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l'aéronautique


La décarbonation de l'aéronautique

Introduction

La France est historiquement un pays d’aviation et d’aviateurs. Le pays a une longue tradition avec l’aéronautique et a joué un rôle majeur dans le développement de l’industrie aérospatiale. Aujourd’hui encore, l’industrie aéronautique française est l’une des plus importantes au monde. 

Elle est au coeur des évolutions technologiques et des efforts de décarbonation d’une industrie qui emploie des centaines de milliers mais qui est aussi responsable de 2,5 % à 3% des émissions mondiales de CO2. C’est également un secteur engagé avec une feuille de route pour une décarbonation totale à l’horizon 2050.

Par ailleurs, cette année a marqué le retour du salon du Bourget après 4 ans d’absence pour le plus grand bonheur des professionnels et des passionnés de l’aéronautique et de l’aérospatial. La 54ème édition s’est tenue du 19 au 25 juin 2023. 2453 exposants venus de 42 pays différents ont été présents pour une surface d’exposition de 125 000m2. Une édition placée sous le signe de la décarbonation et du développement d’une industrie aérospatiale durable et respectueuse de l’environnement.

 

 Un secteur en pleine mutation

Face aux défis écologiques et économiques que rencontre le secteur, le monde de l’aérien a entamé une profonde restructuration de toute sa chaîne de valeurs. Il s’agit en effet de restructurer la chaîne de production, repenser les aéronefs, les infrastructures aéroportuaires mais également la manière de voyager. Le secteur se dirige vers un modèle économique durable où le rôle premier de l’aviation qui est de relier les gens et les pays du monde entier soit respecté tout en veillant à réduire drastiquement son empreinte carbone.

En effet, la décarbonation est au coeur de ces changements qui s’opèrent sur un secteur souvent stigmatisé pour ses émissions de CO2. Ainsi, l’objectif est d’atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050 et ce en  améliorant les performances des avions et de leurs moteurs mais également des infrastructures. 

Que ce soit les avions électriques ou hybrides, les E-Vtol et ceux volant avec des réacteurs à hydrogène, ou utilisant des carburants d’aviation durable (SAF), le but premier de rendre les aéronefs neutres en émissions carbone. Ces efforts s’inscrivent dans un projet global de décarbonation de l’aviation qui passe d’abord par les appareils pour ensuite se propager aux infrastructures telles que les aérodromes, les aéroports, les hangars de maintenance et surtout les unités de production.

En France, le gouvernement a installé l’OAD (Observatoire d’Aviation Durable) afin d’accompagner la transition énergétique du secteur aérien. Industriels, constructeurs, personnels navigants et chercheurs peuvent désormais coopérer afin de rendre la filière aéronautique française une référence dans cette course à la décarbonation.

Les SAF, un axe primordial

Les SAF (Sustainable Aviation Fuel), ou Carburant Durable d’Aviation en français, est le nom donné aux carburants d’aviation utilisés dans les avions à réaction et certifiés comme durables par des entités indépendantes et internationalement reconnues. A l’heure actuelle, les avions sont autorisés à voler avec un carburant contenant jusqu’à 50% de SAF. Mais pour le moment, la production est limitée avec seulement 50 millions de litres par an, ce qui rend les prix particulièrement élevés. Par exemple, sur un vol Paris-New-York avec un avion volant avec 1% de biocarburant, il faut compter 5 euros d’augmentation du prix du billet aller-retour, estime le
PDG de Total Patrick Pouyanné, qui a révélé aussi que
“le jet fuel coûte 400 euros la tonne, le biocarburant coûte 1 500 euros”.  

L’année 2022 a marqué un déploiement important des SAF par les grands constructeurs notamment Airbus et Boeing. Ce dernier a acheté 7,5 millions de litres de carburants durables sur l’année.

Par ailleurs, l’initiative ReFuelEU Aviation lancée par la Commission Européenne en 2021 prévoit qu’à partir de 2025, les carburants d’aviation incorporent au moins 2 % de SAF. Cette part devra ensuite augmenter tous les 5 ans pour atteindre 70 % en 2050. L’objectif étant de réduire les émissions des avions déjà sur le marché de 80% juste en remplaçant le carburant et sans devoir faire des changements sur les avions, les moteurs ou les moyens d’acheminement et les installations de stockage. Un
grand pas a été franchi le 18 mai 2021 lorsqu’un A350 de la compagnie Air-France KLM a relié Paris à Montréal avec 19% de biocarburant dans ses réservoirs. Ce biocarburant fabriqué par Total est constitué d’huiles de friture et qui émet 91% de CO2 en moins.

L’hydrogène dans l’aviation

La filière hydrogène est aujourd’hui en pleine croissance. Le secteur aérien, souvent pionnier dans nombre de domaines, a vite adopté l’hydrogène comme solution pour répondre au défis environnementaux. Le premier prototype d’un avion à hydrogène est un modèle soviétique Tupolev Tu-155 qui remonte à 1988 qui était capable de brûler de l’hydrogène liquide dans l’un de ses trois réacteurs. Ce dernier n’a pas survécu à la chute de l’URSS.

En 2008,  Boeing a réussi à faire voler un prototype volant avec une pile à hydrogène. L’aéronef fait 16,3 mètres d’envergure, 6,5 mètres de long et pèse 800 kg. Le réservoir à hydrogène a une capacité de 34 litres. Il a effectué un premier vol en Espagne qui dura 20 minutes. L’avion a atteint une altitude de 1000 mètres et une allure de 100 km/h.

Le 12 avril 2022, le prototype HY4 de l’entreprise H2FLY bat un record en atteignant l’altitude de 2,2 km. Il avait relié les aéroports de Stuttgart et de Friedrichshafen la veille en parcourant 124 km.

Airbus ambitionne, quant à elle, de lancer en 2028 un avion à hydrogène qui entrerait en service en 2035. La compagnie veut proposer trois modèles déclinés comme suit :

·Un avion à turboréacteurs de conception classique pouvant transporter 120 à 200 personnes, il ferait la taille d’un A220 et A320, avec une autonomie de 3500 km, alimenté par des turboréacteurs fonctionnant à hydrogène, stocké sous pression et/ou à très basse température dans des réservoirs situés dans la partie arrière du fuselage ;

·Un avion régional à turbopropulseurs (hélices) pouvant transporter 100 passagers sur 1800 km.

·Une aile volante d’une capacité et d’une autonomie proche de celles du premier modèle à turboréacteurs.

Le “Dragonfly” de Blue Spirit Aero

Blue Spirit Aero est une start-up aéronautique française qui exploite la puissance des piles à combustible hydrogène pour faire voler son avion Dragonfly, léger et durable. Leur feuille de route prévoit des essais en vol en 2024 et les certifications en 2025 et 2026 et ils tablent sur une entrée en service en 2026.

L’entreprise utilise la plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes pour développer son aéronef léger. Notre entreprise Digital Product Simulation leur fournit la plateforme et l’accompagnement nécessaire à son exploitation.

Objectif zéro émission à l’horizon 2050

Malgré les critiques de ses détracteurs et les mythes qui entourent son impact sur l’environnement, l’aéronautique reste une industrie engagée avec une réelle stratégie de décarbonation. Les émissions nettes ont été divisées par 2 depuis 1999 grâce à des efforts des compagnies et des constructeurs. Des avions plus légers, des moteurs plus performants et des carburants alternatifs moins émetteurs de CO2 contribuent à la réduction des émissions. Mais les critiques persistent, les mythes aussi.

Réunie à Boston (Etats-Unis) le 4 septembre 2021 pour son assemblée générale, l’IATA (International Air Transport Association) a annoncé un objectif clair : Atteindre la
neutralité carbone du secteur aérien à l’horizon 2050
. Pour ce faire, plusieurs stratégies sont déployées :

– Rendre les avions de plus en plus légers et moins énergivores ;

– Miser sur les SAF pour réduire à 90 % le taux de CO2 émis sans devoir changer les moteurs et les appareils ;

– Développer de nouveaux appareils électriques et hybrides ;

– Développer la filière hydrogène ainsi que des avions et des moteurs ;

– La captation du C02 émis dans l’atmosphère


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