L’objectif est-il tenable ? En annonçant, lundi 21 septembre, le lancement concomitant de trois projets d’avions à zéro émissions de CO2 avec une mise en service d’ici 2035, Airbus tente un coup de poker dans le secteur aéronautique dans la mesure où aucun avionneur dans le monde ne propose encore d’avion commercial n'émettant pas de carbone. Leur dénominateur commun: l'hydrogène. Une initiative ambitieuse soulignée par le président exécutif du groupe, Guillaume Faury : "Il s’agit d’un moment historique pour l’ensemble du secteur de l’aviation commerciale, et nous entendons jouer un rôle de premier plan dans la transition la plus importante que notre industrie ait jamais connue."
Nom de code de ce projet propulsant l’hydrogène parmi les priorités du groupe ? ZEROe. Dans le détail, Airbus a défini trois aéronefs bien distincts : un turboréacteur, un turbopropulseur (avion à hélice) et une aile volante. Pour tenir le calendrier, l’avionneur se donne cinq ans pour la maturation des briques technologiques, puis deux ans pour la sélection des partenaires industriels, pour un lancement du programme effectif en 2028. "Il s'agit bien à ce stade de concepts, comme on parle de concept car dans l'automobile, tient à souligner Jean-Brice Dumont, directeur de l'ingénierie d'Airbus. Et il faut être raisonnable, on ne lancera qu'un seul de ces projets."
Si l'énergie électrique semble disqualifiée dans le transport aérien de masse en tant que source d'énergie propulsive, en raison du poids rédhibitoire des batteries, la mise en oeuvre de l'hydrogène à si brève échéance tient encore du pari. L'initiative d'Airbus est ambitieuse, mais elle n’est pas gagnée d’avance. Loin de là.
Convaincre les politiques, séduire les passagers
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Le choix du média auquel Airbus a accordé lundi 21 septembre l’interview exclusive de Guillaume Faury, "Le Parisien", ne doit rien au hasard. Plus habitué au niveau national et international à s’adresser à la presse économique, le groupe cible avec ce quotidien les politiques français et, plus encore, monsieur et madame tout le monde, autrement dit les passagers.
Pour quelle raison ? Le transport aérien est particulièrement pointé du doigt depuis quelques années pour ses émissions polluantes par une partie de la population, se traduisant par le mouvement flygskam (la honte de voler) et, plus récemment, par la proposition de la Convention citoyenne d’une écotaxe sur les vols d’avions. Les acteurs de la filière ont beau répéter en boucle que le transport aérien ne représente qu’entre 2 à 3% des émissions mondiales de CO2, rien n’y fait : la réticence à voyager en avion risque de gagner du terrain dans l’opinion.
Une contestation sociétale qui n’a pas échappé aux acteurs politiques, cherchant du même coup à s’emparer de ce sujet pour lequel ils n’étaient jamais vraiment sortis du bois. Ce qui s’est notamment traduit par la création d’un fonds de 1,5 milliard d’euros sur trois ans pour développer un avion vert attribué au Conseil pour la recherche aéronautique civile (le CORAC), dans le cadre du plan de relance du secteur présenté début juin.
Début septembre, lors du lancement du plan Hydrogène de 7 milliards d’euros, le ministre de l’Economie et des Finances, Bruno Le Maire, avait même pris à parti le secteur, fustigeant sa frilosité à s’intéresser à cette source d’énergie. "Que voulons-nous ? Que Airbus soit devant ou derrière [Boeing et Comac, ndlr] ? Qu’il produise des avions neutres en carbone en 2035 ou que l’on laisse ce marché, probablement le plus porteur dans les décennies qui viennent, aux Américains ou aux Chinois ?", a-t-il questionné.
Face à cette pression sociétale et politique, face à la crainte de voir durablement se réduire un trafic aérien déjà fortement touché par la pandémie mondiale de Covid-19, Airbus tente donc de reprendre la main. Reste à savoir s’il convaincra les politiques. Le financement de ces projets en période de disette budgétaire dépendra en partie de la manne publique. "Le soutien des gouvernements sera déterminant dans la réalisation de ces objectifs ambitieux", glisse d’ailleurs le dirigeant dans le communiqué. Question : la promesse de voler sans polluer parviendra-t-elle à séduire la masse grandissante des passagers soucieux de réduire leur empreinte environnementale ?
Faire sauter plusieurs verrous technologiques
Autre défi de taille pour Airbus : démocratiser une source d’énergie encore absente du secteur. Ou plus précisément de l’aviation commerciale, car le secteur spatial en est déjà un utilisateur de longue date avec en particulier le lanceur Ariane. Ce qui fait dire au sein du groupe que l’hydrogène n’est en cela pas véritablement une « rupture ». Une différence d’appréciation notable comparé au discours tenu chez Safran où on la perçoit comme plus exotique : "L’hydrogène est la voie la plus en rupture", confiait à L’Usine Nouvelle en juin dernier Stéphane Cueille, le directeur R&T et innovation du motoriste.
Principale difficulté à résoudre ? La nécessité de stocker l’hydrogène à -253°C pour le rendre liquide. Une contrainte qui impose la mise en œuvre d’un système cryogénique complexe, déjà employé dans les lanceurs spatiaux mais totalement inédit dans l’aviation commerciale. En outre, l’hydrogène prend environ quatre fois plus de place que le kérosène, imposant une refonte des systèmes de stockage et de distribution.
En outre, Airbus va devoir se pencher sur deux possibilités bien distinctes : brûler directement l’hydrogène dans des turbines à gaz ou bien passer par des piles à combustibles pour alimenter des moteurs électriques. La première voie a le mérite de ne pas remettre en cause l’existence des moteurs thermiques et suppose des modifications à la marge des systèmes propulsifs, rendant accessible sa mise en pratique. La seconde voie semble plus délicate, dans la mesure où les performances des piles à combustibles restent trop faibles pour les puissances nécessaires à la propulsion des avions. Les piles à combustible pourraient en revanche servir de source d'énergie complémentaire à bord, soit pour fournir un coup de pouce aux moteur, soit pour alimenter en énergie les autres équipements de l'appareil.
Dans tous les cas, Airbus va devoir s’atteler durant la prochaine décennie à convaincre les organismes certificateurs, tels que l’Agence européenne de la sécurité aérienne (AESA), de la fiabilité de systèmes techniques encore inusités. Une tâche d’autant plus ardue que l’utilisation de l’hydrogène suppose une plus grande complexité des systèmes de distribution qu’avec le kérosène et qu’elle soulève davantage de questions de sécurité, sachant que les risques d’explosion sont plus importants qu’avec le kérosène.
Développer un écosystème industriel
Enfin, les dirigeants d’Airbus le savent déjà : le succès de l’hydrogène dans l’aviation commerciale résultera d’un travail d’équipe. "La transition vers l’hydrogène comme source d’énergie primaire, solution retenue pour ces concepts, exigera une action décisive de tout l’écosystème aéronautique, assure Guillaume Faury dans le communiqué du groupe. Ensemble, avec le soutien des gouvernements et des partenaires industriels, nous pouvons relever ce défi et promouvoir les énergies renouvelables et l’hydrogène afin d’assurer au secteur aéronautique un avenir durable."
C’est vrai d’abord par le changement technologique induit par cette source d’énergie. "Il est certain que nous ne serons plus dans le schéma qui prévalait jusque-là, avec des moteurs placés sous la voilure et des interfaces établis entre motoristes et avionneurs, expliquait Stéphane Cueille à L’Usine Nouvelle. Ce sera particulièrement vrai avec l’option hydrogène, dont la complexité de la mise en œuvre oblige à lier davantage le réservoir, le circuit carburant et le moteur. Quelles que soient les options choisies, nous serons amenés à travailler très étroitement avec Airbus pour réussir à mieux intégrer les moteurs dans le fuselage afin d’améliorer leur efficacité." En France, Airbus va pouvoir notamment compter sur des acteurs comme Safran, mais aussi ArianeGroup et l'Onera.
Mais au-delà des avions eux-mêmes et de leurs performances, l’utilisation massive d’hydrogène reposera sur toute une chaîne de valeur qui reste à mettre en branle. A savoir : une production d’hydrogène vert (issue d’énergies renouvelables pour garantir l’absence d’émissions de CO2 lors de son utilisation), une distribution efficace, une mise à disposition au niveau des aéroports, un stockage bien réparti sur la planète… D’où la nécessité pour avancer d’une concertation avec l’ensemble des acteurs du transport aérien et au-delà, en particulier les énergéticiens.
Car in fine, le point clé ne sera sans doute pas tant la mise au point d’appareils capable de voler grâce à l’hydrogène que celui du prix de vente de l’hydrogène pour les compagnies aériennes. Industriels et pouvoirs publics, s’ils veulent tenir leurs engagements environnementaux, vont devoir être en mesure de proposer aux opérateurs un prix compétitif, qui plus est dans le contexte d’une baisse durable de croissance du trafic aérien. Le secteur aéronautique va-t-il parvenir à créer une nouvelle dynamique énergétique au même titre que les constructeurs automobiles avec l’électrique. Réponse dans… quinze ans.
