« Votre mission, si vous l’acceptez, consiste à réduire drastiquement les émissions de CO2 générées par l’aviation. » Tel a été, peu ou prou, le message de l’État à la filière aéro accompagnant le plan de 15 milliards d’euros de soutien au secteur à l’automne 2020. Un dixième du montant total, soit 1,5 milliard sur trois ans, est dédié aux investissements en R & D et au développement de « l’avion vert ». Le grand donneur d’ordres européen Airbus a accepté cette délicate mission en misant sur l’ingrédient magique de la transition énergétique : la molécule de dihydrogène.
L’avionneur s’est engagé à mettre en service dans un délai record – d’ici à 2035 – une technologie en rupture totale avec les aéronefs civils historiques : un court ou moyen-courrier propulsé à l’hydrogène liquide à - 253 °C. Ce programme – avec les investissements publics – aura le mérite de maintenir les forces en R & D de la filière et produira sans doute de belles innovations. Pour autant, plusieurs incertitudes interrogent : ni la faisabilité technique ni la viabilité économique de l’avion à hydrogène ne sont assurées. Airbus jouerait-il la carte de la dernière chance d’un secteur confronté à une mission réellement impossible ?
Un secteur dans le collimateur des militants pour le climat
Tous les domaines d’activité sont confrontés à l’impératif de la lutte contre le réchauffement climatique, mais l’aviation est devenue un cas à part. En quelques années, elle a été propulsée aux yeux d’une partie croissante de l’opinion publique au rang peu enviable de contre-modèle climatique. Le phénomène « flygskam » (la honte de prendre l’avion), apparu en Suède peu après l’Accord de Paris, en 2015, et relayé par la militante écologiste Greta Thunberg, a largement contribué à faire de l’aviation un cheval de bataille de la mobilisation contre le réchauffement du climat. L’interdiction de certaines liaisons intérieures votée par l’Assemblée nationale le 10 avril – qui pourrait inspirer nos voisins européens – témoigne de l’impact de cette mobilisation.
Cette focalisation sur l’aéro peut être perçue comme injustifiée par les industriels du secteur. « Nous sommes interloqués par cette tendance à l’avion-bashing », s’indigne ainsi Serge Bérenger, le directeur de l’innovation, de la recherche et de la technologie de Latécoère. L’aviation civile ne représentait-elle pas seulement 2,5 % des émissions de CO2 mondiales en 2018, selon l’Association du transport aérien international (Iata) ? Et même si cette part grimpe à 2,9 % en prenant en compte l’extraction du pétrole, son raffinage et le transport du carburant, selon l’Ademe, la filière aéro se retrouve pointée du doigt alors que la quête de la sobriété énergétique est dans son ADN.
3 % de croissance annuelle du trafic aérien d'ici à 2050
« La lutte contre la consommation de carburant est au cœur des métiers d’ingénieurs aéronautiques », insiste Serge Bérenger. D’autant plus que l’efficacité énergétique est synonyme de gain économique : « Le carburant compte pour près du tiers du coût d’un vol pour une compagnie », souligne Anne Bondiou-Clergerie, la directrice affaires R & D, espace et environnement au Groupement des industries françaises aéronautiques et spatiales (Gifas). Les progrès déjà accomplis sont majeurs. La consommation des avions au siège par kilomètre a baissé de 80 % depuis 1950 et les émissions de CO2 par passager et par kilomètre de l’avion sont tombées au niveau de celles de la voiture : entre 86 et 162 gCO2/pass-km pour l’avion, entre 42 et 158 gCO2/pass-km pour la voiture (d’après l’Agence européenne pour l’environnement).
Mais les exploits des ingénieurs ont été éclipsés par la folle croissance du trafic aérien mondial, qui a fait bondir les émissions de CO2 de l’aviation de 42 % entre 2005 et 2019. Si la crise du Covid-19 a donné un coup de frein au trafic, la tendance à la hausse reste de mise, selon le Groupe d’action du transport aérien (Atag), qui prévoit une croissance annuelle moyenne de 3 % d’ici à 2050. Or à cet horizon, le secteur devrait avoir réduit de 50 % ses émissions de gaz à effet de serre selon le cap fixé par l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI).
L’aéro est pris en tenaille entre l’injonction de la croissance économique et celle de la décroissance des émissions. Et « les leviers technologiques traditionnellement actionnés pour réduire la consommation de carburant ne suffisent plus », résume Philippe Beaumier, le directeur de l’aéronautique civile à l’Office national d’études et de recherches aérospatiales (Onera).
Les industriels se tournent donc vers de nouveaux leviers technologiques. L’hydrogène d’Airbus est l’un d’eux. Aux défis de R & D qu’il pose répond une promesse séduisante : un avion à hydrogène n’émettrait pas un gramme de CO2 pendant son vol. Avec une limite : il n’est pas envisageable pour les long-courriers vu la masse et les réservoirs qui seraient nécessaires. Le levier le plus accessible, et seule solution possible pour les long-courriers, c’est le recours aux carburants alternatifs, ou sustainable aviation fuels (SAF). La limite, ici, tient avant tout à la disponibilité de tels carburants, qui représentent actuellement moins de 1 % de la consommation mondiale des avions.
L’hybridation électrique, le troisième levier exploré, pourrait réduire de 60 à 80 % les émissions de CO2 des avions régionaux. Ce segment ne représente cependant que 7 % de l’ensemble des émissions du secteur. Pour les moyen-courriers, l’hybridation électrique ne devrait pas permettre de réduire de plus de 20 % les émissions, à moins d’un saut technologique dans les batteries. Les optimisations de trajectoires et des opérations au sol apporteront aussi une réduction des émissions, mais encore moins importantes. « Airbus est présent sur l’ensemble des leviers technologiques », souligne Marc Hamy, son vice-président chargé des affaires groupe et du développement durable.
Incertitudes économiques et scientifiques
Ce ne sont peut-être pas tant les défis R & D qui donnent à la décarbonation de l’aéro des allures de mission impossible, mais plutôt… tout le reste. Il y a loin, en effet, des leviers technologiques à la réduction effective des émissions du trafic. Du côté des carburants alternatifs, la disponibilité des ressources, notamment de biomasse, est incertaine, d’autant que l’aéro pourrait être en concurrence avec d’autres secteurs. Et les besoins en électricité pour produire l’hydrogène seront importants en cas de succès. Dans les deux cas, les infrastructures de production-distribution sont à créer. Enfin se pose la question du renouvellement des flottes alors que les avions qui viennent d’être achetés ont été prévus pour voler pendant au moins deux décennies.
Pour les compagnies, durement touchées par la crise du Covid-19, la viabilité économique du passage à l’avion vert est plus qu’incertaine. Les mécanismes économiques qui pourraient favoriser cette transition sont encore balbutiants. Le Système d’échange de quotas d’émission de l’Union européenne (SEQE-UE) oblige depuis 2012 les compagnies à racheter l’équivalent de 15 % de leurs émissions sur le marché du CO2, mais seulement pour les vols intra-européens. Comme l’explique Estelle Malavolti, économiste à la Toulouse school of economics, l’OACI a préféré mettre en place un régime de compensation carbone (Corsia), qui démarre sa phase pilote et dont la Commission européenne a pointé en mars l’insuffisance vis-à-vis des accords de Paris.
À l’incertitude économique s’ajoute enfin une incertitude scientifique : le CO2, qui concentre tous les efforts de la filière, pourrait n’être que secondaire. Les oxydes d’azote et, surtout, les traînées de condensation et nuages générés par les avions pourraient être deux fois plus réchauffants. Si c’était avéré, les bénéfices des carburants alternatifs seraient grandement limités et l’hydrogène pourrait même aggraver la situation. Réduire l’impact sur le climat d’un trafic aérien toujours en croissance serait alors une mission vraiment impossible.
Grégoire Carpentier, cofondateur du collectif Supaéro Décarbo
« Fixons un budget carbone pour le secteur aéronautique ! »
Quel est le principal résultat de votre rapport « Pouvoir voler en 2050. Quelle aviation dans un monde contraint ? » publié en mars 2020 ?
La conclusion est la même pour nos deux scénarios : les innovations technologiques, indispensables pour décarboner le secteur, n’empêcheront pas la nécessité de modérer le trafic aérien, si nous souhaitons respecter les accords de Paris. Dans le scénario le plus optimiste, où nous supposons que les calendriers des industriels seront tenus – ce qui est peu probable pour des projets d’une telle ampleur –, la croissance devra descendre à 2,52 % par an à partir de 2025 (par rapport aux 4 % d’avant la crise). L’autre scénario, qui nous paraît plus réaliste, requiert une décroissance de 0,8 % par an dès 2025.
Sur quelles hypothèses se fondent vos scénarios ?
Comme nous l’autorise le concept de « budget carbone », utilisé par le Giec, nous considérons une quantité maximale de carbone qu’il est encore possible de déverser dans l’atmosphère. La trajectoire choisie pour notre rapport est celle permettant de rester sous les 2 °C avec une probabilité de 67 %, ce qui correspond à un budget carbone restant en 2018 de 1 170 Gt de CO2. Nous avons ensuite attribué 2,56 % de ce budget au transport aérien, soit approximativement 29,9 Gt de CO2, puisque l’aérien pèse pour 2,56 % des émissions de CO2 mondiales. Mais c’est une hypothèse qui peut évidemment se discuter. Notre première demande est de fixer ce budget carbone !
Le secteur aérien international s’est fixé l’objectif de réduire ses émissions de 50 % en 2050 par rapport à 2005. Qu’en pensez-vous ?
Ces objectifs semblent ambitieux, mais sont insuffisants. Car rien n’est dit sur la stratégie à mener ! Attendre 2049 pour réduire le niveau des émissions ou bien limiter les rejets de CO2 dès 2030 aurait un impact climatique très différent. Ce sont les émissions cumulées qui importent et qui définissent le bilan carbone et le forçage radiatif des décennies à venir.
