Les biocarburants peuvent-ils vraiment améliorer le bilan écologique des avions ?

Les avions vont-ils bientôt voler plus vert ? La Commission européenne présentera, d’ici à la fin du mois de juin, son initiative RefuelEU Aviation imposant des taux d’incorporation de biocarburants au kérosène à l’échelle de l’Union.

Le ministre délégué aux transports voit déjà plus loin : « Pendant que Greenpeace fait de la peinture, Airbus et Safran font de l’écologie. Cette année, ils vont faire voler un avion avec 100 % de biocarburants. 0 % de kérosène », a écrit Alexandre Djebarri sur Twitter le 14 juin.

« Nous sommes surtout là pour vous rappeler qu’Airbus et Safran pourront bien faire voler tous les avions verts qu’ils veulent, cela ne suffira pas pour que le secteur soit aligné sur l’accord de Paris et que la France tienne ses engagements. Il faut réduire le trafic aérien », a répliqué Greenpeace.

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Au-delà de la passe d’arme, où en est le développement des biocarburants ? Est-ce crédible qu’ils soient utilisés pour faire voler des avions ? Quel impact auront-ils sur la pollution aérienne ?

Une technologie encore au stade de prototype

Les biocarburants ou agrocarburants reposent sur des technologies dont les prémices datent de la naissance de l’automobile, qui ne sont pas toujours écologiques – en particulier quand elles engendrent de la déforestation, des cultures intensives, des transports, des changements d’affectation des sols (transformation des espaces naturels qui stockaient du carbone, comme les prairies ou les forêts, en terres cultivées)… C’est la raison pour laquelle les carburants de deuxième génération utilisent des déchets (agricoles, sylvicoles, huiles de cuisson…) plutôt que des matières premières alimentaires.

Trois générations de biocarburants

  • Les biocarburants « de première génération » sont soit du biodiesel (pour les véhicules diesel) ; soit du bioéthanol (pour les véhicules essence). Le biodiesel est produit à partir d’huiles végétales, principalement de colza, de tournesol, de soja et de palme, ou bien de graisses animales, ou encore d’huiles usagées. Le bioéthanol est quant à lui issu de la fermentation de produits agricoles alimentaires comme la betterave, le blé, la canne à sucre ou le maïs. Ils sont déjà produits à échelle industrielle, bien qu’en quantité limitée du fait de leur concurrence avec les cultures alimentaires.
  • Les biocarburants de seconde génération sont censés remédier, à l’avenir, à ce problème. Ils sont fabriqués à partir de lignocellulose contenus dans le bois (résidus forestiers), dans la paille (résidus agricoles), ou dans des plantes de cultures dédiées.
  • Les biocarburants de troisième génération, ou algocarburants, doivent être produits à partir d’algues, mais aussi de microalgues ou de bactéries.

Actuellement, les biocarburants pour avions qui ont reçu la certification internationale indispensable pour pouvoir effectuer des vols commerciaux ont des effets contrastés sur les émissions de gaz à effet de serre (GES) :

  • Alors que le kérosène classique émet 89 grammes de CO2 par mégajoule d’énergie produite, un biocarburant issu des déchets ménagers communs (hors déchetterie) en produira 5,2 g seulement, soit une réduction de 94 % des émissions de CO2, selon les normes de l’Organisation de l’aviation civile internationale.
  • En revanche, un hydrotraitement d’huile de palme (l’une des matières premières les moins chères, mais cause majeure déforestation) atteindra 99,1 g de CO2 par mégajoule, à cause des changements d’usage des sols qu’il implique, soit une hausse de 11 % des émissions.
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Sur la base de plusieurs études, le ministère de la transition écologique retient que la réduction des GES permise par les biocarburants issus de déchets ou de résidus se situerait entre 80 et 85 %. Les industriels, qui ne sont soumis à aucune réglementation contraignante, se sont fixé l’objectif de réduire leurs émissions de GES de 50 % d’ici 2050, par rapport aux niveaux de 2005. Reste que cette réduction est toujours limitée par le fait que ces combustibles alternatifs doivent être mélangés à du kérosène.

Un modèle économique difficile à trouver

A l’heure actuelle, les carburants classiques comptent encore au moins pour la moitié du réservoir par rapport aux biocarburants, pour des raisons techniques (les avions ne sont pas adaptés aux biocarburants « purs »), mais surtout financières. Les carburants alternatifs sont chers – deux à quatre fois plus que le kérosène.

Néanmoins, la feuille de route adoptée en 2020 a ciblé des seuils minimum d’incorporation des biocarburants au kérosène : 1 % à partir du 1er janvier 2022, puis 2 % en 2025 et 5 % en 2030. Pour aider à structurer cette filière, un appel à manifestations d’intérêt (AMI) a été lancé par le ministère de l’économie – on en connaîtra le résultat fin juillet. Il s’agit de trouver une solution technique à la fois écologique et réaliste pour tous les maillons de la chaîne.

Pour arriver à 5 % de biocarburant en 2030, les pouvoirs publics ont estimé le surcoût total en France des carburants alternatifs dans l’aéronautique entre 300 et 500 millions d’euros par an pour la filière. La certification, obligatoire, coûte à elle seule plusieurs millions d’euros.

Pour un bilan écologique satisfaisant, les biocarburants français devront prioritairement être produits à partir de ressources ne faisant pas concurrence aux matières premières alimentaires : algues, fumier, lie de vin, déchets issus de l’industrie du bois, de l’agroalimentaire… autant de matières premières dont le traitement et la transformation nécessitent des investissements. Il en a coûté 275 millions d’euros à Total pour convertir son ancienne raffinerie pétrolière de La Mède, en Provence, en unité de production de biocarburant, la seule usine actuellement en capacité de production sur le territoire français.

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Il faudrait en outre que ces biocarburants soient produits en circuit court, souhaite le gouvernement : « En soutenant une industrie se construisant sur un modèle d’économie circulaire, les filières qui se développeront seront en lien avec les ressources disponibles localement. » En clair, éviter d’importer de l’huile de palme et utiliser les huiles disponibles sur le territoire, en privilégiant des déchets, par exemple les huiles usagées.

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Problème, le coût de collecte ne sera-t-il pas rédhibitoire ? Mettre en place un schéma de récupération des huiles usagées est plus long que de prélever du colza déjà produit. Et puis, en attendant, aucun aéroport français ne permet actuellement de faire le plein en biocarburants : il faudra donc adapter des oléoducs et développer le recours au train ou aux camions.

Enfin, il y a la question de la matière première : même les déchets ont un prix. Lors de la mise en place de la filière, Suez, gestionnaire de déchets, et potentiel producteur de matière première à destination des biocarburants aéronautiques durable, l’exprimait clairement : « Le choix d’orienter les flux de biomasse déchets vers tel ou tel débouché va essentiellement reposer sur les équations économiques. »

Le 100 % biocarburant n’est pas pour demain

Plusieurs vols, menés par des acteurs étrangers ou des start-ups, ont déjà eu lieu en France avec des réservoirs remplis à 100 % de biocarburants, mais tous étaient expérimentaux. La promesse brandie par le ministre délégué aux transports sera donc un vol test, sans passager.

« Nos moteurs actuels sont déjà certifiés pour fonctionner avec 50 % de carburants alternatifs, détaille Nicolas Jeuland, responsable des carburants bas carbone chez Safran. Passer de 50 à 100 % ne présente pas de difficulté technique a priori. Il faut travailler sur la compatibilité des joints et des pompes, avant d’obtenir une certification. » Le tampon pourrait être obtenu d’ici à la fin de la décennie.

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Contrairement aux transports routiers, qui ont rapidement adopté des biocarburants issus de la fermentation du blé, du maïs ou de la betterave, le déploiement des mêmes filières dans l’aviation est resté à un stade embryonnaire. « Il y a actuellement deux solutions pour dépasser la limite de 50 %, explique Nicolas Jeuland : adapter le carburant aux aéronefs actuels ou adapter les aéronefs aux carburants. » Au final, une solution intermédiaire sera certainement trouvée, espère l’ingénieur.

Régler la question de la croissance du trafic aérien

Le secteur aérien reste un fort émetteur de gaz à effet de serre (GES). Il représente 2 à 3 % des émissions au niveau mondial : cela peut paraître peu, mais à distance parcourue et nombre de voyageurs équivalents, il est possible d’être beaucoup plus écologique. Par exemple, les vols intérieurs en avion émettent environ soixante fois plus que le train.

L’urgence est pourtant forte. L’objectif que les industriels se sont fixé semble difficile à atteindre, puisque l’étape intermédiaire d’une neutralité carbone (stabiliser sa concentration dans l’atmosphère en créant des puits à hauteur de ce qui est émis) impliquerait de remplacer des vols domestiques par des trajets en train, de limiter le trafic aérien mondial au niveau de 2019 pour les longs courriers (y compris en augmentant les prix des billets), et de monter à 45 % de biocarburants, selon le dernier rapport de l’Agence internationale de l’énergie.

Alors que les frontières rouvrent les unes après les autres, l’heure semble être à la reprise des vieilles habitudes. Le 16 juin, 212 185 vols ont été relevés par la plate-forme Flightradar24. C’est la première fois que le nombre de vols dépasse la barre des 200 000 depuis décembre 2019.

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