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Destination : l'aviation neutre en carbone

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Une feuille de route

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Aucun moyen de transport n'est plus rapide que l'avion. Pour aller de Londres à New York en bateau, il faut 10 jours. Le même trajet en avion ne prend même pas 10 heures. Les chaînes d'approvisionnement essentielles, comme celle qui est nécessaire pour transporter les vaccins COVID-19, qui nécessitent une réfrigération continue, seraient difficilement réalisables sans le transport aérien - ou seraient de toute façon plus coûteuses. L'avion a relié les hommes, les cultures et les pays comme une toile mondiale avant même qu'Internet n'existe. Aujourd'hui, les avions émettent des gaz à effet de serre nocifs pour l'environnement - mais que nous réserve l'avenir ? L'industrie aéronautique démontre déjà que le rêve de voler n'est pas inconciliable avec la neutralité carbone. Les constructeurs d'avions, les chercheurs et les compagnies aériennes explorent des moyens innovants pour atteindre la neutralité carbone d'ici 2050.

De 20 heures à 20 minutes - voler réduit la dimension temporelle

Pourquoi prenons-nous l'avion ? Pour répondre à cette question, il faut remonter au premier vol commercial au monde : Il y a plus de 100 ans, le premier passager d'une compagnie aérienne a traversé la baie de Tampa, dans l'État américain de Floride. La distance linéaire était de 30 kilomètres. Les temps de trajet à l'époque : 20 heures en voiture, deux heures en bateau à vapeur et seulement 20 minutes en avion !

Les avions créent des connexions physiques entre les personnes et les marchés à une vitesse plus grande et sur de plus longues distances que tout autre moyen de transport. Aujourd'hui, une personne qui veut se rendre à New York ne se demande pas : dix heures en avion ou dix jours en bateau pour traverser l'Atlantique ? La vraie question pour la plupart des gens aujourd'hui est plutôt : est-ce que je veux prendre l'avion ou rester tout simplement à la maison ? Sans avion, il n'y aurait pas de sommets politiques internationaux ni de conférences scientifiques mondiales. Pas de Jeux olympiques ni de championnats du monde de football. De même, les vacances, les voyages d'affaires ou les visites à la famille et aux amis dans des régions éloignées seraient pratiquement inconcevables sans la possibilité de prendre l'avion.

Téléphones, fournitures médicales et commerce mondial

Il en va de même pour la circulation des marchandises. Si l'on se base sur la valeur des produits, un tiers de l'ensemble du commerce mondial s'effectue par avion. Cela est particulièrement vrai pour les marchandises de grande valeur et les articles qui doivent être livrés rapidement. Par exemple, la plupart des matériaux auxiliaires et environ un cinquième de toutes les fournitures médicales sont livrés par avion. Pendant la pandémie de COVID-19, les masques, les ventilateurs et les vaccins ont pu être distribués rapidement grâce aux avions. De nombreuses machines, pièces de rechange ou pièces automobiles - des marchandises issues des industries clés allemandes - parviennent également à leurs clients dans le monde entier par fret aérien. Et vice versa : 90 % des smartphones arrivent en Allemagne par voie aérienne. En bref : sans les avions, le commerce mondial et la vie que nous menons dans les pays industrialisés seraient complètement différents. Cela explique la forte croissance du trafic aérien, qui double plus ou moins tous les 15 ans. Et bien que l'économie et la société aient apparemment appuyé sur le bouton pause pendant la pandémie, les experts prévoient à long terme une nouvelle croissance du trafic aérien.

Atteindre la neutralité climatique est un avantage concurrentiel

À première vue, l'augmentation du trafic aérien se traduit par une hausse des émissions de gaz à effet de serre. En particulier en période de changement climatique, cette équation ne tient pas la route. Sur la voie d'une économie neutre sur le plan climatique, les principaux acteurs - qu'il s'agisse du grand public, des politiciens ou des militants pour le climat, mais aussi des compagnies aériennes, des passagers et des investisseurs - exigent un engagement clair de l'industrie aéronautique pour réaliser la transition énergétique dans le ciel. Seule une aviation durable peut garantir la mobilité et la protection du climat à long terme et ainsi conserver sa "licence d'exploitation". Le secteur de l'aviation a rapidement reconnu sa responsabilité dans la protection de notre environnement et a activement relevé les défis auxquels il est confronté à cet égard. Elle a depuis lors tenu ses promesses - et continue de le faire : Aujourd'hui, 90 % des investissements en recherche et développement visent à réduire les émissions et la pollution sonore. Depuis l'avènement de l'ère de l'avion à réaction, les émissions totales par passager-kilomètre ont déjà diminué de plus de 80 %. Les avions modernes qui utilisent la technologie allemande de pointe ne consomment que deux litres par passager et par 100 kilomètres. Et le défi continue.

Aujourd'hui, chaque nouvelle génération d'avions réduit la consommation de kérosène et donc les émissions de 25 % supplémentaires, tout en diminuant les coûts de carburant. La protection de l'environnement et la compétitivité vont de pair. Il n'y a pas de contradiction entre la croissance économique et les vols propres ; au contraire, sur un marché mondial âprement disputé, le gagnant est celui qui peut proposer des avions, des moteurs, des systèmes et des équipements plus silencieux, plus sûrs, plus propres et plus confortables que les modèles précédents. Par conséquent, les innovations d'aujourd'hui contribuent à l'obtention des avantages concurrentiels de demain. Ces résultats sont vraiment remarquables et reposent sur des décennies de financement politique cohérent et tourné vers l'avenir de la recherche et du développement.

Destination 2050 - Le vol vers un avenir neutre sur le plan climatique est en train d'embarquer

La barre des vols neutres sur le plan climatique est toutefois plus haute : avec sa feuille de route "Destination 2050", l'industrie aéronautique européenne s'est engagée à atteindre la neutralité climatique d'ici le milieu du siècle. Mais comment est-il possible de réduire les émissions à zéro ? La réponse est la suivante : Il n'existe tout simplement pas de solution universelle à une tâche aussi ardue. Il faudra plutôt prendre diverses mesures coordonnées et de moindre envergure. Cela commence par de nouveaux concepts de formes aérodynamiques, de matériaux intelligents et de constructions légères, mais va bien au-delà. En améliorant les itinéraires de vol - par exemple en tenant compte des vents (arrière) favorables - les émissions de l'aviation commerciale pourraient être réduites de 16 % selon une étude réalisée en 2021 par l'université de Reading. Le plus grand potentiel réside toutefois dans des moteurs électriques plus efficaces et des carburants d'aviation durables. La transition énergétique dans le ciel nécessite l'engagement de la société dans son ensemble, et ne peut être réalisée que par une étroite collaboration entre la politique, l'industrie, la science, la recherche et les syndicats.

Des avions alimentés par des batteries ?

La vision d'un petit avion électrique est déjà testée dans la pratique. Des start-up et des entreprises du monde entier se livrent à une course effrénée pour rechercher et développer des machines volantes alimentées par des batteries. En l'état actuel des choses, jusqu'à 12 passagers pourraient voler à l'électricité sur une distance de 500 kilomètres, soit suffisamment pour un voyage de Francfort à Paris. Ces petits appareils offriraient une solution sans émissions aux taxis aériens et pourraient être utilisés à l'échelle locale ou régionale. Des mini-hélicoptères à propulsion électrique pourraient également être utilisés lors des Jeux olympiques de 2024 à Paris pour réduire la durée des trajets et décongestionner les centres-villes. Toutefois, le poids des batteries restera un facteur limitant dans un avenir prévisible.

L'hydrogène est considéré comme une option pour les trajets moyen-courriers

Afin de couvrir des distances de vol allant jusqu'à 3 000 kilomètres, les chercheurs envisagent également des solutions basées sur l'hydrogène. Les turbines des avions pourraient être adaptées pour brûler de l'hydrogène au lieu du kérosène, moyennant des modifications mineures. Si l'hydrogène est "vert", c'est-à-dire entièrement produit à partir d'énergies renouvelables, les émissions de carbone immédiates sont effectivement réduites à zéro. Le défi : l'hydrogène est environ quatre fois plus volumineux que le kérosène. À l'état liquide, il doit être constamment refroidi à -253 degrés Celsius. Par conséquent, les avions utilisant de l'hydrogène nécessiteraient des réservoirs plus grands, qui devraient être déplacés de leur position actuelle dans les ailes de l'avion, plus profondément dans le fuselage. La conception de l'avion et ses propriétés aérodynamiques devraient donc être adaptées pour correspondre à ces changements. Cependant, la liquéfaction de l'hydrogène nécessite de l'énergie et les réservoirs doivent être bien isolés. Cela démontre clairement que les technologies futures utilisées dans l'aviation sont extrêmement complexes. Néanmoins, le premier avion à hydrogène prêt pour la production de masse devrait décoller dès le milieu des années 2030 !

Les carburants d'aviation durables offrent une approche neutre du point de vue climatique pour les trajets longue distance

Même si le nom peut sembler compliqué, les carburants d'aviation durables - ou simplement les SAF - sont déjà utilisés aujourd'hui. Sur les vols longue distance, ces carburants peuvent réduire les émissions de gaz à effet de serre jusqu'à 80 %. Ces carburants durables peuvent être produits par le traitement de la biomasse provenant de déchets naturels, de cultures énergétiques ou d'algues. Sur certaines lignes, les vols de passagers sont déjà alimentés par des SAF mélangés aujourd'hui. Où est le problème ? Les quantités de SAF fabriquées à partir de la biomasse ne sont pas suffisantes pour couvrir les besoins de l'aviation commerciale. L'avenir réside donc dans les carburants synthétiques. Ceux-ci sont neutres sur le plan climatique car des installations industrielles sont utilisées pour extraire le dioxyde de carbone de l'atmosphère lors de la production, qui est ensuite rejeté dans l'air lors de la combustion. Afin de transformer les prototypes d'usines existants en usines commercialement viables, la demande et la production de carburants synthétiques doivent augmenter considérablement. Un tour de force qui en vaudrait la peine : après tout, les vols long-courriers sont responsables de 75% de toutes les émissions de CO2 alors qu'ils ne représentent que 25% du trafic aérien.

Le développement durable est un travail d'équipe - mené par les pionniers du secteur à l'occasion du #ILA22

L'aviation fait partie intégrante de notre vie moderne. Elle nous concerne tous et est à l'aube d'une révolution technologique. Les groupes industriels, les fournisseurs, les PME, les start-ups, les chercheurs, la communauté scientifique et les politiques œuvrent tous à la neutralité climatique de l'aviation. Lors de la conférence #ILA22, des acteurs du monde entier et de tous les secteurs se réuniront pour atteindre une destination commune : un avenir climatiquement neutre !