Le secteur aérien en passe d’accélérer sur les carburants 100 % renouvelables ?

TRANSPORT Promesse moins lointaine que l’avion à l’hydrogène, le secteur aérien travaille à l’incorporation de biocarburants dans les réservoirs. C’est le cas, en France, de Global Bioénergies, qui a récemment fait voler un avion léger avec 97 % d’essence renouvelable

Fabrice Pouliquen

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Un avion Airbus de la compagnie aérienne Qatar Airways décolle depuis l'aéroport de Vienne, le 28 février 2020.
Un avion Airbus de la compagnie aérienne Qatar Airways décolle depuis l'aéroport de Vienne, le 28 février 2020. — JOE KLAMAR / AFP
  • Mardi, la start-up française Global Bioénergies, avec l’Allemande Swift Fuel, a fait voler un petit avion à moteur à pistons entre Sarrebruck (Allemagne) et Reims. Avec, dans le réservoir, 60 litres d’essence produite à partir de betterave et de bois.
  • Un vol d’essai, mais Global Bioénergies espère pouvoir commercialiser un carburant 100 % renouvelable pour avions légers dans les prochaines années. Et n’abandonne pas l’idée de mettre au point une solution pour les avions à réaction, spécialisés dans le transport de passagers.
  • Airbus et d’autres grands acteurs du secteur aérien y travaillent également. Mais le défi n’est pas seulement technologique. Il est aussi de savoir si la production de biocarburants pourra un jour se montrer de taille à répondre aux besoins de l’aviation.

C’est un vol qui vaut surtout pour son symbole. Mardi, en début d’après-midi, un Vans RV-8, petit biplace à hélices, a décollé de l’aéroport de Sarrebruck, en Allemagne, pour se poser une heure plus tard à l’aérodrome de Reims, 200 km plus à l’ouest. L’originalité tient aux 60 litres de carburant utilisés pour ce vol. Pas du 100 LL, l’essence habituellement utilisée par les avions à moteur à pistons, mais un substitut composé à 97 % de ressources renouvelables. A 75 % issus de betteraves, et 25 % de bois.

Derrière ce projet, on trouve, en collaboration avec l’entreprise allemande Swift fuels, spécialisée dans les carburants pour l’aviation, Global Bioenergies, qui développe des hydrocarbures à partir de ressources renouvelables. La start-up française avait fait parler d’elle quelques jours plus tôt en lançant  une gamme de cosmétiques fabriquée à partir de ressources renouvelables.

L’isobutène, la molécule clé

Le point commun ? C’est l’isobutène, répond Marc Delcourt, cofondateur de Global Bioenergie. « Cette molécule aux quatre atomes de carbone est une des briques élémentaires de la pétrochimie, explique-t-il. On peut la transformer en de nombreux composés pour en faire des cosmétiques, donc, mais aussi des plastiques, du caoutchouc… et donc du carburant. »

Global Bioenergie parvient à produire cet isobutène non plus à partir de pétrole mais de ressources renouvelables, tout en gardant le même champ d’applications possible. Et si la start-up est bien avancée sur les cosmétiques, le carburant aérien reste dans sa ligne de mire. « C’est l’application pour laquelle l’équation coût/prix est la plus difficile à trouver, précise Marc Delcourt. Il faudra également un procédé extrêmement performant et des usines de très grande taille pour servir ce marché. »

L'avion Rihn DR109 partira de Sarrebruck, en Allemagne, pour atterrir à Strasbourg, une heure plus tard, avec dans le réservoir un carburant renouvelable à plus de 97%.
L'avion Rihn DR109 partira de Sarrebruck, en Allemagne, pour atterrir à Strasbourg, une heure plus tard, avec dans le réservoir un carburant renouvelable à plus de 97%. - DR

Global Bioénergie présente alors le vol de ce mardi comme une première étape vers l’émergence d’une filière de biocarburants dans l’aviation. La start-up française espère être en mesure d’avoir une solution commercialisable « quelque part dans la seconde moitié de la décennie ». En commençant par les avions à moteur à pistons. Une niche dans l’aviation… mais pas si petite. « On parle de petits appareils de deux à six places, essentiellement utilisés pour l’aviation de loisir en France, indique Marc Delcourt. Aux Etats-Unis, ils peuvent aussi servir à faire du transport de passagers, typiquement entre les capitales des Etats et les villes secondaires. » Global Bioénergies évalue à un milliard de litres [environ 800.000 tonnes] la quantité de carburant consommée chaque année par les avions à moteur à pistons en Europe et aux Etats-Unis.

Les avions à réaction en ligne de mire

Global Bioenergies ne veut pas s’arrêter à ce premier marché et vise la mise au point d’un carburant 100 % renouvelable pour les avions à réaction, ceux utilisés dans l’aviation commerciale. Soit le cœur du problème quand on parle « décarbonation du secteur aérien ». « Ces appareils utilisent du kérosène [produit à partir de pétrole également], rappelle Marc Delcourt. C’est un peu plus complexe, mais notre procédé permet aussi d’obtenir ce carburant à partir de ressources renouvelables. »

Global Bionergies n’est pas seul sur le coup. Le 10 juin, Airbus et plusieurs acteurs de l’aéronautique français ont présenté le projet Volcan qui ambitionne, d’ici à la fin de l’année, de faire voler un A320 Neo avec du kérosène 100 % renouvelable. « Là encore un vol de démonstration, qui devra être suivi de plusieurs années de développement pour arriver à des solutions commercialisables », précise Philippe Novelli, directeur « Propulsion aéronautique et environnement » à l’ Onera, le centre français de recherche aérospatial, impliqué dans ce projet.

Le défi est d’abord technologique. « Il est déjà possible d’incorporer des biocarburants au kérosène fossile, mais pas au-delà de 50 %, reprend Philippe Novelli. Cette limite vient du fait que le kérosène fossile contient des molécules [les aromatiques par exemple] que n’ont pas les biocarburants, alors qu’elles ont un rôle dans le bon fonctionnement des moteurs d’avion. » C’est tout l’enjeu du projet Volcan : « voir de quelle façon il serait possible d’adapter les avions pour qu’ils se passent de ces molécules », poursuit-il.

Des biocarburants trop limités en quantité ?

L’autre enjeu concerne la disponibilité de la ressource. Si l’aviation n’utilise pas (ou très peu) de biocarburant aujourd’hui, c’est tout simplement que la production de biocarburants est pour l’instant trop limitée. Faut-il attendre du mieux à l’avenir ? Côté demande, les besoins sont potentiellement gigantesques. En 2018, l’aviation civile mondiale a consommé 286 millions de tonnes de kérosène, selon l’Association du transport aérien international (Iata).

Côté offre, « il est aujourd’hui possible de transformer en carburant aéronautique à peu près tous les types de biomasse [matière organique d'origine végétale] », explique Philippe Novelli. A partir d’huiles [palme, colza, tournesol, huiles usagées], ou de sucres provenant directement de plantes [cannes à sucre, betterave…], d’amidon [blé], de ligno-cellulose [bois]… « Mais les volumes de production ne seront jamais suffisants », estime Sylvain Angerand, coordinateur des campagnes de l’association Canopée, affiliée aux Amis de la Terre, qui prépare un rapport sur le sujet pour cet automne. « Heureusement, la France a fermé la porte à une utilisation de biocarburants de première génération [issues de cultures destinées traditionnellement à l’alimentation], comme l’huile de palme, dont la demande en forte hausse est facteur de déforestation en Asie du Sud-Est, poursuit-il. Mais les autres filières évoquées pour produire à l’avenir les biocarburants - résidus de production agricoles, bois, huiles de fritures usagées - ont aussi leurs effets pervers si on les développe massivement. »

Des électro-carburants prometteurs ?

Philippe Novelli, lui, ne ferme la porte à aucun biocarburant. « Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec) estime jusqu’ à 170 exajoules par an la quantité de biomasse qu'il serait possible de produire avec un bon niveau de convergence entre les études sur le sujet tout en s'assurant de dédier suffisamment de surfaces agricoles à la production alimentaire, indique-t-il. 170 exajoules, cela permettrait d'en allouer une part à l'aviation. » Surtout, le directeur « Propulsion aéronautique et environnement » de l’Onera rappelle qu’il y a d’autres filières de carburants durables qui émergent. « C’est le cas des électro-carburants [ou Power to liquid fuel], qui visent à produire des carburants de synthèse à partir de CO2 captés dans les fumées industrielles ou dans l’atmosphère », illustre-t-il.

« Cette piste nous semble plus intelligente, glisse Sylvain Angerand. Mais elle ne servira à rien si, en parallèle, on ne réduit pas massivement le trafic aérien. » Un message que martèlent les ONG environnementales et que ne contredit pas totalement Marc Delcourt, à Global Bioenergie. « Pour décarboner le secteur aérien, il nous faudra à la fois repenser nos usages de l’avion, mais aussi travailler à rendre des appareils plus verts », pointe-t-il. Sur ce deuxième pilier, il y a la grande promesse de l’avion à hydrogène, mais qui ne devrait pas être largement utilisée avant 2050. « Ça devrait être bien plus tôt pour les carburants 100 % renouvelables, qui ne nécessiteront pas de fabriquer une nouvelle génération d’avions », pointe Marc Delcourt.