Comment accélérer la décarbonation de l’aviation

• L’industrie aéronautique présente l’un des défis les plus redoutables en matière de décarbonisation. L’aviation contribue à moins de 3 % des émissions mondiales de carbone. La décarbonisation de l’aviation nécessitera toutes les options disponibles, y compris les avions électriques à batterie et à hydrogène, tout en relevant les défis d’évolutivité des carburants d’aviation durables. La politique gouvernementale est cruciale parallèlement à toute avancée technologique pour accélérer les objectifs de décarbonisation.

Dans un développement significatif, l’assemblée de l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) a adopté l’année dernière un objectif ambitieux en établissant un objectif ambitieux pour l’aviation internationale d’atteindre des émissions nettes nulles d’ici 2050. Cet engagement renforce les objectifs et les engagements existants pris par l’industrie aéronautique et les États individuels. Cependant, l’adoption d’un objectif de zéro émission nette reconnaît également le formidable défi auquel est confrontée l’aviation, la reconnaissant comme l’un des secteurs les plus difficiles à décarboner, nécessitant toutes les options disponibles, y compris les avions électriques à batterie et à hydrogène. Cependant, la réalisation de leur potentiel nécessitera une promotion active ainsi que des incitations et une réglementation appropriées.

Difficile à apaiser

En examinant la répartition des émissions décrite dans le rapport de l’Air Transport Action Group Rapport Waypoint 2050, nous constatons que 96 % des émissions de l’aviation proviennent d’avions de plus de 100 sièges. Fait remarquable, 66 % de ces émissions sont attribuées aux avions monocouloirs très performants qui dominent le marché. Les 4 % restants sont associés à des avions jusqu’à 100 sièges, couramment déployés pour les liaisons régionales. Par conséquent, pour décarboner la majeure partie de ces émissions, à court terme, l’accent est mis sur les SAF, qui offrent une solution techniquement réalisable utilisant l’infrastructure actuelle des avions et des aéroports. Cependant, le principal défi réside dans l’augmentation de la production et de la fourniture de SAF. Selon le Rendre l’aviation Net-Zero possible rapport, répondre à la demande nécessitera 300 usines de production de SAF d’ici 2030, avec un besoin prévu de 3 400 usines d’ici 2050. Ce besoin présente un défi important en ce qui concerne la disponibilité des matières premières, d’autant plus que les ressources en biomasse sont limitées. Pour mettre à l’échelle le SAF conformément aux objectifs de 2050, le déploiement rapide d’usines d’électricité en liquide sera probablement nécessaire après 2030 pour surmonter la contrainte de matières premières des voies biosourcées. L’industrie jouera un rôle clé pour relever ce défi, mais il est clair que des objectifs, des cadres et des politiques gouvernementales seront nécessaires pour soutenir l’adoption généralisée des carburants SAF au sein de l’industrie aéronautique. Dans le contexte plus large de la décarbonisation, l’importance de l’électrification peut dépasser les estimations initiales. Alors que les projections indiquent son importance dans les réductions d’émissions à environ 2%, cette technologie est cruciale pour soutenir la feuille de route de décarbonisation. Les avions électriques à batterie offrent notamment l’avantage de supprimer les émissions en vol. Ces dernières années, de nombreux concepts de véhicules électriques à décollage et atterrissage verticaux ont vu le jour. Cependant, ils ne sont pas destinés à remplacer entièrement les routes commerciales régionales existantes, qui fonctionnent généralement sur des distances inférieures à 800 kilomètres. Selon le rapport du Forum, Target True Zero : déverrouiller la batterie durable et le vol à hydrogène, d’ici 2035, les avions électriques à batterie lithium-ion devraient avoir une autonomie maximale d’environ 400 kilomètres, passant à 600 kilomètres d’ici 2050. Si les avions électriques à batterie continuent d’évoluer, l’électrification pourrait être importante dans un cadre de décarbonation mondiale. Les moteurs électriques combinés à d’autres technologies, comme la propulsion électrique avec des SAF ou à l’hydrogène, comme dans un avion hybride, peuvent étendre considérablement l’autonomie de l’avion.

Cette gamme plus large améliore le potentiel du marché régional, positionnant les avions hybrides comme une alternative viable aux nouvelles conceptions de turbopropulseurs qui peuvent réduire considérablement les émissions par rapport aux avions à réaction plus petits. De plus, les avions hybrides peuvent aider à faciliter les processus de certification de sûreté et de sécurité pour les moteurs électriques et les concepts d’hydrogène. De plus, à court terme, les avions hybrides peuvent contribuer à décarboner les opérations au sol lors des phases de roulage, de décollage et d’atterrissage, offrant des avantages environnementaux immédiats. Plusieurs efforts techniques doivent être combinés pour réussir la mise en œuvre de l’électrique à batterie : assurer des sources de charge renouvelables, optimiser les cycles de vie des batteries et augmenter la densité énergétique. La maximisation de la densité d’énergie peut améliorer considérablement la portée et l’efficacité des avions électriques à batterie, soutenant davantage leur viabilité en tant que solution d’aviation durable. Dans l’ensemble, une grande partie (environ 26%) de réduction des émissions dépend encore d’une autre technologie importante : l’hydrogène. Cela signifie accélérer la capacité de production d’hydrogène vert d’ici 2035. Un approvisionnement suffisant en hydrogène vert est essentiel, car l’hydrogène bleu peut ne pas apporter d’améliorations climatiques significatives par rapport au carburéacteur conventionnel. De plus, les progrès de la technologie des piles à combustible et des réservoirs de stockage plus légers sont essentiels pour optimiser l’efficacité et l’autonomie d’un avion à hydrogène. Concevoir des avions en gardant à l’esprit les performances de l’hydrogène, y compris le placement stratégique des réservoirs d’hydrogène, est donc crucial pour maximiser leurs capacités et réduire l’impact environnemental. En donnant la priorité à ces considérations, l’industrie aéronautique peut libérer tout le potentiel de la technologie de l’hydrogène et conduire la transition vers un avenir durable et décarboné.

Environnement réglementaire

Toutes ces questions techniques et ces feuilles de route doivent être soutenues par la réglementation. Les gouvernements et les organismes de réglementation peuvent se sentir dépassés par les étapes à suivre. En réponse, le Forum économique mondial et la Fédération de l’environnement de l’aviation ont publié un nouveau rapport, Target True Zero: Boîte à outils de politique gouvernementale pour accélérer l’adoption des avions électriques et à hydrogène. L’objectif de cette boîte à outils est de fournir aux gouvernements à la fois l’opportunité et les options pour aider à développer des approches visant à accélérer le développement de technologies aéronautiques à zéro émission dans le cadre d’un plan global de décarbonisation du secteur.

En tant que régulateurs, l’élaboration d’une stratégie d’aviation nette zéro nécessitera une compréhension globale des segments de marché, des tailles d’avions, des infrastructures aéroportuaires et du potentiel d’approvisionnement en électricité renouvelable ou en hydrogène. Cette compréhension peut différer d’un pays à l’autre, mais les gouvernements doivent définir des objectifs et des jalons clairs pour la propulsion électrique par batterie et à hydrogène sur la base de ces informations afin d’attirer les investisseurs et de stimuler l’action de l’industrie. L’établissement de partenariats avec les parties prenantes contribuera à atteindre cet objectif en identifiant les actions prioritaires, tandis que l’alignement des stratégies de l’aviation sur les plans à l’échelle de l’économie pour le développement de l’hydrogène et des énergies renouvelables est également essentiel pour le progrès. D’autre part, les gouvernements doivent mieux comprendre comment créer un environnement propice, en soutenant les initiatives de l’Organisation de l’aviation civile internationale tout en facilitant le développement et le déploiement d’avions à propulsion alternative grâce à la recherche, au soutien des infrastructures et aux mises à jour réglementaires. Étant donné que les certifications de sécurité et de sûreté de l’industrie aéronautique sont cruciales pour l’acceptation par le public, l’harmonisation des approches de certification est potentiellement l’étape la plus importante pour accélérer les progrès. L’industrie aéronautique mondiale est responsable de un peu moins de 3% des émissions mondiales de carbone et devrait émettre davantage à mesure que la demande de voyages augmente dans les économies émergentes. Il n’y a pas de mesure unique pour décarboner le secteur et la réalisation du zéro net nécessitera une large focalisation qui maximise le potentiel des avancées technologiques, des incitations financières et des partenariats, mais cela mettra le secteur sur la bonne voie avec son