Enjeux technologiques

L’aviation doit réduire ses émissions de CO2..

L’industrie aéronautique anticipe trois catégories de solutions technologiques pour diminuer ses émissions de dioxyde de carbone.

  • Amélioration de l’efficacité énergétique des avions
    • Par une amélioration de leur aérodynamique (voilure grand allongement, voilure active) pour améliorer la portance et diminuer la traînée.
    • Par une diminution de leur poids (composite et structure fonctionnelle).
    • Par des systèmes propulsifs plus efficaces (par exemple, programme RISE).
  • Diminution des émissions associées aux opérations
  • Utilisation de nouveaux combustibles
    • Les Sustainable Aviation Fuels (SAF) (électrocarburants ou biocarburants) ont une composition chimique proche de celle du kérosène et peuvent être utilisés sans modification drastique des infrastructures. Mais ces derniers devront être produits en quantité nécessaire (grâce à une électricité décarbonée, dans le cas des électrocarburants) et certifiés.
    • Un autre axe, qui implique un changement plus profond de la logistique d’approvisionnement et du design des avions, est l’hydrogène (par exemple, le programme ZEROe d’Airbus).


.. sans oublier les effets non-CO2

On distingue trois principaux effets non-CO2:

  • Les traînées de condensation: Ces traînées sont le mécanisme le plus visible. Elles peuvent se former après le passage d’un avion (en fonction des propriétés du panache des moteurs et de l’atmosphère). Certaines traînées peuvent aussi évoluer en cirrus induits et persister plusieurs heures. Ces cirrus induits auraient plus d’impact sur le climat que les seules émissions de CO2. Ainsi, éviter leur formation permettrait de réduire l’impact de l’aviation sur le climat.

  • L’émission d’oxyde d’azote (NOx): Les moteurs d’avions, en plus d’émettre du CO2 et de l’eau, émettent aussi des oxydes d’azote (NOx). A haute altitude, les NOx conduisent à la diminution de la concentration de méthane atmosphérique mais à la formation d’ozone. Ces deux gas (ozone et méthane) sont des puissants gas à effet de serre. A ce jour, il est estimé que l’impact des NOx a tendance à réchauffer le climat.

  • L’interaction des particules émises avec les nuages naturels: Parmi les produits de la combustion du kérosène, on retrouve des particules solides ou liquides qui résultent d’une combustion incomplète dans le moteur. Ces particules, appelées aérosols, peuvent influencer les nuages naturellement présents dans l’atmosphère. Ces effets des aérosols sur les nuages naturels ont été peu étudiés et leur impact sur le climat n’est pas quantifié.

Les solutions technologiques pour réduire l’impact climatique de l’aviation


Déplacer la souris sur le tableau pour avoir plus d’informations.

Solutions technologiques et opérationnelles CO2 Traînées/
Cirrus induits
NOx Complexité de déploiement Délai pour un déploiement à grande échelle
Compensation carbone
Diminue les effets CO2 mais efficacité et qualité de la compensation variables et difficiles à vérifier
Existant
Eviter les zones de formation des traînées
Légère augmentation due au changement de trajectoire
Diminution
Légère augmentation mais diminution possible si altitude plus basse

Moyenne

Introduction de métriques pour identifier des compromis entre effets CO2 et non-CO2 pour s’assurer d’un effet bénéfique sur le climat
10-15 ans
Vols en formation
Légère diminution due à une économie de carburant
Peu ou pas d’effets ?
Légère diminution due aux économies de carburant

Moyenne

Davantage de contraintes sur la planification des vols et la gestion du traffic aérien
Carburant désaromatisés
Faible diminution lors du vol mais potentielle augmentation lors de la production
Diminution des effets radiatifs en l’absence d’aromatiques ?

Moyenne

Introduction d’une nouvelle catégorie de carburant
Biocarburants
Diminution du CO2 par rapport au kérosène (sur l’ensemble du cycle de vie)
Diminution des effets radiatifs en l’absence d’aromatiques ?

Moyenne

Disponibilité de biomasse durables pour la production, investissement et montée en régime de la fillière, coût.
15-25 ans
Electrocarburant
Potentiellement neutre si fabriqué à partir de CO2 atmosphérique et électricité décarbonnée
Diminution des effets radiatifs en l’absence d’aromatiques ?

Elevée

Maturité technologique, rendement énergétique et besoin en électricité décarbonée, coût.
Hydrogène
Potentiellement neutre en CO2 si fabriqué à partir de sources d’énergies décarbonnées
Plus fréquentes ? Mais épaisseur optique potentiellement plus faibles et durée de vie plus faibles ?

Très élevée

Reconception complète des avions et des infrastructures de ravitaillement. Investissement associé. Développement de la production. Coût.
>30 ans