Face à un trafic croissant, l'aviation en quête de solutions vertes


Optimisation des trajectoires de vol, roulage électrique, biocarburants : en attendant un avion électrique commercial le transport aérien tente de se mettre au vert avec pour vent contraire la croissance permanente du trafic.


Au salon de l'aéronautique de Farnborough, Rolls-Royce a dévoilé son projet de "taxi volant" électrique hybride © Rolls-Royce
Au salon de l'aéronautique de Farnborough, Rolls-Royce a dévoilé son projet de "taxi volant" électrique hybride © Rolls-Royce
En 2016, l'aviation civile, qui représente environ 2 % des émissions mondiales de CO2, a été le premier secteur à se doter d'un dispositif mondial de maîtrise de ses émissions, appelé Corsia, avec un objectif de croissance neutre à partir de 2020 et la mise en place d'un mécanisme de compensation. "Ce n'est pas seulement du "verdissage" (...) les efforts sont réels, sur les avions, les mesures, les temps d'atterrissage ou de décollage, mais le problème c'est qu'on augmente sans cesse le trafic", estime Gilles Bœuf, ancien président du Muséum d'histoire naturelle.
Depuis les années 60, les progrès technologiques ont permis de réduire la consommation unitaire d'un avion de ligne d'environ 70 % et les émissions de CO2 par siège de 80 % depuis le premier avion à réaction, selon l'Atag (Air Transport Action Groupe), un groupe d'experts de l'industrie du transport aérien. Mais dans le même temps, sur fond de montée des classes moyennes dans les pays émergents, le trafic mondial devrait quasiment doubler d'ici 2036 pour atteindre 7,8 milliards de passagers par an.  
L'accomplissement du rêve d'un avion vert tout électrique semble toutefois lointain, le facteur poids freinant son envol. Même avec des batteries cinq fois plus performantes que celles existantes aujourd'hui, "il faudrait 180 tonnes de batteries environ alors que l'avion fait 80 tonnes", résume Stéphane Cueille, président du comité de pilotage du Conseil pour la recherche aéronautique civile (Corac). "Aujourd'hui faire un avion du type A320 tout électrique n'est pas envisageable. Peut-être un jour, s'il y a une rupture majeure", ajoute-t-il.

"Un avion électrique à l'horizon 2030-2035"

Avec les technologies actuelles poussées à leur maturité, on peut envisager un avion électrique à l'horizon 2030-2035, mais il s'agirait de petits avions, parcourant des distances courtes à faibles vitesse et altitude, note Jean Hermetz, responsable des nouvelles configurations d'avions à l'Onera, le centre français de recherche aérospatiale. D'ici-là, ce sont des engins électriques d'une gamme intermédiaire, entre le drone, l'hélicoptère et l'avion qui prendront leur place dans le ciel.
Au salon de l'aéronautique de Farnborough, le groupe industriel britannique Rolls-Royce a ainsi dévoilé son projet de développer un "taxi volant" électrique hybride qui décolle et atterrit verticalement, et pourrait voler d'ici cinq ans. Il étudie parallèlement un produit tout électrique. Autre solution qui fait l'objet de recherches, l'avion commercial hybride combinant plusieurs sources d'énergies ou avec l'électricité comme source de transfert de l'énergie entre le fan, système de ventilation, et le moteur. L'Onera travaille également sur la technologie de propulsion distribuée qui consiste à multiplier - jusqu'à plusieurs dizaines - le nombre de moteurs pour mieux exploiter les aspects aérodynamiques. Par ailleurs, des essais sur banc de l'open rotor, une hélice non carénée au lieu de réacteurs qui permettrait de réduire d'un tiers la consommation de carburant et les émissions de CO2 à l'horizon 2030, ont été lancés par le motoriste Safran.
Mais dans l'immédiat, l'utilisation de biocarburant - conçu pour résister à des changements rapides de température entre le tarmac (jusqu'à + 50 °C) et la très haute altitude (- 55 °C) - semble être la piste la plus prometteuse. La faisabilité technique a été démontrée et six biocarburants aéronautiques sont déjà certifiés par l'organisme de normalisation ASTM. Reste les freins économiques - les biocarburants sont beaucoup plus chers que le kérosène -, la disponibilité de la biomasse et la question de la durabilité.
Au sol, les aéroports contribuent à la réduction des émissions de carbone par l'usage de véhicules électriques sur le tarmac ou pour tracter les avions, de navettes électriques ou au gaz, d'éclairage Led...
Au niveau de la navigation, des solutions opérationnelles ont été développées : optimisation des vitesses de vol - jusqu'à 100 kg de carburant en moins par vol -, atterrissage en descente douce (jusqu’à 500 kg de carburant économisés pour un gros porteur), roulage à l'arrivée avec un moteur sur deux éteint...
Le programme européen Sesar, volet technologique de la construction du ciel unique européen, doit permettre une gestion du trafic aérien plus efficace avec notamment des routes directes ou l’optimisation de la gestion des arrivées sur un aéroport.
Mais à l'heure du low-cost, Gilles Bœuf en appelle aussi les consommateurs à la raison, s'emportant contre la mode du week-end passé à bas prix au bout du monde. "Les gens doivent comprendre que ce n'est pas décent", juge-t-il.

Sonia Wolf

Mercredi 18 Juillet 2018



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