24/09/2022
Les bio-carburants aériens, une nouvelle voie pour décarboner
Bio-carburant aérien : de quoi parle-t-on ? En quoi peut-il réduire l’empreinte écologique de votre logistique ?
La reprise du trafic aérien mondial, après deux ans de pandémie, s’accompagne d’un nouvel élan en faveur de la décarbonation de l'industrie aéronautique. Si vous travaillez dans l'aviation, ou plus généralement dans les transports, vous avez probablement été exposé au concept de bio-carburant aérien, ou SAF (Sustainable Aviation Fuel), dans des articles et via votre fil LinkedIn.
Que sont les SAFs ? Pourquoi constituent-ils un excellent outil pour agir de manière durable ? En quoi peuvent-ils devenir un élément majeur de la décarbonation ?
C’est à ces interrogations – qui sont les vôtres aussi - que nous vous proposons de répondre dans cet article.
Relever le défi de la décarbonation
La décarbonation de l'aviation n'est pas un projet à solution unique. Il s'agit plutôt d’une combinaison de technologies d’économies d'énergie, de législation gouvernementale, de pouvoir d'achat des consommateurs et des entreprises et d’évolutions en matière de carburant. Plusieurs pistes permettant d'économiser de l'énergie sont envisageables, comme l'analyse des données afin d’optimiser la maintenance des moteurs, la formation et l’incitation des pilotes à l’éco-conduite des avions, la mise en œuvre par les aéroports et compagnies aériennes de technologies et processus requis pour réduire la consommation d'énergie au sol, ou encore la production de nouveaux matériaux et types d'avions qui permettent d’accroître l’efficacité énergétique. Selon une étude du Boston Consulting Group, les compagnies aériennes ont réduit leur consommation de carburant de 2,3% par an au cours de la dernière décennie. Pour atteindre l'objectif actuel de l'IATA (International Air Transport Association) fixé à Zéro émission net de CO2 d'ici 2050, les compagnies aériennes doivent maintenir la même réduction, voire l’amplifier, chaque année. Une réduction annuelle de 1,7%, par exemple, ne réduirait les émissions que d'environ 40% d'ici 2050.
Les technologies d'économie d'énergie et l'optimisation de la consommation des carburants sont des éléments essentiels de la décarbonation, et sans elles, l’objectif de vols à taux zéro ne sera pas réalisable à temps. Cependant, les économies d'énergie réalisées ne suffisent pas, à elles seules, à atteindre les objectifs de l'Accord de Paris, ce qui nous amène au cœur de cet article : les SAFs ou bio- carburants aériens.
De quoi s'agit-il et comment les compagnies aériennes peuvent-elles accélérer leur utilisation ?
Bio-carburants aériens ou SAFs (Sustainable Aviation Fuels) : de quoi parle-t-on ?
Les SAF sont un ensemble de carburants dotés de deux caractéristiques communes : ils sont, du fait de leur conception, des carburants de substitution et ils sont fabriqués à partir de matières premières renouvelables. Chimiquement équivalents au kérosène conventionnel, ils peuvent être mélangés ou ajoutés au carburant conventionnel. Pour ces raisons, les SAFs ne nécessitent aucune modification des moteurs d'avion, ils peuvent être distribués et stockés dans les infrastructures existantes et peuvent être gérés par les aéroports sans que cela n’ajoute de la complexité. Ces caractéristiques confèrent aux SAFs un attrait considérable pour les compagnies aériennes et l’ensemble des infrastructures concernées. Selon l'IATA, les SAFs pourraient remplacer 65% du kérosène conventionnel d'ici 2050.
Les SAF peuvent être divisés en deux groupes, selon les matières premières utilisées : les bio-carburants et les carburants synthétiques. Les bio-carburants emploient des matières organiques, par exemple de l'huile de cuisson usagée, des graisses animales, des déchets ménagers et des cultures énergétiques, tandis que des alternatives synthétiques sont créées à partir du CO² capté dans l'air ou à partir des émissions industrielles. Ces dernières sont actuellement en développement expérimental tandis que le processus de production des carburants de type HEFA (hydroprocessed esters and fatty acids, esters et acides gras hydrotraités) utilisant de la biomasse telle que l'huile de cuisson est une technologie mature qui peut être industrialisée. Toutefois, d'autres méthodes de fabrication à base organique sont encore technologiquement immatures et des procédés tels que la gazéification, la transformation des déchets ménagers en carburant, la production d'alcool à partir de jet et la conversion des déchets à base de bois, tels que les palettes usagées et les résidus forestiers, en SAFs seront développés au cours de la prochaine décennie.
L’approche Mass Balance
Pour comprendre l'attrait des SAFs au-delà des compagnies aériennes, nous devons examiner son potentiel de réduction des émissions du point de vue du Mass Balance, ou bilan matière. Chaque fois que du CO² est libéré à partir d'une source de combustible fossile, il s'ajoute à la masse globale de CO² dans l'atmosphère… et peu importe que ce CO² soit émis au Chili ou en Norvège. Selon la même logique, il est également sans importance de savoir où les émissions de CO² sont évitées.
Pour les transporteurs, cela signifie qu’ils ont la possibilité d’avoir recours à des SAFs pour neutraliser leurs émissions en remplaçant le carburant conventionnel n’importe où dans le monde.
Un cas concret : le transport par voie aérienne
Supposons que l’entreprise X expédie par avion une boîte de 100 kg de l'aéroport d'Amsterdam Schiphol à l’aéroport international de Los Angeles. Cette expédition ajoutera environ 0,734 tonne de CO² dans l'atmosphère (selon la méthodologie de calcul Ecotransit World).
Réduire ces émissions à zéro en remplaçant le carburant fossile par du SAF nécessiterait environ 0,27 tonne de SAF, qui peut être utilisé non seulement dans l'avion transportant les marchandises, mais aussi dans n'importe quel autre avion, n'importe où sur la planète. Encore une fois, la masse de CO² dans l'atmosphère ne se soucie pas de l'endroit où les émissions ont lieu ou sont réduites ! La société X peut acheter du SAF à Helsinki par exemple pour atténuer les émissions causées par le vol Amsterdam-Los Angeles. Cette logique permet aux transporteurs de disposer d’un outil pour réduire les émissions de n’importe quel envoi, que le SAF soit ou non disponible à l'aéroport d'origine.
Pour être encore plus précis, l'utilisation des avantages du Mass Balance pour réduire les émissions repose souvent sur un système de « réservation et de réclamation » : le SAF est réservé auprès d’une raffinerie pour être utilisé dans le cadre d’un vol spécifique, et ce n'est que lorsque ce carburant est livré à un aéroport que la réduction de CO² peut être réclamée.
Comment les transporteurs peuvent faire la différence
Deux défis majeurs se posent à la mise en œuvre généralisée du SAF : d'abord, la demande et ensuite, l'offre de matière première destinée au SAFs.
Pour encourager la demande, les transporteurs devraient considérer le SAF comme une opportunité pour favoriser le développement durable. En achetant des SAFs, les émissions liées au transport sont réduites tandis que les investissements dans les raffineries sont encouragés par l’augmentation de la demande. Et c’est ainsi que les grands acteurs pourront investir dans des installations qui seront alors opérationnelles pendant 30 à 50 ans. Les compagnies aériennes, les gouvernements et les transporteurs peuvent créer cette demande qui permettra aux producteurs de SAF d’accroître leur production, de développer des technologies et d'étendre la distribution.
Le deuxième défi concerne l'approvisionnement en matières premières. On estime qu'à mesure que la production de SAF va augmenter, son prix va diminuer. Ceci va accroître la demande à tel point que les capacités de production risqueraient de ne pas être suffisantes à cause de la limitation dans les matières premières disponibles.
De plus, l'utilisation directe des cultures doit être exclue car elle n’est pas durable en raison de la nécessité d'utiliser des terres pour la production alimentaire ; à cela s’ajoutent des problèmes écosystémiques qui peuvent survenir lorsque la monoculture généralisée est autorisée. Par conséquent, l'industrie du SAF doit développer des technologies capables d’utiliser d'autres sources, telles que les biodéchets solides, ainsi que d'autres carburants synthétiques qui reposent sur des matières premières inorganiques.
Fondamentalement, la solution réside dans une demande stable de SAFs. C’est à cette condition que les développeurs et les investisseurs pourront se permettre le risque d'explorer pleinement les technologies nécessaires à la transformation de l'industrie aéronautique.
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