatique, et surtout de ne rien faire pour y remédier.

«  Je trouve complètement anormal que dans le monde des avions continuent à voler sans aussi prendre leur part pleine et entière dans la transition écologique et solidaire. Je pense que chaque secteur économique doit contribuer à l'effort, à commencer par le transport aérien  », déclarait le 26  novembre sur France Info Brune Poirson, la secrétaire d'État du ministre de la Transition écologique et solidaire, pour justifier la mise en place d'une taxe kérosène.

La ministre des transports, Élisabeth Borne, a beau rappeler au contraire que l'aviation «  fait des efforts  », la vision de Brune Poirson d'un transport aérien qui pollue en toute impunité et sans vergogne reste répandue dans l'opinion. La réalité est néanmoins différente. L'aviation au sens large (constructeurs, exploitants...) est au contraire l'un des secteurs qui se mobilise le plus pour réduire son empreinte carbone.

Déjà parce que la performance environnementale est un corollaire de la performance économique. Quand bien même les compagnies aériennes étaient réfractaires à la cause écologique, la cherté du prix du kérosène depuis 2004, son poids dans la structure de coûts des compagnies aériennes (plus de 25 %) et, surtout, l'environnement ultra-concurrentiel dans lequel elles baignent les obligent, pour la quasi-totalité d'entre elles, à acheter les avions les plus efficaces sur le plan énergétique et à mettre en place les procédures opérationnelles les plus optimisées pour économiser la moindre goutte de kérosène. Résultat : chaque année les compagnies investissent lourdement dans leur outil de production en achetant des centaines de milliards de dollars d'avions neufs qui apportent en moyenne entre 15 et 25 % de réduction de la consommation de carburant par rapport à la génération précédente d'appareils.

2 litres aux 100 kilomètres par passager

Par conséquent, face à cette demande, les avionneurs et leurs fournisseurs n'ont cessé et ne cessent de focaliser leurs investissements sur des mesures «  eco-efficaces  », pour proposer aujourd'hui des avions qui consomment près de 2 litres aux 100 kilomètres par passager, 75 % de moins qu'il y a une cinquantaine d'années. De tels investissements représentent par exemple plus de 80 % de la recherche-développement des industriels aéronautiques français.

Surtout, avec la prise de conscience croissante de l'urgence climatique et la grogne que suscite leur incapacité à enrayer malgré tout la courbe des émissions, laquelle continue d'augmenter à cause d'un trafic aérien mondial qui double tous les quinze ans, les différents acteurs de l'aviation ont décidé de faire beaucoup plus. Les compagnies aériennes, par exemple, ont compris il y a moins de quinze ans que leur droit de croître allait très vite être conditionné à une baisse drastique des émissions de CO2. Autrement dit, qu'elles étaient obligées de s'engager dans la lutte contre le réchauffement climatique pour non seulement éviter une taxation à outrance qui risquerait de renchérir le prix du billet et casser la croissance du trafic, mais aussi pour tenter de rendre acceptable tous les investissements aéroportuaires dont elles ont besoin pour croître.

Casse-tête

C'est ainsi que, dès 2009, le transport aérien s'est engagé (c'est le seul secteur à l'avoir fait) à réduire collectivement les émissions de CO2 à l'échelle mondiale. Représentant près de 300 compagnies dans le monde, l'association internationale du transport aérien (IATA) s'est fixé l'objectif ambitieux de stabiliser les émissions de carbone du transport aérien à partir de 2020 puis de les diminuer à partir de 2035 pour parvenir à une réduction de moitié d'ici à 2050 par rapport à 2005 !

Le défi est colossal si l'on songe qu'entre ces deux dates, le nombre de passagers aura été multiplié par 8, passant de 2  milliards de passagers en 2005 à près de 16  milliards en 2050, tandis que le nombre d'avions dans le ciel aura plus que doublé par rapport à aujourd'hui, quand un avion décolle ou atterrit déjà toutes les secondes en moyenne.

L'équation est d'autant plus complexe qu'avec une telle croissance, l'arrivée de nouveaux avions beaucoup plus performants comme le B787, l'A350, le B777X, ou de nouvelles motorisations pour les appareils plus anciens (A320neo, A330neo, B737 Max...), la modernisation des systèmes de gestion du trafic aérien comme le mettent en place par exemple l'Europe et les États-Unis afin d'optimiser les routes aériennes aujourd'hui surchargées, la mise en place de nouvelles pratiques opérationnelles, ne permettront pas d'atteindre les objectifs.

L'équation tourne carrément au casse-tête lorsque l'on voit que, contrairement à ce que l'on observe dans l'automobile, les technologies de rupture, comme les avions électriques, ne sont pas pour demain et que les biocarburants aéronautiques sont encore balbutiants.

Les compagnies aériennes avaient bien en tête ces réalités quand elles ont affiché leur objectif. Pour neutraliser néanmoins leurs émissions au niveau de 2020, elles vont donc payer pour compenser la croissance des émissions par rapport à 2020. Cela, au moins jusqu'en 2035, en espérant que de nouvelles technologies, de nouveaux procédés émergeront d'ici-là pour envisager, à partir de cette date, une baisse des émissions de leur activité. Les compagnies aériennes vont donc acheter des crédits carbone auprès d'autres secteurs économiques pour financer des programmes de compensation d'émissions de CO2, en participant notamment à des projets de reforestation.

Chine, Inde et Russie renâclent

Baptisé Corsia, ce système de compensation d'émissions a été décidé en 2016 par l'organisation internationale de l'aviation civile (l'OACI), regroupant 192 pays, qui régit le transport aérien mondial. Le coût de cette compensation devrait s'élever à 40  milliards entre  2020 et  2035 selon l'IATA. Pour les compagnies européennes, Corsia va se superposer au système d'échange de permis d'émissions mis en place par Bruxelles en 2012. Si celui-ci a été suspendu sur les vols internationaux en raison de son incompatibilité avec les règles de l'OACI, il est resté en place sur les vols intra-européens.

«  Les compagnies refusant d'avoir deux systèmes, le retrait du système européen serait le moins conflictuel  », estime Michel Wachenheim, vice-président de l'Académie de l'air et de l'espace. D'autant plus, précise ce dernier, que « la résolution de lOACI sur le Corsia comprend une clause d'exclusivité rendant incompatible l'existence de deux systèmes.»

En tout cas, Corsia est bien une réalité. Dès le 1er janvier 2019 et jusqu'à fin 2020, les compagnies aériennes seront obligées de calculer précisément leurs émissions qui serviront de référence pour mesurer la croissance des émissions et le volume à compenser. À partir de 2022, les premières compensations seront payées. Elles concerneront les vols reliant deux pays volontaires à participer à la phase pilote (il y en a 76 à ce jour). À partir de 2027, Corsia deviendra obligatoire pour tous les pays, sauf pour les petites compagnies des micro-états.

« Ce système compensera plus de 80 % de la croissance des émissions entre  2020 et 2035. Il devrait permettre de compenser 164  millions de tonnes de CO2 par an, soit près de 2,5 milliards de tonnes sur la totalité de la période », explique Michael Gill, directeur des questions environnementales de l'IATA et directeur général de l'ATAG (Air Transport Action Group), une association qui regroupe l'ensemble des acteurs de l'aviation.

Pour les 20 % restants, l'OACI doit convaincre les pays réfractaires à adhérer au système. Ce qui promet de belles batailles diplomatiques puisque figurent parmi eux la Chine, l'Inde et la Russie, hostiles jusqu'ici à tout ce qui impacterait leurs compagnies. La crédibilité du système dépendra donc de l'adhésion ou pas d'ici à 2027 de ces trois grands pays. Officiellement fixé jusqu'en 2035, Corsia pourra éventuellement être prorogé si besoin. La décision sera prise par l'OACI en 2032. Tout dépendra à ce moment du paysage technologique.

Balbutiements dans l'électrique

L'avion électrique est bien évidemment dans toutes les têtes. Beaucoup rêvent en effet de dupliquer à l'aviation le virage électrique pris dans l'automobile. Les projets foisonnent depuis la traversée de la Manche en 2015 d'un petit biplace de 550 kg d'Airbus.

La startup américaine Wright Electric prévoit de faire voler un avion électrique de neuf places l'an prochain et travaille avec Easyjet sur un avion régional de 100 places à l'horizon 2030 pour assurer des liaisons de 500 kilomètres. Une ambition partagée par Airbus avec son E-Fan X, un projet d'avion régional, non pas 100 % électrique, mais hybride entre un système thermique et système électrique. Outre-Atlantique, Zunum Aero, une startup américaine financée par le fonds d'investissement de Boeing, planche elle aussi en partenariat avec le low cost Jetblue sur un avion régional hybride.

Mais, aussi encourageants soient-ils, ces projets n'en sont qu'à leurs balbutiements. Pour l'heure, les solutions électriques sont à des années-lumières des capacités du kérosène, en termes de densité de volume et de puissance, mais aussi de sécurité.

«  Nous en sommes à défricher les principes. Il y a beaucoup de technologies qui commencent à apparaître, mais qui sont à des niveaux de maturité extrêmement variées. Surtout, il faut démontrer qu'elles sont utilisables dans le domaine aéronautique », explique à La Tribune Jean Hermetz, chargé de mission Nouvelles configurations d'aéronefs à l'Onera, le centre français de recherche aéronautique et spatiale.

Et d'ajouter :

« Il y a des spécificités aéronautiques que les transports terrestres n'ont pas, notamment au niveau de la densité énergétique et de la densité de puissance dans un volume contraint. Quand on vole en altitude avec une pression plus faible, une atmosphère raréfiée, et des températures basses (- 50°)... il y a plusieurs phénomènes environnementaux qui viennent chambouler le comportement d'un certain nombre de technologies avec par exemple l'apparition de phénomène d'arcs électriques [qui peuvent provoquer des incendies, ndlr] dans les circuits électriques ou dans les câblages  ».

Ce qui n'est effectivement pas rassurant. Outre la question de la sécurité, les batteries électriques ou les piles électriques alimentées à l'hydrogène ne sont pas assez puissantes aujourd'hui pour faire voler un avion commercial.

Les premiers avions électriques régionaux dans dix à quinze ans

L'Onera estime néanmoins que des avions électriques de petite taille de 10 à 40 sièges peuvent voir le jour d'ici à dix à quinze ans sur des distances très courtes. Ce qui serait une aubaine pour l'aviation régionale ou pour l'aviation privée.

«  Nos vols durent en moyenne 1 heure 20, c'est parfait pour un avion électrique  », explique Adam Twidell, le PDG de la plateforme de réservations de jet privés PrivateFly.

Pour autant, le véritable enjeu pour baisser drastiquement les émission est ailleurs : dans le passage à une propulsion électrique des moyen-courriers de 150-200 sièges de type A320 ou B737. Cette gamme d'appareils représente en effet plus de 70 % des ventes des avions de plus de 100 places. Mais là, le calendrier est plus éloigné.

 « Je ne pense pas que pour des applications commerciales, la propulsion électrique soit la solution pour la prochaine génération d'avions moyen-courriers à l'horizon 2030-2035. Je pense qu'elle pourrait l'être pour celle d'après, qui pourrait venir en 2050 ou en 2060. La prochaine génération d'avions moyen-courriers pourrait plutôt être un avion hybride  », explique le directeur général de Safran, Philippe Petitcolin, en pointant le manque de puissance des batteries.

«  En augmentant par cinq le pouvoir des batteries par rapport à ce que nous avons aujourd'hui, il faudrait plus de 100 tonnes de batteries pour pouvoir faire voler un avion moyen-courrier [dont la masse avoisine déjà 80 tonnes, Ndlr ]  », précise-t-il.

Quant aux gros-porteurs long-courriers, personne n'y pense. «  Ce n'est pas raisonnable  », explique Jean Hermetz.

Pour pouvoir envisager de tels mastodontes équipés de moteurs électriques, seul un changement de configuration de l'appareil, par exemple une aile volante avec une propulsion répartie sur l'ensemble du fuselage et des technologies comme la surpraconductivité, permettrait d'envisager une telle prouesse, mais personne ne le voit avant 2050 au mieux.

Le temps long de l'aéronautique

Les espoirs sont réels. Mais le temps est long dans l'aéronautique car, à la différence de l'automobile, les avionneurs construisent des appareils qui vont voler pendant 35-40 ans et ne lancent donc pas des nouveaux programmes (qui coûtent entre 10 et 15  milliards de dollars) tous les quatre matins. Les compagnies aériennes devront donc hélas patienter.

Dans tous les cas, même si des avions électriques (pour l'aviation régionale) ou hybrides (pour des avions régionaux également et pour les moyen-courriers) voyaient le jour à l'horizon 2035, il faudrait du temps pour remplacer le parc d'avions existant. Aussi, le kérosène a-t-il de fortes chances d'être encore le principal carburant à l'horizon 2040-2050.

D'où l'intérêt de développer les biocarburants aéronautiques. Depuis le premier vol de Virgin Atlantic en 2008 avec un moteur alimenté avec un mélange de kérosène et de biocarburant, près de 150 000 vols commerciaux de ce type ont été effectués.

Là, pour le coup, la technologie existe, puisque six biocarburants sont aujourd'hui certifiés par l'organisme international ASTM (valable sur tous les avions et partout dans le monde). Utilisant des déchets, des huiles usagées, des sucres issus des plantes sucrières ou de la biomasse ligno-cellulosique..., tous sont mélangés à du kérosène Jet A-1 selon des taux d'incorporation pouvant aller jusqu'à 50 % maximum.

«  L'utilisation de déchets agricoles et urbains est la piste la plus recherchée », selon Michael Gill, car elle permet non seulement de sauvegarder les cultures alimentaires mais aussi d'apporter une solution de traitement de ces déchets.

Les biocarburants : trop chers

Mais le phénomène peine à se développer. Le biocarburant ne représente que 0,04 % de la consommation mondiale, et devrait atteindre seulement les 2 % en 2025 selon l'ATAG. Si la technologie est là, l'équation économique ne l'est pas. Les biocarburants sont beaucoup trop chers. Leurs coûts de production sont deux fois à cinq fois supérieurs à ceux du kérosène. Déjà fragilisées dès que le baril se rapproche des 100 dollars, les compagnies aériennes ne peuvent se les payer. Face à cette absence de marchés, les industriels, ne poussent pas non plus à les développer.

Sur le papier, la baisse des émissions de CO2 s'annonce donc difficile, mais jouable. Est-elle possible dans les proportions et le calendrier ? Rien n'est moins sûr. Dans tous les cas, il faudra que toutes les planètes soient alignées, car la réponse est multiple. Faudra-t-il plus de contraintes sur ce secteur pour accélérer le processus ? La réponse est à manier avec des pincettes. Car l'aviation est un acteur clé de l'économie mondiale, et croule déjà sous les taxes, en particulier en France, avec des prélèvements qui n'ont parfois rien à voir avec le transport aérien, comme la fameuse «  taxe Chirac  » pour le financement des programmes de santé dans les pays en développement.

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Commentaires
a écrit le 05/12/2018 à 0:00 :
"Le coût de cette compensation devrait s'élever à 40  milliards entre  2020 et  2035 selon l'IATA". Pour le monde entier.
Ce dont on parle pour les automobilistes, c'est 55 milliards € de surtaxe carbone entre 2018 et 2022 sur le seul périmètre français. Il y a de la marge pour taxer le kérosène inutile du touriste à la hauteur du carburant indispensable du guss qui va travailler.
a écrit le 04/12/2018 à 19:43 :
"...Car l'aviation est un acteur clé de l'économie mondiale, et croule déjà sous les taxes...". Au vu du prix des billets et de la démocratisation de l'avion depuis 30 ans, la taxation a encore de la marge. Mais ce doit être fait au niveau mondial. Pas besoin d'aller 10 jours à Bali ou à Saint Domingue pour vivre heureux. Il va falloir changer de paradigme, et vite !!
a écrit le 04/12/2018 à 17:12 :
C'est vrai que les constructeurs font d'énormes efforts, moteurs de plus en plus efficients, structures composites mais néanmoins votre chiffre de 2l aux 100 n' a pas de sens.
Les liaisons internes (air inter) ne sont certainement pas si efficiente, le cout de la montée en altitude n'est pas amorti sur de faibles distances.
Ce chiffre ressemble fort aux chiffres donnés par les constructeurs autos qui ne correspondent en rien à la réalité, régimes transitoires, carburant brulé sur le tarmac, attentes "tourne en rond" à l'atterrissage sur des "circuits" dédiés etc...
a écrit le 04/12/2018 à 14:48 :
Il en est de l'aviation comme du reste, on concoit des systemes pour economiser de l'energie, et la consequence c'est une hausse soit du nombre des personnes voyageant par les airs soit du nombre d'avions. C'est la meme chose dans l'automobile ou la consommation de litre au km n'a que tres peu baisse parce qu'on a fait des vehicules plus gros, plus lourds avec des pneus plus larges, et qu'on a multiplie le nombre de vehicules par foyer. Dans les maisons on a mis des thermostats reglables a distance, thermostats qui en plus de l'inflation des objets connectes, des box tele... n'ont fait qu'augmenter la consommation electrique. Si a ca on ajoute la demographie mondiale qui pourrait doubler dans les 30 prochaines annees, on voit qu'on arrive vite dans une impasse malgre les decouvertes scientifiques et techniques...
a écrit le 04/12/2018 à 12:27 :
Brune POIRSON ne regarde pas les faits : elle pense et veut décider en fonction d'une conviction: pas étonnat que les décisions sont arbitraires et déconnectées des réalités !
...
En ce qui concerne des économies de carburants, il y aurait la consommation pendant les temps d'attente : pourquoi les avions ne sont-ils pas connecté au réseau au lieu d'avoir les moteur qui tourne parfois pendant des heures ...? Autre piste je pense, un tracteur électrique qui emmènerait l'appareil en bout de piste...? Non ?
Enfin, j'ai noté une consommation de 2L/100km par passager : c'est ce que consomme une voiture moyenne récente dès lors qu'il n'y a pas au moins 3 personnes à bord !!!
Réponse de le 04/12/2018 à 18:00 :
2ltrs au 100km: à 900km/h qd même
a écrit le 04/12/2018 à 11:45 :
Les lois de la physique étant ce quelles sont, l'avion électrique n'est envisageables avec les technologies de batteries actuelles ou prévues que sur de petits porteurs. Annoncer des modèles de 100 places relève actuellement de la supercherie.
a écrit le 04/12/2018 à 11:44 :
Quelle part à l'aviation dans les émissions mondiales de gaz à effet de serre? J'ai en mémoire le chiffre de 2% que j'avance avec une grande prudence et sous le contrôle des plus spécialistes que moi, alors qu'il serait de ...20% pour les seules centrales charbons ce qui permet de fixer, comme on dit, des priorités.
Réponse de le 04/12/2018 à 14:57 :
On est a 3%, mais en croissance. Ce % sans rien faire pourrait monter a 10% dans les 7 ans qui viennent, alors que les emissions par les centrales a charbons ne sont pas en croissance et qu'on a la technologie pour les remplacer
Réponse de le 04/12/2018 à 18:01 :
C’est moins que l’informatique. Zut! je viens encore de polluer...
a écrit le 04/12/2018 à 11:42 :
Les biocarburants ne sont pas la solution puisqu'il génèrent du CO2 comme tout ce qui est bio, la vie. La problématique écologique du transport est de créer de l'énergie cinétique sans combustion. Cela est possible depuis plusieurs dizaines d'années pour le train électrique. Cela n'a pas empêché le gouvernement de maintenir le diesel et de fermer de nombreuses voies ferrées. La solution sans combustion est juste émergente pour le motocycle et l'automobile. Nous sommes loin donc très loin du compte pour un bon moment. Le meilleur moyen de ralentir le réchauffement climatique est de favoriser la végétation, comme nous l'enseigne l'histoire géologique.
a écrit le 04/12/2018 à 11:02 :
Il suffit de ne pas prendre l’avion pour ne pas polluer, d’éviter de partir en vacance au bout du monde pour prendre quinze photos Instagram.
Réponse de le 04/12/2018 à 12:30 :
Et ne consommer QUE local, et de ne plus aller voir mémé tous les week-ends avec votre diesel, et de cesser de consommer des capsules de café dont la fabrication est polluante, et et et... regardez donc ce que VOUS pouvez faire pour la planète avant de regarder la paille dans l'oeil du voisin...!
Réponse de le 04/12/2018 à 15:01 :
l'impact d'une paris-new York equivaut au quart des effets de serre d'un francais...
a écrit le 04/12/2018 à 10:37 :
La tribune vous êtes casse-pied avec vos pubs qui coupent la radio internet !
a écrit le 04/12/2018 à 10:29 :
Si le carburant est taxé, c’est la fin de l’A380 et de tous les avions qui ne sont pas de dernière génération, d’où une énorme pollution due à la fabrication de nouveaux avions. Ce ne serait pas « global ».
a écrit le 04/12/2018 à 10:18 :
Il suffirait de diminuer le nombre de vols pour réduire la quantité de CO2, la probabilité que ce soit efficace est de 100%, pas besoin de parier sur "disruptions" chimériques.
Réponse de le 04/12/2018 à 16:29 :
de bonnes grèves, il n'y a rien de tel pour lutter conte les émissions -)
a écrit le 04/12/2018 à 7:56 :
Article de propagande, pas de journaliste. Pourquoi ne pas evoquer l’indispensable et necessaire taxation (tva, ticpe, taxe carbone) du carburant aerien ? Il nous vous aura pas echappé que la demarche de l’oaci et l’engagement de iata sont de la poudre aux yeux pour eviter toute fiscalité et tout effort reel. La vraie question devrait etre celle de la place de l’aeronautique dans un monde a 2 degres.
Réponse de le 04/12/2018 à 12:34 :
Taxez brutalement le carburant aérien... et les compagnies aériennes s'empresseront de contourner la France ! Pire: pour ceux qui desserviront notre pays, ils feront leur possible pour faire le plein avant de partir pour l'aller-retour afin de ne pas acheter français : beau résultat en perspective !

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