Face à la montagne de défis qui se dresse devant l’avion à hydrogène, hybride ou électrique, les carburants aériens durables (sustainable aviation fuels, SAF) – non fossiles – semblent la voie de décarbonation la plus accessible. « Les SAF sont un levier stratégique pour atteindre nos objectifs, affirme Sandra Combet, la responsable des nouvelles énergies chez Air France-KLM. D’autant que les ruptures technologiques attendues à partir de 2035 ne concernent à ce jour que les court et moyen-courriers.» La compagnie espère ainsi soulager la pression qui pèse sur les ailes des long-courriers – qui émettent la moitié du dioxyde de carbone (CO2) du secteur, d’autant plus que ces carburants ont déjà fait leurs preuves en vol.
Plus de 300 000 vols en ont utilisé depuis 2016, et des aéroports en Suède, en Norvège et aux États-Unis, à Los Angeles, en distribuent, selon l’Association internationale du transport aérien (Iata). Certes, leur usage reste marginal – moins de 1 % de la demande mondiale en carburant aérien –, mais les SAF devraient connaître une nette progression dans les prochaines années, poussés par des avancées réglementaires, notamment en France. Ainsi, à partir du 1er janvier 2022, les distributeurs de carburant aérien seront tenus d’incorporer 1 % de SAF, puis 2 % en 2025 et 5 % en 2030. La Commission européenne doit également présenter, en juin, son initiative RefuelEU aviation et proposer des taux d’incorporation obligatoires à l’échelle de l’Union.
Définir des critères de durabilité
S’ils ne peuvent être ajoutés qu’en mélange à du kérosène classique jusqu’à 50 % pour l’instant, les SAF peuvent réduire les émissions de CO2 jusqu’à 85 % par rapport à du carburant fossile, selon l’International council on clean transportation (ICCT). A contrario, certaines ressources peuvent aussi entraîner des émissions comparables, voire supérieures, à celles des carburants fossiles. C’est le cas des carburants obtenus à partir de dérivés d’huile de palme (PFAD), qui émettent 10 % de CO2 en plus par rapport à du kérosène classique, toujours selon l’ICCT.
D’où l’importance de définir des critères de durabilité. Aujourd’hui, il n’existe pas de définition d’un SAF faisant consensus. « L’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) y travaille depuis des années, mais c’est un processus long, parce qu’il faut mettre tout le monde d’accord », indique Nicolas Jeuland, expert en carburants du futur chez Safran. L’Europe définit des critères de durabilité à son échelle dans la directive sur les énergies renouvelables. Les États-Unis font de même avec le programme Renewable fuel standard. Parallèlement, des sociétés privées proposent une certification reposant sur leurs propres critères, à l’instar de la Roundtable on sustainable biomaterials ou de l’International sustainability and carbon certification.
L’aviation ne souhaite pas utiliser de biocarburants de première génération – produits à partir de ressources alimentaires –, assure Nicolas Jeuland. « Nous nous devons d’être exemplaires, même si cela complexifie l’équation économique », insiste-t-il. L’aérien ne compte donc que sur les biocarburants « avancés » – pour lesquels la matière première n’entre pas en compétition avec l’alimentation – et sur les électro-carburants produits à partir d’eau, de CO2 et d’électricité renouvelable. Seulement, ces ressources sont limitées. Dans une étude parue en mars, l’ICCT estime que les ressources disponibles en Europe permettraient de produire 3,5 millions de tonnes de SAF en 2030. Soit 5,4 % de la demande.
Cinq fois plus chers que le kérosène
Au-delà de la question de la ressource, il faudra également construire les capacités de production et réduire drastiquement les coûts. « Une tonne de SAF sur le marché coûte en moyenne 2 500 dollars, soit cinq fois plus que le kérosène classique », pointe Sandra Combet. Parmi les sept procédés certifiés pour produire des SAF, l’hydrotraitement d’huiles usagées (Hefa) est le plus mature. Certaines unités de production existent déjà. Mais il y a peu d’espoir qu’elles se développent massivement. « La ressource est déjà très limitée et on ne va pas créer des huiles usagées pour le plaisir d’en faire des biocarburants », pointe Nicolas Jeuland.
Dans un futur proche, les industriels comptent sur les procédés Fischer-Tropsch (FT) et alcohol-to-jet (ATJ). Tous deux peuvent utiliser de la matière lignocellulosique en entrée – c’est-à-dire des résidus forestiers et agricoles –, plus abondante que les huiles usagées. « Structurer les filières de récupération de ces matières sera nécessaire pour produire en quantité et réduire les coûts », souligne Jean-Philippe Héraud, chef de projet FT à l’IFP Énergies nouvelles. Des déchets solides, comme du mobilier en fin de vie, peuvent aussi être utilisés en entrée du procédé FT. De son côté, l’entreprise LanzaTech propose un procédé ATJ à partir du CO2 issu de fumées d’aciérie.
Des objectifs ambitieux pour 2050
Les objectifs plus lointains d’incorporation de SAF sont toutefois bien plus ambitieux que les quelques pourcents atteignables à horizon 2030. En France, la stratégie bas carbone mise sur une substitution de 50 % du carburant aérien d’origine fossile par des SAF en 2050. Safran avance un chiffre de 400 à 450 millions de tonnes de carburants à substituer en 2050 à l’échelle mondiale.
Pour sortir de l’impasse de la ressource limitée, beaucoup parient sur une montée en puissance des électro-carburants. Optimiste, Sandra Combet estime qu’ils arriveront sur le marché en 2026-2027. « Voire en 2025, avec des démonstrateurs », lance-t-elle, en précisant qu’ils devraient, dans un premier temps, coûter environ dix fois plus cher que le kérosène aujourd’hui. « Il y a beaucoup d’incertitudes, d’autant que le prix du kérosène va augmenter. L’État a donc un rôle capital à jouer pour soutenir cette filière à ses débuts. Les prix baisseront après quelques années, avec l’augmentation de la demande et l’amortissement des unités de production », indique-t-elle. Les électro-carburants seront-ils produits à l’échelle industrielle ? Et seront-ils viables économiquement ? Ils ont quelques années pour le prouver et concrétiser le grand récit futuriste de vols long-courriers sans émissions de CO2.
