L’efficacité des avions est liée à la quantité de carburant consommée par un avion pour transporter sa charge utile (passagers et fret) sur une distance donnée. L’efficacité peut être améliorée en optimisant la conception des avions et de ses moteurs, en optimisant les opérations des compagnies aériennes (la trajectoire de vol par exemple) et en augmentant le nombre de passagers ou la quantité de fret transportés à bord d’un même appareil.
La quantité de CO2/passager-km est proportionnelle à l’efficacité (carburant/passager-km).

L’EFFICACITÉ NE DÉCARBONE PAS LE SECTEUR AÉRIEN

Une idée fausse très répandue dans le secteur aérien est que l’on peut décarboner l’activité en améliorant l’efficacité des avions d’année en année. On entend ainsi assez souvent des affirmations fallacieuses telles que : « depuis l’arrivée des avions à réaction, les émissions de dioxyde de carbone des avions ont baissé de 80 % ».¹

Il est vrai que ces améliorations ont permis de réduire les émissions par passager-kilomètre, mais elles ont également permis de réduire le coût des billets. Avec les exonérations fiscales et les subventions accordées au secteur aérien ainsi que l’augmentation du pouvoir d’achat, cela a entraîné une croissance rapide du trafic aérien, qui a doublé tous les 15 ans. L’augmentation des émissions de CO2 qui en a résulté a largement dépassé les gains permis par les améliorations d’efficacité (voir l’infographie). [see infographic]

En même temps que l’efficacité des avions s’améliore, certaines compagnies aériennes réduisent leur efficacité par siège en augmentant le nombre de sièges en classe affaires ou en première classe, plus rentables. Leurs avions vont également plus loin (ultra long-courrier), ce qui fait consommer plus de carburant, même aux avions efficaces. Par ailleurs, une nouvelle génération d’avions supersoniques est en cours de développement², qui nécessiteraient jusqu’à neuf fois plus d’énergie par passager-kilomètre que les avions subsoniques³. L’utilisation des jets privés et d’affaires a également augmenté et ceux-ci sont 5 à 14 fois plus polluants que les avions commerciaux en raison de leur faible densité de passagers ou de leur vitesse de croisière plus élevée.⁴

Avant la pandémie du COVID-19, Airbus avait prévu que le trafic aérien doublerait à nouveau d’ici le milieu des années 2030, puis encore une fois d’ici 2050. Cela représente une multiplication par 8 par rapport au niveau de 2000⁵, soit une croissance moyenne de 4,2 % par an. Malgré l’effondrement du trafic aérien dû au COVID-19, le secteur aérien prévoit toujours un taux de croissance d’environ 4 % par an de 2024 à 2038.⁶

L’atmosphère terrestre n’est pas affectée par les émissions par passager-kilomètre, mais par les émissions totales. Or celles-ci ont rapidement augmenté plutôt que diminué.

Dans un secteur peu réglementé, les améliorations de l’efficacité favorisent la croissance du marché et etentraînent une augmentation des émissions totales plutôt que leur réduction. Ce phénomène est connu sous le nom de paradoxe de Jevons⁷. Par conséquent, on ne peut compter sur les seuls gains d’efficacité pour décarboner le secteur aérien, il faut également des réglementations pour limiter le trafic.

Augmenter le coût du kérosène afin d’inciter à en réduire la consommation est une des solutions possibles pour limiter les émissions du transport aérien. En outre, une taxe proportionnelle au nombre de voyages effectués ou au nombre de kilomètres parcourus dans une année pourrait dissuader les grands voyageurs⁸. Il existe des exemples historiques d’augmentation du prix du kérosène, par exemple la crise pétrolière déclenchée par l’OPEP dans les années 1970-80. A cette époque, on a assisté à une accélération des développements technologiques dans l’aéronautique, car l’incitation à réduire la consommation de carburant s’était accrue. Le concept de réacteur « Open Rotor » a été testé en vol lors de cette période. Ces développements novateurs ont été ensuite mis en veilleuse lorsque le prix du pétrole a retrouvé son niveau antérieur, dans les années 1990, et ils ne pourront redémarrer tant que son prix restera faible⁹. Cet exemple démontre que la réalité ne correspond pas au récit élaboré par les compagnies aériennes et le secteur aéronautique¹⁰. Les charges financières qu’on pourrait imposer aux compagnies aériennes, telles que l’augmentation des taxes sur les billets ou l’instauration de taxes sur le carburant, ne réduiraient pas, comme elles l’affirment, les dépenses consacrées aux nouvelles technologies et aux nouvelles procédures opérationnelles¹¹ ; au contraire, elles renforceraient la motivation du secteur à rechercher de plus grandes améliorations d’efficacité.

Notes

¹ The Engineer (2019): https://bit.ly/interview-newby
² BBC (2021): https://bit.ly/bbc-supersonic
³ Kharina, A et al. (2018): https://bit.ly/icct-supersonic
⁴ Murphy, A et al. (2021): https://bit.ly/TE-PrivateJets
⁵ Airbus (2019): https://bit.ly/AirbusMarketForecast
⁶ ATAG (2020): https://bit.ly/atag-report
⁷ Wikipedia: https://bit.ly/Paradoxe_Jevons
⁸ Stay Grounded (2018): https://bit.ly/FFL-AML
⁹ Wikipedia (2021): https://bit.ly/Propfan
¹⁰ Further reading: Peeters, P et al. (2016): https://bit.ly/myths-tech
¹¹ Flightglobal (2020): https://bit.ly/KLM-tax-claim

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Les avions électriques sont propulsés par des hélices ou des pales de turbine entraînées par des moteurs électriques. Dans les avions 100 % électriques, ces moteurs sont alimentés par des batteries ou des piles à combustible à hydrogène. Dans les avions hybrides électriques, les moteurs électriques sont associés à des moteurs à combustion alimentés en kérosène, disposés en série ou en parallèle.

LES AVIONS ÉLECTRIQUES NE SERONT PAS ZÉRO ÉMISSION DE SITÔT

Les avions 100% électriques sont alimentés par des batteries. Si les batteries sont chargées en n’utilisant que de l’électricité renouvelable, l’exploitation de l’avion peut être considérée comme « zéro émission ». Cependant, nous sommes encore loin de la décarbonation totale de la production d’électricité. De ce fait, toute consommation supplémentaire générée par de nouvelles activités à forte intensité énergétique rendra plus difficile l’abandon des combustibles fossiles. Par ailleurs, la fabrication des avions et des batteries a des répercussions sociales et environnementales importantes, liées à l’extraction des matériaux nécessaires tels que le lithium et le cobalt et à la production des composants. Par conséquent, même les avions 100 % électriques ne peuvent pas être considérés comme « zéro émission ».

Les avions hybrides-électriques consomment du kérosène et continuent de ce fait à émettre du CO₂ et d’autres gaz à effet de serre pendant leur fonctionnement. Ils ne sont donc pas « zéro émission ». Ces systèmes hybrides-électriques ouvrent la voie à de nouvelles architectures pour les avions et les moteurs, telles que la propulsion distribuée, qui pourraient améliorer les propriétés aérodynamiques des avions. Toutefois, ces améliorations risquent souvent d’être annihilées par un surcroît de complexité.

LES AVIONS ÉLECTRIQUES NE SONT PAS EFFICACES

L’avion est un mode de transport extrêmement inefficace et difficile à électrifier. Il ne doit pas être favorisé par rapport aux transports terrestres, plus efficaces et plus faciles à électrifier. En effet, les avions utilisent une grande quantité d’énergie pour décoller ainsi que pour monter à leur altitude de croisière et sont plus pénalisés par le poids des batteries et des systèmes électriques¹. Là où l’infrastructure le permet, les transports terrestres moins consommateurs d’énergie et moins émetteurs, tels que le train, l’autocar ou le ferry, doivent être préférés sur les courtes distances où l’avion électrique est envisageable.

De nombreuses start-up d’assez petite taille tentent de développer des avions électriques et de les faire certifier dans les dix ans qui viennent. De nombreux investissements visent à développer des avions électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL)². Ces appareils sont conçus pour décoller et atterrir sur des héliports ou des pistes courtes, afin de permettre une exploitation flexible un peu partout. Cependant, ces appareils sont encore plus énergivores que les avions électriques classiques à voilure fixe, car ils ont besoin de davantage de puissance au décollage et à l’atterrissage et présentent un poids et une résistance plus élevés pendant le reste du vol. On ne doit pas les considérer comme un progrès environnemental.

LA DÉCARBONATION SERA FORTEMENT LIMITÉE PAR UNE TROP COURTE PORTÉE ET UNE TROP FAIBLE CAPACITÉ

Les batteries et les systèmes électriques actuels sont beaucoup trop lourds pour remplacer les carburant fossiles et les moteurs à combustion.

Le directeur technique d’Airbus a affirmé que « même si on faisait d’énormes progrès dans la technologie des batteries, avec des batteries 30 fois plus efficaces et plus denses en énergie qu’aujourd’hui, il ne serait possible de faire voler un A320 que sur un cinquième de son rayon d’action avec seulement la moitié de sa charge utile »³. Il n’est donc pas envisageable que ce type d’avion, représentatif de ceux qui sont utilisés par les compagnies aériennes moyen-courrier qui opèrent à partir de la plupart des aéroports, puisse devenir électrique à court ou même à moyen terme. Seuls de très petits avions à faible rayon d’action seront électriques. Cela est confirmé par le fait que la plupart des entreprises qui veulent faire certifier des avions électriques dans les dix années qui viennent développent des appareils de moins de 10 passagers qui ne sont pas adaptés à la configuration actuelle de la plupart des aéroports. Par ailleurs, contrairement au carburant dont le poids diminue progressivement au cours d’un vol, une batterie ne perd pas de poids au cours du trajet. Cela a pour effet de réduire encore la charge utile et le rayon d’action de l’avion⁴.

Tout cela fait que d’ici 2050 les avions électriques ne seront viables que pour les vols courts d’au maximum 1000 km qui ne représentent que 17 % des émissions de CO₂ du transport aérien⁵. Mais en réalité le potentiel de décarbonation des avions électriques est encore plus limité car, bien que l’avion électrique puisse se justifier dans des cas particuliers où les alternatives de transport terrestre sont insuffisantes, partout ailleurs les vols courts peuvent être substitués par le train, le ferry ou l’autocar.

LES GROS AVIONS ÉLECTRIQUES NE SONT PAS POUR DEMAIN

Les progrès dans la réduction du poids des batteries ne permettront pas de sitôt de surmonter leur handicap. Le Directeur de la Technologie de United Technologies a déclaré :
« À moins que le stockage de l’énergie ne bénéficie d’un saut technologique, qui reste à faire, nous allons dépendre encore longtemps des hydrocarbures »⁶. Selon le dernier rapport « Net Zero by 2050 »⁷, de l’Agence internationale de l’énergie (AIE)7, des avions commerciaux électriques à batterie et des avions à hydrogène devraient apparaître à partir de 2035. Cependant, ils ne devraient pas représenter plus de 2% de la consommation énergétique mondiale de l’aviation en 2050. Nous ne devons donc pas laisser les discours sur l’avion électrique nous détourner de la priorité qui est de réduire dès aujourd’hui les émissions du transport aérien.

Notes

¹ GreenBiz (2018): https://bit.ly/electric-airplanes
² FlightGlobal (2021): https://bit.ly/eVTOL-aircraft
³ BBC (2019): https://bit.ly/BBC-E-flight
⁴ Airbus (2019): https://bit.ly/airbus-electric
⁵ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen
⁶ BBC (2019): https://bit.ly/BBC-E-flight
⁷ IEA (2021): https://bit.ly/iea-NetZero, p.136

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Airbus a étudié l’avion à hydrogène dans les années 2000, mais a abandonné ses projets en 2010 en raison de problèmes techniques¹ non résolus à ce jour. En 2020, le groupe a annoncé son intention de relancer le développement de nouveaux avions à hydrogène qui pourraient entrer en service en 2035. L’avionneur planche sur quatre concepts d’appareils et retiendra l’un d’entre eux d’ici 2025^2,3. Dans le même temps, d’autres constructeurs développent de petits avions à hydrogène qui pourraient être homologués dans les années 2020.

L’AVION À HYDROGÈNE NE PERMET PAS D’ATTEINDRE LES OBJECTIFS CLIMATIQUES

Même si le calendrier volontariste annoncé par Airbus en 2020 est respecté, il sera trop tard pour le climat. Même si le calendrier volontariste annoncé par Airbus en 2020 est respecté, il sera trop tard pour le climat. Selon le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE), il faudrait réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) de 55 % d’ici 2030, et de 90 % d’ici 2050, afin de rester sous la barre des 1,5 °C de réchauffement fixée par la communauté internationale⁴. La conception de toute une gamme d’avions à hydrogène et la conversion de la flotte commenceraient trop tard et prendraient trop de temps pour atteindre cet objectif. Les avions ont en effet une durée moyenne d’exploitation de 25 ans.

Selon un rapport de la Commission européenne (CE) réalisé avec des acteurs clés du secteur, l’hydrogène serait surtout indiqué pour les vols régionaux et les court- et moyen-courriers. Pour les long-courriers, qui représentent environ un tiers des émissions du secteur, l’hydrogène ne serait pas économiquement compétitif par rapport aux e-carburants synthétiques avant 2050. D’ici là, le secteur aérien entend s’appuyer sur des carburants alternatifs pour ce segment, notamment des biocarburants et des e-carburants (voir les fiches N° 4 et 5). Plus récemment, Airbus a déclaré qu’un avion moyen-courrier n’était pas envisageable avant 2050 et que donc, avant cette date, l’hydrogène ne permettrait pas d’éviter plus de 20 % des émissions de CO₂⁶.

L’HYDROGÈNE NE RÉDUIRAIT QUE PARTIELLEMENT LES IMPACTS HORS CO₂

Le rapport de la CE considère que l’impact total (les effect CO₂ et non-CO₂) de l’aviation sur le climat, en tenant compte des NO_x, de la vapeur d’eau et des traînées de condensation, est 3,1 fois supérieur à celui du CO₂ seul (voir la fiche sur les impacts hors CO₂)⁷. Elle estime que cet impact total serait réduit de seulement 50 à 75 % par rapport au kérosène si l’hydrogène est brûlé dans les réacteurs, et de 75 à 90 % s’il alimente des piles à combustible. Mais cela reste très hypothétique.

LA PRODUCTION D’HYDROGÈNE “VERT” NÉCESSITERAIT D’ÉNORMES QUANTITÉS D’ÉLECTRICITÉ RENOUVELABLE

Les avions à hydrogène font partie d’une nouvelle économie de l’hydrogène qui vise à remplacer les combustibles fossiles là où ils sont difficilement substituables par l’électricité.
Pour être “décarboné”, l’hydrogène doit être fabriqué avec de l’électricité renouvelable (hydrogène « vert » > voir encadré)).

Le défi est de taille, tant les besoins énergétiques sont énormes. En effet, il faut aussi de l’électricité pour :

• remplacer le charbon et le gaz dans les centrales électriques
• satisfaire les nouveaux besoins d’électricité (voitures, chauffage, informatique, etc…)
• remplacer l’hydrogène “gris”, produit à partir de combustibles fossiles, utilisé aujourd’hui dans des processus industriels et la production d’engrais par exemple
• satisfaire la nouvelle demande d’hydrogène pour les transports routier et maritime
• satisfaire la nouvelle demande pour fabriquer des e- carburants pour le secteur aérien

Dans un scénario où 40 % des avions de ligne seraient convertis à l’hydrogène liquide en 2050 et le reste de la flotte utiliserait des e-carburants, la demande d’électricité résultante correspondrait à la totalité de la production mondiale d’électricité actuelle, et à environ quatre fois la production d’électricité renouvelable de 2018⁸. Plus la demande d’électricité augmente, plus le risque est grand que l’offre d’électricité renouvelable ne soit pas en mesure de répondre à cette demande et que des énergies non renouvelables soient utilisées.

LE SOUTIEN FINANCIER DES ÉTATS N’EST PAS JUSTIFIÉ : C’EST AU POLLUEUR DE PAYER !

Airbus affirme que « le soutien des gouvernements est essentiel pour atteindre ses objectifs, qu’il a besoin d’un financement accru pour la recherche et la technologie, la numérisation, ainsi que de mécanismes à même d’encourager l’utilisation de carburants alternatifs et d’accélérer le renouvellement des flottes. »⁹.

Cependant, sachant que la plupart des contribuables ne prennent que rarement ou jamais l’avion¹⁰, il serait inéquitable qu’ils subventionnent la recherche et le développement, d’autant plus que le succès commercial de l’hydrogène n’est pas assuré. Les échéances sont éloignées et le déploiement à grande échelle de l’avion à hydrogène constituerait un gaspillage d’énergie renouvelable, disponible en quantité limitée.

HYDROGÈNE GRIS, BLEU ET VERT

Ce code couleur fait référence à différents modes de production:

• Hydrogène gris : produit à partir de combustibles fossiles (méthane ou charbon)
• Hydrogène bleu : hydrogène gris + captage et stockage du dioxyde de carbone
• Hydrogène vert : produit par électrolyse de l’eau avec de l’électricité renouvelable

En 2018, la quasi-totalité de la production d’hydrogène était « grise », ce qui représentait 2 % des émissions mondiales de CO₂. Seulement 0,5 % de la production était « verte », et une quantité infi- me était « bleue »¹¹. L’hydrogène « bleu » n’a donc pas fait ses preuves à grande échelle et, en fin de compte, il ne permet pas de se passer de combustibles fossiles. Il pourrait même émettre plus de CO2 que l’utilisation directe d’hydrogène « gris »¹².

Aujourd’hui, l’hydrogène est utilisé principalement pour le raffinage du pétrole et la production d’engrais azotés. Mais de nombreux secteurs, dont l’aérien, s’y intéressent dans le but de favoriser leur transition énergétique, dans le cadre d’une nouvelle économie de l’hydrogène.

À mesure que de nouvelles utilisations de l’hydrogène se développent, il est à craindre que le secteur pétrolier et gazier poursuive ses activités traditionnelles afin de répondre à la nouvelle demande, et continue à produire l’hydrogène à partir de combustibles fossiles au lieu de les laisser sous terre.

LA FAISABILITÉ EST LOIN D’ÊTRE ASSURÉE

L’avion à hydrogène n’a pas encore fait ses preuves. De nombreux problèmes techniques restent à résoudre, sans parler des questions de sécurité. On constate un certain scepticisme au sein-même du secteur. Boeing n’emboîte pas le pas d’Airbus¹³ et les motoristes émettent des réser- ves¹⁴. Le groupe Airbus a lui-même admis que l’hydrogène ne serait pas largement utilisé dans les avions avant 2050 et que seuls des avions régionaux de 50 à 100 places seraient opérationnels dans les années 2030, ce qui ne représente qu’une petite part des émissions de CO₂ actuelles¹⁵. Une utilisation massive de ce type d’appareils aurait des répercussions importantes sur les opérations des compagnies aériennes. L’infrastructure aéroportuaire serait également très impactée, nécessitant de nouveaux aménagements, par exemple au niveau des pistes, des portes, des terminaux, du stockage du carburant et des équipements de maintenance. Il serait donc judicieux de mettre un coup d’arrêt à la croissance du secteur jusqu’à ce qu’on ait plus de visibilité sur l’avenir de l’avion à hydrogène.

Notes

¹ BBC News (2010): https://bit.ly/bbc-hydrogen
² Airbus (2020): https://bit.ly/airbus-zero
³ Airbus (2020): https://bit.ly/AirbusPod
⁴ UNEP (2019): https://bit.ly/UNEP-EmissionGap, p. 15
⁵ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen
⁶ Reuters (2021): https://bit.ly/hydrogen-limits
⁷Rester sur Terre (2020) : https://bit.ly/Aviation-non-CO2
⁸ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen
⁹ Airbus (2020): https://bit.ly/airbus-zero
¹⁰ Gössling, S. et al. (2020): https://bit.ly/Goessling-Global-Aviation
¹¹ IEA (2021): https://bit.ly/IEA-hydrogen
¹² Howarth, R. et al (2021): https://bit.ly/3AZRyqi
¹³ Simple flying (2021): https://bit.ly/Boeing-NoHydrogen
¹⁴ France TV (2020): https://bit.ly/interview-petitcolin
¹⁵ Reuters (2021): https://bit.ly/hydrogen-limits

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Il existe deux grandes catégories de carburants d’aviation alternatifs:

• Les biocarburants produits à partir de biomasse (voir ci-dessous)
• Les électrocarburants synthétiques (e-carburants) produits à partir d’électricité (voir Fiche N° 5).

La production de biocarburants peut utiliser diverses sources de biomasse comme intrant. Les biocarburants de première génération utilisent des cultures agricoles. Les biocarburants de deuxième génération aspirent à utiliser des déchets industriels, agricoles, municipaux ou ménagers, tels que: huile de cuisson usagée, graisse, enveloppes de maïs, ressources forestières ou déchets alimentaires.

L’UTILISATION DE BIOCARBURANTS EST FORTEMENT RESTREINTE PAR LA DURABILITÉ ET LA DISPONIBILITÉ DE LA BIOMASSE

On entend souvent que les avions n’utiliseront que des biocarburants de deuxième génération dérivés de « déchets », évitant ainsi tout impact direct ou indirect sur leur durabilité. Toutefois, l’utilisation de biocarburants de première génération issus de cultures ou même d’arbres entiers n’est pas exclue. Ainsi, d’énormes raffineries de « carburants d’aviation durables » utilisant le soja comme matière première sont en projet au Paraguay¹. Par ailleurs, ces carburants sont autorisés par le régime de compensation et de réduction de carbone pour l’aviation internationale (CORSIA), le seul accord international, en vigueur jusqu’en 2035². La menace d’un essor des cultures vivrières comme le soja ou l’huile de palme présentant un risque élevé de déforestation devient de plus en plus concrète à mesure que les politiques mettent en avant les avantages supposés des « carburants d’aviation durables ».

La monoculture de plantes à vocation énergétique dans des champs de grande taille augmente l’utilisation d’engrais, de pesticides et d’herbicides, avec leur lot d’effets dévastateurs sur l’environnement, la biodiversité et la santé. L’expansion de cultures comme le soja et le palmier à huile est source d’émissions de CO₂ du fait de changements d’affectation des sols pouvant avoir pour conséquence un bilan carbone égal, voire supérieur, à celui des carburants fossiles³ (Fig. 1). Elle peut également avoir des impacts humanitaires⁴ tels que des conflits fonciers, des abus en matière de travail, des hausses de prix alimentaires, des pénuries d’eau et des maladies chroniques dans les populations riveraines du fait de la pollution.

Le seul procédé actuellement en mesure de produire des biocarburants de deuxième génération pour l’aviation à une échelle commerciale utilise des huiles « usagées ». C’est le procédé actuellement utilisé pour produire du biogazole pour le secteur routier à une échelle commerciale, quoiqu’en quantités limitées. Il a été constaté que lorsque des huiles « usagées » sont utilisées pour produire de grandes quantités de biogazole, elles font défaut à d’autres secteurs qui doivent alors se tourner vers d’autres sources telles que l’huile de palme⁵. Leur utilisation peut également donner lieu à des fraudes, comme par exemple la vente d’huile de palme fraîche sous couvert de vente d’« huile de friture usagée »⁶. L’huile de palme ou ses dérivés sont en fait souvent utilisés, mais camouflés sous une autre appellation⁷. Tout cela entraîne indirectement une augmentation des surfaces de cultures pour la production d’énergie, avec tous les impacts associés.

LES BIOCARBURANTS ENTRERAIENT EN CONCURRENCE AVEC D’AUTRES USAGES

La quantité mobilisable de déchets organiques et de rési- dus agricoles ou forestiers durables s’avère être très limitée au niveau mondial. Et aucun procédé de fabrication de carburant n’a atteint une échelle commerciale. Un rapport de l’UE de 2020 (auquel ont contribué Airbus, Boeing, BP, Shell et easyJet) indique clairement que « la dépendance des biocarburants vis à vis des matières premières, les changements d’utilisation des terres, les besoins élevés en eau et/ou la monoculture font que le secteur aérien sera en concurrence avec d’autres intérêts qui ont besoin des matières premières à d’autres fins »⁸.

Les gouvernements devront utiliser toute la production de biomasse pour nourrir une population mondiale en croissance, tout en décarbonant l’électricité, le chauffage, l’agriculture (par exemple en remplaçant les engrais fabriqués à partir de combustibles fossiles) et les transports. Les politiques actuelles des gouvernements ne prévoient pas la disparition totale des moteurs à combustion des voitures, des camions ou des navires avant 2040. Cela fait que dans les décennies qui viennent, le transport aérien sera en concurrence avec le transport terrestre pour l’accès aux biocarburants durables dont la disponibilité sera insuffisante. Fixer des objectifs ambitieux pour les biocarburants aviation ne peut qu’inciter à détourner des ressources de leur utilisation actuelle par le secteur routier⁹. Le gouvernement britannique fait remarquer que lorsque les unités de production produisent plus de biocarburant pour l’aviation que de biogazole routier, leur efficacité globale diminue et les coûts de production augmentent, ce qui rend « la décarbonation de l’ensemble de l’économie plus coûteuse »10. Produire des biocarburants aviation ne ferait donc que déplacer une réduction d’émissions d’un secteur à un autre, tout en diminuant la réduction totale de ces émissions et en augmentant les coûts. La biomasse est également fortement convoitée par des projets visant à absorber le CO2 de l’air et à le stocker dans le sous-sol (Bioénergie avec captage et stockage de dioxyde de carbone, BECCS en anglais). Cette technologie dangereuse et non démontrée augmenterait la pression sur des ressources mondiales limitées et amplifierait le risque de tous les impacts mentionnés précédemment.

LES BIOCARBURANTS NE RÉDUIRAIENT QUE PARTIELLEMENT L’IMPACT CLIMATIQUE DU TRANSPORT AÉRIEN PAR RAPPORT AUX CARBURANTS FOSSILES

Le secteur affirme que « les SAF peuvent réduire les émissions jusqu’à 80 % tout au long de leur cycle de vie »¹¹. Toutefois, des seuils de seulement 60 %¹² de réduction d’émissions de gaz à effet de serre ont été retenus par certains pays et les carburants éligibles au régime international CORSIA peuvent ne procurer que 10 %¹³ de réduction.En outre, les avions génèrent également d’autres émissions que le CO₂, comme les traînées de condensation, dont on estime qu’elles ont un effet de réchauffement planétaire plus important que celui du CO₂¹⁴ émis par eux. Des études récentes ont montré que les biocarburants peuvent contribuer à réduire les émissions autres que le CO₂, mais que la réduction ne sera que partielle¹⁵. Ainsi, même si le kérosène était entièrement remplacé par des biocarburants, l’impact climatique des avions resterait assez important.

LES GOUVERNEMENTS NE DOIVENT PAS SUBVENTIONNER LES BIOCARBURANTS AVIATION : C’EST AU POLLUEUR DE PAYER

Même s’ils montent en puissance, les biocarburants aviation resteront bien plus chers que le kérosène. Les biocarburants issus d’huiles « usagées » sont les plus compétitifs, mais restent tout de même deux fois plus chers et « d’autres procédés de conversion coûtent jusqu’à huit fois plus cher »¹⁶. Ces coûts élevés pourraient compromettre les plans de croissance du secteur. La seule façon pour lui de continuer à se développer tout en utilisant de plus grandes quantités de carburants alternatifs comme les biocarburants, serait de bénéficier d’importantes subventions gouvernementales pour leur production. Selon une étude de 2019 de l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI), il faudrait construire 328 grandes bioraffineries par an jusqu’en 2035 pour satisfaire la demande, et cela uniquement pour le trafic aérien international, pour un coût annuel d’investissement de 29 à 115 milliards de dollars¹⁷. Toutefois, investir dans des bioraffineries ferait courir un risque énorme aux finances publiques, car il est peu probable, pour les raisons évoquées ici, que les biocarburants aviation puissent un jour être considérés comme « durables ». Il est donc probable que les installations se transforment en « actifs échoués », avec à la clef la perte du capital investi. En fin de compte, ce n’est pas aux contribuables, dont la plupart ne prennent jamais ou rarement l’avion, de payer pour cela.

LE DÉPLOIEMENT DES BIOCARBURANTS NE PEUT PAS SE FAIRE ASSEZ RAPIDEMENT ET CELA NE DEVRAIT PAS ÊTRE L’OBJECTIF

Cela fait plus de dix ans qu’il promet d’augmenter la production de biocarburants sans que cela se concrétise. Les objectifs n’ont jamais été atteints, loin s’en faut, et les ambitions ont dû être revues à la baisse au fil des années. Ainsi par exemple, en 2009, l’Association internationale du transport aérien (IATA) visait un taux de 10 % de biocarburants avant 2017¹⁸ et en 2011 l’Air Transport Action Group (ATAG) déclarait : « Nous nous efforçons de remplacer 6 % de notre carburant par du biocarburant d’ici 2020. Nous espérons que ce chiffre pourra être plus élevé »¹⁹. Cependant, force est de constater qu’en 2021 moins de 0,01 % seulement du carburant aviation est du biocarburant²⁰.

Même les prévisions les plus optimistes du secteur ne mon trent pas une pénétration importante des biocarburants aviation au cours des prochaines décennies, du fait d’une très forte croissance du trafic aérien et donc de la consommation de carburant. L’UE a par exemple présenté un plan ne permettant pas de fournir plus de 5 % de carburants aviation alternatifs (essentiellement du biocarburant) d’ici à 2030²¹. Compte tenu des quantités limitées de biomasse disponibles et donc du potentiel limité des biocarburants, la seule façon d’atteindre un pourcentage plus élevé dans des délais raisonnables serait de réduire la consommation totale de carburant. Toutefois, comme indiqué ci-dessus, même ces quantités limitées entreraient en concurrence avec d’autres applications et entraîneraient des risques de violation des droits de l’homme, d’émissions dues au changement d’affectation des sols et de perte de biodiversité. Cela fait des biocarburants une mauvaise solution à de nombreux égards et une réelle menace pour l’atteinte des objectifs climatiques de manière équitable.

Notes

¹ Global AG Investing (2019): https://bit.ly/biofuel-paraguay
² T&E (2019): https://bit.ly/Corsia-assessment
³ T&E (2019): https://bit.ly/Biofuels-GHG
⁴ Milieudefensie (2020): https://bit.ly/Neste-biofuel
⁵ Biofuelwatch (2017): https://bit.ly/aviation-biofuels-report
⁶ BBC (2021): https://bit.ly/doubts-biofuels
⁷ Biofuelwatch: https://bit.ly/names-palmoil
⁸ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen, p. 18
⁹ ICCT (2021): https://bit.ly/SAF-feedstock, p 1-4
¹⁰ Department for Transport UK (2021): https://bit.ly/SAF-Mandate, p. 48-49
¹¹ IATA (2021): https://bit.ly/IATA-SAF
¹² Department for Transport UK (2021): https://bit.ly/SAF-Mandate, p. 48-49
¹³ T&E (2019): https://bit.ly/Corsia-assessment
¹⁴ Lee, D et al (2021): https://bit.ly/Aviation-climate-forcing, p.1
¹⁵ Vogt, C et al (2021): https://bit.ly/biofuels-nonco2, p. 1
¹⁶ ICCT (2021): https://bit.ly/SAF-feedstock, p 1-4
¹⁷ ICAO (2019): https://bit.ly/destination-green, p. 20
¹⁸ IATA (2009): https://bit.ly/IATA-projections, p.14
¹⁹ ATAG (2011): https://bit.ly/atag-future-of-flight, p.2
²⁰ FlightGlobal (2020): https://bit.ly/faith-in-SAF
²¹ European Commission (2021): https://bit.ly/refuel-EU, Annex 1, p. 28

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Les carburants d’aviation alternatifs également appelés « carburants d’aviation durables » (Sustainable Aviation Fuels, SAF) sont des hydrocarbures liquides qui peuvent être utilisés par les avions actuellement en service à la place du kérosène dérivé du pétrole. Le secteur aérien considère que ces carburants sont durables parce qu’ils sont faits à partir de CO₂ prélevé dans l’atmosphère, et non à partir de pétrole extrait du sous-sol qui ajoute du CO₂ à l’atmosphère en brûlant. Leur argument est que le mélange de ces carburants avec des carburants fossiles réduirait donc les émissions.

Il existe deux grandes catégories de carburants d’aviation alternatifs:

• Les biocarburants produits à partir de biomasse (voir Fiche N° 4)
• Les électrocarburants synthétiques (e-carburants) produits à partir d’électricité (voir ci-dessous)

Les électrocarburants synthétiques, ou e-carburants, sont obtenus en combinant de l’hydrogène et du carbone pour former un hydrocarbure liquide. Afin de limiter les émissions, l’hydrogène doit être extrait de l’eau par électrolyse à l’aide d’électricité renouvelable et le dioxyde de carbone doit être extrait de l’air par capture atmosphérique directe (Direct Air Capture, DAC). Les deux molécules sont ensuite combinées par le procédé Fischer-Tropsch (FT) pour former des hydrocarbures¹. L’énergie requise doit également être renouvelable.

Les électrocarburants sont également connus sous le nom de carburants synthétiques (Synfuels) ou de carburants liquides issus de la conversion d’électricité (Power-to-Liquid, PtL). Les e-carburants, comme les biocarburants, sont des carburants de substitution qui pourraient être mélangés au kérosène fossile et utilisés par les avions existants.

LES E-CARBURANTS NE PEUVENT PAS ÊTRE DÉPLOYÉS SUFFISAMMENT RAPIDEMENT POUR ATTEINDRE LES OBJECTIFS CLIMATIQUES

Le déploiement des e-carburants devrait prendre plusieurs décennies. Très peu de pays ont des plans de développement. Actuellement, seule l’UE envisage d’imposer les e-carburants, avec un taux d’incorporation limité à 0,7 % en 2030² et l’ONG Transport & Environment estime qu’un objectif de plus de 1 % serait difficile à atteindre dans l’UE³. Ces chiffres sont très en deçà du rythme de réduction des émissions qu’il faudrait atteindre pour ne pas dépasser l’objectif de réchauffement de 1,5 °C convenu au niveau mondial : selon le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE), les émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) doivent être réduites de 55 % d’ici à 2030⁴.

LES E-CARBURANTS NE RÉDUIRAIENT QUE PARTIELLEMENT LES ÉMISSIONS AUTRES QUE LE CO₂

Le transport aérien ne doit pas seulement réduire ses émissions de CO₂, mais aussi ses autres émissions_, dont l’impact sur le climat est aujourd’hui deux fois plus important⁵. Alors que les émissions de CO₂ des e-carburants pourrai- ent théoriquement être réduites à zéro si le CO₂ était extrait de l’air et si de l’électricité renouvelable était utilisée pour produire l’hydrogène et dans tous les autres processus, c’est loin d’être le cas pour les impacts autres que celui du CO₂ : des estimations récentes indiquent que les e-carburants ne réduiraient pas ces autres impacts de plus de 12 % par rapport au kérosène⁶_.

POUR PRODUIRE DES E-CARBURANTS, IL FAUDRAIT DES QUANTITÉS ÉNORMES D’ÉLECTRICITÉ RENOUVELABLE QUI MANQUERAIENT AUX AUTRES SECTEURS QUI DOIVENT SE DÉCARBONER

Les e-carburants pourraient s’intégrer dans une nouvelle économie de l’hydrogène visant à remplacer les combustibles fossiles là où l’électricité n’est pas une alternative possible. Leur production nécessiterait d’énormes quantités d’électricité renouvelable : il en faut en effet non seulement pour produire de l’hydrogène, avec d’importantes déperditions d’énergie, mais aussi pour les autres étapes de la fabrication des e-carburants, accroissant encore les pertes d’énergie. L’hydrogène doit être combiné au CO₂ et le carburant obtenu doit ensuite être transformé et purifié pour être utilisable par les moteurs d’avion. Le CO₂ doit être extrait de l’atmosphère par capture atmosphérique directe (DAC), ce qui entraîne un coût énergétique élevé en raison de sa dilution. En fin de compte, environ 10 % seulement de l’électricité dépensée serait convertie en poussée pour faire avancer l’avion⁷.

Utiliser de l’électricité renouvelable pour produire des e-carburants est une mauvaise idée, car il en faudrait des quantités énormes, alors que l’électricité renouvelable est cruciale pour décarboner l’économie mondiale et qu’elle peut être utilisée avec une bien meilleure efficacité dans la plupart des autres applications. Ainsi par exemple, dans un autocar électrique fonctionnant sur batterie, 77 % de l’électricité est convertie en mouvement⁸, soit un rendement 8 fois supérieur à celui d’un avion utilisant des e-carburants !
Dans les décennies à venir, la production d’électricité renouvelable ne sera pas suffi sante pour tout à la fois :

• Remplacer les combustibles fossiles dans les centrales électriques qui alimentent le réseau.
• Satisfaire les nouvelles demandes d’électricité (voitures, chauffage/climatisation, numérique, etc).
• Remplacer l’hydrogène gris (produit à partir de combustibles fossiles) utilisé par l’industrie, par exemple pour la production d’engrais.
• Satisfaire la nouvelle demande d’hydrogène pour les camions, les bateaux, les avions…

LES GOUVERNEMENTS NE DOIVENT PAS SUBVENTIONNER LES E-CARBURANTS AVIATION :
C’EST AU POLLUEUR DE PAYER

La complexité du processus et la quantité d’énergie nécessaire se traduisent par des coûts élevés : il a été estimé que les e-carburants allaient coûter 6 à 9 fois plus que le kérosène en 2020 et devraient coûter encore 2 à 3 fois plus en 2050¹⁰. Les gouvernements seront donc sollicités pour des subventions permettant de maintenir artificiellement des prix bas. Il en résulterait une hausse du trafic aérien et des émissions plus importante que si le secteur devait lui-même payer tous les coûts. Ce n’est pas aux contribuables, dont la plupart ne prennent jamais ou rarement l’avion, de payer pour cela.

AUTRES PROBLÈMES MOINS CONNUS

Le secteur est confronté à un dilemme en ce qui concerne le CO₂ dont il a besoin : pour réduire au maximum l’impact climatique de la filière (de 60 %), il faudrait que le CO₂ soit extrait de l’atmosphère, mais comme il y est très dilué, il faudrait dépenser beaucoup d’énergie. Il vaudrait mieux utiliser le CO₂concentré qui est encore émis en grandes quantités par les cheminées de l’industrie (ciment, acier, raffineries…), mais cela reviendrait à utiliser du combustible fossile une seconde fois et au final cela générerait des émissions CO₂ supplémentaires dans l’atmosphère. La réduction de l’impact climatique ne serait plus alors que de 30 %¹¹.

Un autre problème rarement mentionné est que le processus de fabrication produit un mélange d’hydrocarbures, dont seulement 50 à 70 % conviennent à l’aviation¹². Cela signifie qu’environ 30 à 50 % de l’électricité renouvelable utilisée serait gaspillée pour des sous-produits qui pourraient être obtenus de manière plus effi cace ou pour lesquels il existe de meilleures alternatives.

Les e-carburants resteront longtemps une denrée précieuse, rare et chère qui ne devrait pas être utilisée à grande échelle pour remplacer le kérosène alors que les besoins vont considérablement augmenter si le secteur continue de croître.

Notes

¹ The Royal Society (2019): https://bit.ly/policy-briefing-e-fuels
² European Commission, (2021): https://bit.ly/refuel-EU, Annex I, p. 28
³ T&E (2021): https://bit.ly/TE-E-kerosene
⁴ UNEP (2019): https://bit.ly/UNEP-EmissionGap, p. 15
⁵Rester sur Terre (2020) : https://bit.ly/Aviation-non-CO2
⁶ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen
⁷ Ausfeder, F. et al (2017): https://bit.ly/analysis-sektorkopplung
⁸ T&E (2020): https://bit.ly/briefing-e-fuels
⁹ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen, p. 44
and IEA: https://bit.ly/iea-data-statistics
¹⁰ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen, p. 48
¹¹ CleanSky2&FCH (2020): https://bit.ly/report-hydrogen, p. 21
¹² Novelli, P. ONERA, (2021) : https://bit.ly/decarbonising-aviation (vidéo), 26′

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