Aperçus
Les compagnies aériennes et les gouvernements s'efforcent tous deux d'atteindre des objectifs ambitieux, tels que des émissions nettes de carbone nulles d'ici à 2050. Pour atteindre ces objectifs, l'industrie a largement accepté que des changements significatifs soient nécessaires, et la question de l'alimentation des avions en carburant est devenue une préoccupation majeure.
Aujourd'hui, tout le monde a entendu parler du carburant aviation durable. Le SAF est régulièrement l'un des sujets les plus recherchés sur Google dans le domaine de l'aviation, et les dernières recherches montrent que la demande annuelle augmentera à un taux d'environ 65,7 % au cours des six prochaines années. Bien que le SAF génère toujours à peu près la même quantité de CO2 lorsqu'il est brûlé, aucun autre combustible fossile n'est extrait lors de sa création, ce qui permet d'absorber jusqu'à 100 % du CO2.
Cependant, une idée fausse très répandue est que les SAF consistent en un seul type de combustible innovant, alors qu'en réalité, le terme SAF couvre une série de nouvelles innovations à la fois dans la fabrication des combustibles et dans la technologie. Mais quelles sont les options qui s'offrent à ceux qui cherchent à décarboniser leur économie ? Quelles sont les alternatives possibles et quels sont les avantages et les inconvénients de chacune d'entre elles ? Dans cet article, nous dressons la liste des dernières options et innovations disponibles et posons la question suivante : quels seront les carburants les plus probables à l'avenir ?
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Les biocarburants sont produits par le raffinage des graisses, des huiles et des huiles de graissage, ou FOG, et peuvent réduire les émissions de CO2 jusqu'à 80 % au cours d'un cycle de vie complet. Initialement testés en 2008, les biocarburants sont souvent considérés comme la première génération de SAF, mais ils ont depuis évolué vers l'utilisation d'esters et d'acides gras hydrotraités, ou HEFA, et ont été utilisés dans plus de 450 000 vols commerciaux dans le monde. Il existe des preuves de collaboration entre le secteur de l'aviation et d'autres industries, comme l'obtention d'huile de cuisson usagée auprès de chaînes de restauration rapide. Bien que les SAF ne puissent actuellement être mélangées qu'à 50 % avec des combustibles fossiles tels que le kérosène à des fins d'aviation (ce qui présente l'avantage financier de ne pas nécessiter de modification coûteuse de l'infrastructure de ravitaillement des aéroports), nous commençons à voir les premiers vols commerciaux utilisant 100 % de SAF. En outre, une version améliorée de ce carburant, appelée HEFA+ (ou HEFA à point de congélation élevé), est actuellement à l'essai.
Cependant, l'utilisation de biocarburant présente actuellement un certain nombre de défis importants. Le premier d'entre eux est le coût, le SAF étant généralement jusqu'à quatre fois plus cher que le kérosène. Par conséquent, les compagnies aériennes n'achètent pas actuellement de grandes quantités, ce qui conduit au problème suivant : l'offre limitée. En raison du manque d'engagement de l'industrie, les fournisseurs d'énergie produisent beaucoup moins de SAF que nécessaire, la production actuelle étant estimée à moins de 0,1 % de la consommation mondiale de kérosène.
Le FT-SPK est créé par la gazéification de la biomasse, comme les résidus de culture, les déchets animaux et les déchets forestiers, ou des déchets solides municipaux (DSM) prétraités, comme le papier, le plastique, le carton et les textiles. Ce processus produit du gaz de synthèse, qui est ensuite traité pour créer le FT-SPK - un carburant qui permet de réduire de 85 à 95 % les émissions de gaz à effet de serre par rapport au carburéacteur classique, en fonction de la composition des déchets utilisés pour la fabrication - par exemple, les DSM à forte teneur en plastique peuvent produire davantage de CO2. Comme les biocarburants HEFA, le FT-SPK peut actuellement être mélangé aux carburants traditionnels jusqu'à 50 %.
Malgré cela, les combustibles dérivés de la biomasse ont une faible densité énergétique par rapport aux combustibles fossiles et nécessitent un volume beaucoup plus important pour produire la même énergie. Une autre méthode de production de FT-SPK appelée Power-to-Liquid (PtL) est en cours de développement. Elle génère du gaz de synthèse à partir de l'électrolyse de l'eau et promet de réduire les émissions de carbone jusqu'à 99 % - mais actuellement, il faut investir beaucoup plus dans les énergies renouvelables et la technologie de capture du carbone pour tenir compte des quantités relativement énormes d'électricité renouvelable nécessaires à la production.
La création de l'ATJ-SPK s'effectue par la conversion biochimique ou thermochimique des cultures de sucre et d'amidon pour créer de l'isobutanol ou de l'éthanol, qui est ensuite transformé en carburéacteur. Là encore, ce carburant peut actuellement être mélangé aux carburants traditionnels à hauteur de 50 %.
Malheureusement, la plupart des experts concèdent que les carburants ATJ génèrent plus d'émissions de gaz à effet de serre que les carburants HEPA ou FT-SPK, car il faut souvent tenir compte de l'énergie requise et des émissions générées par la création des catalyseurs d'alcool initiaux. Cela signifie que les carburants ATJ-SPK ne permettent d'économiser que jusqu'à 75 % des émissions de CO2, soit nettement moins que les autres types de carburants. Les carburants à base de canne à sucre sont censés être plus efficaces et produire moins d'émissions que les carburants à base de maïs.
En outre, les gaz de combustion sont maintenant considérés comme des contributeurs potentiellement utiles et à valeur ajoutée à la création de l'ATJ-SPK, mais cette théorie doit encore être étudiée en profondeur.
Le farnésène est un type moins connu d'alcool végétal à base de sucre qui peut être hydrotraité pour créer du farnésane, lequel peut ensuite être utilisé dans la création de carburéacteur. Le farnésane a une densité énergétique plus élevée que les autres alcools et est couramment utilisé à un taux de mélange de seulement 10% avec les carburants traditionnels.
Plus de la moitié des gaz à effet de serre créés par ce type de carburant provient de la culture et du traitement des récoltes, mais cette proportion pourrait être réduite en utilisant des sources d'énergie renouvelables. Mais la réduction typique des GES sur les carburants traditionnels se situe actuellement jusqu'à 75 %, ce qui correspond aux autres carburants à base d'alcool.
Nous devons non seulement améliorer les innovations aéronautiques, la distribution de carburant, la production d'énergie et autres, mais aussi changer de méthode dans la manière dont les industries utilisent leurs ressources en carburant.
Chez i6, nous pensons que l'une des approches les plus efficaces de la décarbonisation consiste à numériser l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement en carburant des aéroports. Notre technologie de gestion du carburant connecte de manière transparente le fournisseur de carburant, le parc de stockage, l'exploitant de l'avion et la compagnie aérienne pour suivre les mouvements de carburant de bout en bout. Les principales parties prenantes disposent ainsi d'informations détaillées et en temps réel, avec un contrôle opérationnel et une efficacité accrus. Par exemple, les compagnies aériennes qui utilisent notre technologie de ravitaillement en ligne, eHandshake®, bénéficient d'une transmission précise des données et d'un ravitaillement optimisé, ce qui leur permet d'économiser en moyenne jusqu'à 201 kg deCO2 pour chaque vol long-courrier.
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