Carburant durable d'aviation

Carburant durable d'aviation (en anglais sustainable aviation fuel, SAF) est le nom donné aux carburants d'aviation utilisés dans les avions à réaction et certifiés comme durables par des entités indépendantes et internationalement reconnues. Cette certification s'ajoute à la certification de sécurité et de performance en matière de carburant d'aviation, délivrée par l'organisme mondial de normalisation ASTM International, qui doit satisfaire à toutes les exigences pour être utilisé sur les vols réguliers de passagers[1].

Certification
Oslo [OSL] a été le premier aéroport international à offrir du SAF dans le carburant fourni depuis 2016, suivi des aéroports de Los Angeles [LAX] et Stockholm [ARN]. Projet européen ITAKA, guidé par l'organisme public espagnol SENASA.

Une certification SAF atteste que le combustible durable, et principalement la matière première qui permet son obtention, répond aux critères et aux considérations de durabilité dans le cadre de ce que l'on appelle le « triple bilan » , c'est-à-dire l'impact de la production de matières premières sur trois dimensions : sociale, économique et environnementale.

D'autre part, de nombreux systèmes de contrôle des émissions de carbone, tels que le Système communautaire d'échange de quotas d'émission (SCEQE), accordent aux certificats SAF une exemption des coûts associés à la responsabilité carbone[2].

Cela encourage et améliore la compétitivité économique des SAF, qui est plus respectueux de l'environnement que les carburants fossiles traditionnels pour l'aviation. On estime que les carburants durables d'aviation peuvent ainsi permettre de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) jusqu'à 80 % tout au long de leur cycle de vie[3].

Toutefois, à court terme, pour parvenir à une mise en œuvre généralisée, il reste encore des obstacles commerciaux et réglementaires à surmonter nécessitant une collaboration profonde et coordonnée de divers acteurs du secteur de l'aviation, dans le but d'atteindre la parité de prix avec les carburants fossiles[4],[5].

Le premier organisme réputé à avoir lancé un système de certification applicable aux carburants d'aviation durables (SAF) a été l'ONG européenne Roundtable on Sustainable Biomaterials (RSB), qui a établi une norme de référence mondiale par rapport à laquelle la durabilité des types de carburant durables d'aviation peut être évaluée[6]. Dans le cadre du système de compensation et de réduction du carbone pour l'aviation internationale (CORSIA) de l'OACI, un exploitant d'aéronefs peut réduire ses exigences en matière de compensation CORSIA pour une année donnée en revendiquant des réductions d'émissions résultant de l'utilisation de carburants admissibles au titre du CORSIA (CEF)[7].

En septembre 2020, l'OACI a reçu des demandes[Quoi ?] de deux SCS[Quoi ?][8] :

  • International Sustainability and Carbon Certification (ISCC) ;
  • Roundtable on Sustainable Biomaterials (RSB).
Schéma Critère de Durabilité
EU RED II Recast (2018)[9]

Réduction des GES - Les émissions de gaz à effet de serre provenant des Carburants Durables pour l'Aviation doivent être inférieures à celles des carburants fossiles qu'ils remplacent : au moins 50 % pour les installations de production datant d'avant le 5 octobre 2015, une réduction obligatoire de 60% pour les installations de production ultérieures et de 65 % pour les carburants durables (SAF) produits dans les installations commençant à opérer après 2021.

Changement d'usage du sol - Les matières premières pour la production durable de carburants ne peuvent pas provenir de terres ayant une biodiversité élevée ou de stocks de carbone élevés (c'est-à-dire des forêts primaires et protégées, des prairies, des zones humides et des tourbières très riches en biodiversité). D'autres questions de durabilité sont définies dans le règlement sur la gouvernance et peuvent être couvertes par des systèmes de certification sur une base volontaire.

ICAO CORSIA[10] Réduction des GES - Critère 1 : Les Carburants Durables pour l'Aviation pour les réacteurs généreront des réductions nettes de GES d'au moins 10 % par rapport aux combustibles fossiles pour les réacteurs, en fonction du cycle de vie.

Stock de carbone - Critère 1 : Carburants Durables pour l'Aviation pour réacteurs ne seront pas produits à partir de biomasse provenant de terres dont l'utilisation a changé après le 1er janvier 2008 et qui proviennent de forêts vierges, de zones humides ou de tourbières, car toutes ces terres ont des stocks élevés de carbone. Critère 2 : Dans le cas d'un changement d'affectation des terres après le 1er janvier 2008, tel que défini sur la base des catégories de terres du GIEC, les émissions dues au changement direct d'affectation des terres (DLUC) seront calculées. Si les émissions de gaz à effet de serre d'un DLUC dépassent la valeur par défaut du changement d'affectation des sols induit (ILUC), la valeur du DLUC remplace la valeur par défaut de l'ILUC.

Impact global

Au fur et à mesure que les émissions échangées dans le cadre des systèmes d'échange de droits d'émission de carbone sont définies, certains carburants sûrs et durables peuvent être neutres en carbone, avec un « impact zéro » une fois testés et certifiés pour leur durabilité tout au long du cycle de vie.

Développement des carburants durables d'aviation en Europe en 2020[11][réf. incomplète].

Par exemple, dans le Système communautaire d'échange de quotas d'émission (SCEQE), il a été proposé par le Sustainable Aviation Fuel Users Group (SAFUG), un groupe collectif de compagnies aériennes[alpha 1], que les carburants durables d'aviation qui ont été certifiés comme tels par RSB ou des organismes similaires aient une cote zéro. Cette proposition a été acceptée[14],[15].

Dans le contexte du système de compensation et de réduction du carbone pour l'aviation internationale (CORSIA), l'objectif est de maximiser les avantages des SAF pour la réduction des émissions de GES et de minimiser les impacts négatifs sur les prix des denrées alimentaires et le changement d'affectation des terres. Les valeurs par défaut des émissions de CO2 sur le cycle de vie des carburants éligibles au titre de CORSIA ont été déterminées par l'OACI (voir diagramme ci-dessous)[réf. nécessaire].

Valeurs par défaut pour les émissions de CO2 sur le cycle de vie des carburants éligibles au titre de CORSIA.

Outre la certification SAF, l'intégrité des producteurs de carburant d'aviation durable peut être évaluée par d'autres moyens, comme l'utilisation de l'initiative Richard Branson carbon war room[16] Renewable Jet Fuels[17] (qui coopère actuellement avec des entreprises telles que LanzaTech, SG Biofuels, AltAir, Solazyme, Sapphire). Le Sustainable Sky Institute est une autre grande ONG indépendante qui s'intéresse à cette question[Comment ?][18].

Types de carburants durables d'aviation
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Voies oléochimiques et lipidiques
Exemple d'huile de cuisson usagée aux Philippines.

La filière oléochimique et lipidique convertit les matières premières lipidiques (par exemple, les huiles végétales, les graisses animales ou les huiles de cuisson usagées) par hydrogénation en carburants paraffiniques compatibles avec un mélange direct avec le carburant aviation fossile classique[19][réf. incomplète].

Le principal carburant certifié ASTM de cette famille est l'ester et l'acide gras hydrotraités à la paraffine synthétique (HEFA-SPK).

Voies biochimiques
Canne à sucre en Bolivie. Matière première potentielle dans plusieurs processus biochimiques.

Les voies biochimiques convertissent la biomasse par des processus biologiques, tels que la fermentation du glucose en éthanol et l'hydrolyse enzymatique suivie d'une conversion biologique des sucres. Dans les procédés biocatalytiques avancés, ces derniers peuvent conduire à un carburant d'entrée ou à des intermédiaires tels que des alcools à longue chaîne, notamment le butanol et le butanediol, des isoprénoïdes et des acides gras.

À ce jour[Quand ?], l'ASTM a approuvé le sucre fermenté hydrotraité de Gevo (HFS-SIP), qui convertit les sucres en hydrocarbures à l'aide de levures modifiées, et l'alcool-to-jet de Lanzatech (ATJ-SPK), qui convertit les alcools en hydrocarbures par déshydratation, oligomérisation et hydrotraitement.  D'autres voies biochimiques sont actuellement en cours d'approbation par l'ATSM.

Voies thermochimiques
La capture directe de l'air (DAC en anglais) peut être une source de dioxyde de carbone pour la production d'électrofuels.

Les filières thermochimiques consistent essentiellement en la conversion de matières premières lignocellulosiques (y compris les cultures énergétiques du bois, certaines formes de déchets solides municipaux et les résidus de l'agriculture et de la sylviculture) en paraffine synthétique par gazéification de la biomasse (un gaz de synthèse) et synthèse de Fischer Tropsch (FT), où le monoxyde de carbone et l'hydrogène sont convertis en hydrocarbures liquides.

Les carburants aviation certifiés pertinents délivrés par cette voie sont le kérosène synthétique paraffinique FT (FT-SPK) et le FT-SPK/A, une variante du FT-SPK qui comprend des aromatiques.

Électrofuels

Cela comprend les carburants liquides à base d'hydrocarbures produits synthétiquement pour les moteurs à combustion de l'aviation. Les principales sources d'énergie et matières premières pour la production d'électrofuels sont l'électricité renouvelable, l'eau et le dioxyde de carbone (CO2).

Par rapport aux biocarburants, les électrofuels atteignent des rendements plus élevés par surface lorsque l'énergie provient de sources renouvelables, telles que l'énergie photovoltaïque et éolienne. Les besoins en eau pour la production d'électrofuels sont également nettement inférieurs à ceux de la production de biocarburants. Par conséquent, les électrofuels peuvent être considérés comme une technologie clé pour permettre une production de carburant entièrement durable et régénérative pour l'aviation à long terme, tout en évitant les risques potentiels et les effets secondaires néfastes de l'utilisation d'énergie provenant de la biomasse cultivée et de l'utilisation des terres.

Différentes méthodes de synthèse permettent de produire des électrofuels, par exemple la synthèse Fischer-Tropsch (FT) ou la synthèse du méthanol (MeOH).

Engagement de l'industrie du transport aérien

L'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) et ses États membres se sont fixé en 2016[20][réf. incomplète] des objectifs clairs pour relever les défis posés par le changement climatique. La 39e session de l'Assemblée de l'OACI a réitéré un engagement mondial en faveur des objectifs environnementaux auxquels le secteur de l'aviation internationale doit se diriger. En ce qui concerne l'amélioration de l'efficacité énergétique, ils se sont engagés à améliorer l'exploitation et l'efficacité de 2 % par an et à maintenir les émissions nettes de carbone de l'industrie à partir de 2020[21] - croissance du trafic aérien neutre en carbone.

Afin d'atteindre les objectifs globaux fixés par l'aviation internationale, un panier de mesures (en anglais, ICAO's Basket of Measures) a été prévu avec des actions à mettre en œuvre, à savoir le développement de technologies innovantes par les constructeurs aéronautiques pour réduire la consommation des avions, investir dans le développement de carburants d'aviation alternatifs durables, améliorer la gestion du trafic aérien et l'utilisation de mesures économiques, en créant un marché mondial des émissions, appelé CORSIA[22].

Toutes ces mesures, outre contribuer à une croissance neutre en carbone, doivent favoriser le développement social et économique associé aux objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies[23].

Prévision de l'évolution des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans le secteur de l'aviation, reflétant les contributions de l'OACI et son "Basket of Measures" pour réduire l'impact environnemental mondial de l'aviation internationale[21].


Lors de sa 40e session, en 2019, l'assemblée de l'OACI a demandé au conseil de l'organisme d'étudier la faisabilité d'un objectif mondial à long terme ambitieux pour l'aviation internationale (LTAG), en réalisant des études détaillées évaluant la possibilité d'atteindre de nouveaux objectifs proposés ainsi que les implications financières pour tous les pays, notamment ceux en développement. L'état d'avancement des travaux sera présenté lors de la 41e session de l'assemblée, en 2022[24].

Notes et références

Notes
  1. Le SAFUG est formé depuis 2008 par un collectif de compagnies aériennes sous les auspices de Boeing et en collaboration avec des ONG telles que le Natural resources defense council (en). Les compagnies aériennes membres représentent plus de 15 % de l'industrie et tous les PDG membres ont signé un engagement à travailler au développement et à l'utilisation du carburant durable d'aviation[12],[13].

Références
  1. (en) « Aviation Fuel Standard Takes Flight », sur ASTM, septembre–octobre 2011 (consulté le ).
  2. (en) « Sustainability schemes for biofuels », sur European Commission/Energy/Renewable energy/Biofuels (consulté le ).
  3. « ATAG -Beginner's Guide to Sustanable Aviation Fuel » [PDF].
  4. (en) « Sustainability schemes for biofuels », sur European Commission/Energy/Renewable energy/Biofuels (consulté le ).
  5. (en) « Sustainable Aviation Fuel », sur Qantas (consulté le ).
  6. « RSB Roundtable on Sustainable Biomaterials | Roundtable on Sustainable Biomaterials » (version du 22 décembre 2011 sur l'Internet Archive), École polytechnique fédérale de Lausanne, sur rsb.epfl.ch, .
  7. « CORSIA SCS evaluation », sur Organisation de l'aviation civile internationale (consulté le ).
  8. « CORSIA Approved Sustainability Certification Schemes » [PDF].
  9. (en) « EASA - Aviation Environmental Report » [PDF]
  10. (en) « CORSIA Sustainability Criteria for CORSIA Eligible Fuels » [PDF].
  11. (en) Clean Skies for Tomorrow : Sustainable Aviation Fuels as a Pathway to Net-Zero Aviation, Forum économique mondial, , 43 p. (présentation en ligne, lire en ligne [PDF]).
  12. « SAFUG Pledge; Boeing Commercial Airplanes », safug.org (consulté le ).
  13. « SAFUG Pledge; Boeing Commercial Airplanes », sur safug.org (consulté le ).
  14. « Sustainable Aviation Fuel Users Group : European Section », sur safug.org (consulté le ).
  15. (en) « Revision of the EU Energy Tax Directive - technical press briefing », sur Commission européenne (consulté le ).
  16. « Renewable Jet Fuels », Carbon War Room (consulté le ).
  17. « Welcome », Renewable Jet Fuels (consulté le ).
  18. « Sustainable Sky Institute », Sustainable Sky Institute (consulté le ).
  19. (en) « Decarbonising Air Transport. The International Transport Forum » [PDF], p. 103.
  20. Assemblée 39e session : Réunions plénières Procès-verbaux, Montréal, Organisation de l'aviation civile internationale, 27 septembre-6 octobre 2016 (lire en ligne [PDF]).
  21. (en) « ICAO - Sustainable Aviation Fuel Guide » [PDF].
  22. « CORSIA - Officlal Website ».
  23. « Sustainable Development Goals (SDGs) ».
  24. (en) « Sustainable Aviation Fuels (SAF) », sur OACI (consulté le ).

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

[vidéo] Qantas: Introduction to Sustainable Aviation Fuel sur YouTube

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