E-carburants : une alternative réaliste pour alimenter les avions ?
septembre 24, 2020

Bien que la crise de Covid ait réduit considérablement le transport aérien, l’industrie aéronautique a l’intention de reprendre la croissance massive prévue pour le secteur. Étant donné que l’utilisation d’avions électriques à grande échelle et sur de longues distances n’est pas réaliste, et que les biocarburants ne sont pas écologiquement durables, les e-carburants (carburants fabriqués à partir d’électricité) tels que l’hydrogène ou les carburants synthétiques, sont de plus en plus souvent évoqués comme les technologies futures de l’aviation. Mais dans quelle mesure est-il réaliste de penser que le trafic aérien soit bientôt alimenté par des e-carburants ?

L’énergie bas-carbone du futur est l’électricité renouvelable d’origine hydraulique, solaire ou éolienne. Cependant, jusqu’à présent, voler à l’électricité n’est possible que pour des petits avions sur de courtes distances, car les batteries actuelles sont trop lourdes. Pour des vols sur de plus longues distances, l’électricité doit être convertie en carburants moyennant des procédés très énergivores.

Deux technologies se font concurrence. L’électricité peut être convertie en hydrogène, qui peut ensuite être utilisé comme carburant, mais cela implique de revoir la conception des cellules et des moteurs des avions. Sinon, l’hydrogène et le CO2 peuvent être combinés chimiquement pour fabriquer des carburants synthétiques dans un processus connu sous le nom de « power-to-liquid » en anglais. Le carburant ainsi fabriqué peut être mélangé à du kérosène ou même utilisé à l’état pur par des avions actuels.

La production d’e-carburants est un processus très consommateur d’énergie, surtout pour les carburants synthétiques. Des e-carburants pourraient théoriquement être produits à partir d’un surplus d’énergie renouvelable et servir de technologie de stockage en période de forte production d’énergie éolienne ou solaire. Le problème est que nous sommes loin de produire suffisamment d’énergie renouvelable pour satisfaire les besoins actuels en électricité, comme pour les transports en commun. Si tous les vols actuels (avant Covid) étaient alimentés par des carburants synthétiques, cela consommerait plus d’énergie que l’ensemble de la production mondiale d’électricité d’origine renouvelable aujourd’hui, ne laissant rien pour les autres secteurs.

Alors que la production totale d’énergie renouvelable au niveau mondial en 2017 était d’environ 6 190 TWh (térawattheures), la consommation d’énergie de l’aviation était d’environ 3 467 TWh. Puisqu’il y a une perte de conversion d’environ 50% dans la production de carburants synthétiques à partir d’énergie renouvelable (estimation optimiste), cela signifie que la capacité totale d’énergie renouvelable mondiale ne serait pas suffisante pour fournir du carburant aviation au niveau pré-pandémie. Ce chiffre a été calculé par Jakob Graichen de l’institut environnemental allemand Öko-Institut, pour Stay Grounded.

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Un résultat similaire se dégage lorsque l’on examine les différents pays. Pour alimenter tous les avions en Allemagne avec des carburants synthétiques au lieu de kérosène, il faudrait plus d’électricité que ce que produisent toutes les centrales électriques « vertes » existant actuellement dans le pays. C’est la conclusion du ministère fédéral de l’environnement allemand, selon lequel environ 270 TWh d’électricité au moins seraient aujourd’hui nécessaires pour remplacer environ 10,2 millions de tonnes de carburants fossiles pour les avions. Le ministère suppose un rendement d’environ 45% pour la production de carburants à base d’électricité. En 2019, un total d’environ 515 TWh d’électricité a été produit en Allemagne pour le réseau électrique public, dont environ 237 TWh ont été produits à partir d’énergies renouvelables.

De plus, les avions n’affectent pas le climat seulement à travers les émissions de CO2 lors de la combustion du kérosène. Les traînées de condensation, la nébulosité en cirrus induite et les dérivés de NOx (oxyde d’azote) ont un impact plus important que celui du2 seul CO2. Bien que les carburants synthétiques et l’hydrogène puissent dans une certaine mesure réduire ces effets non liés au CO2, cela est loin d’être prouvé. En fin de compte, tant que les avions brûleront des carburants, ils auront des effets graves non liés au CO22 qui ne pourront pas être éliminés. L’avion du futur sans impact sur le climat ne peut donc pas être un avion à réaction propulsé par l’énergie fournie par une combustion.

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Les solutions techniques en matière de climat resteront donc une illusion pour les niveaux de trafic aérien d’avant la pandémie, d’autant plus si on tient compte des taux de croissance prévus par l’industrie. La seule façon de réduire efficacement les émissions du transport aérien est de le réduire. Le seul avion réellement respectueux du climat est celui qui reste au sol.

Il est toutefois important d’intensifier et de financer la recherche et le développement d’améliorations opérationnelles et technologiques pour les vols restants. Mais cela nécessite toujours une attention particulière – les carburants « alternatifs » auront également de nouvelles conséquences néfastes s’ils doivent être produits en grande quantité, et mis en œuvre selon les habituelles méthodes néocoloniales qui impliquent souvent l’accaparement des terres pour des projets soi-disant écologiques.

Par conséquent, bien que la recherche et le développement technologiques soient importants, ils ne peuvent pas servir de prétexte pour retarder l’action en faveur du climat.

 

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