Moins médiatisés que l’hydrogène et les biocarburants, ils pourraient pourtant représenter la véritable planche de salut du transport aérien. Les carburants de synthèse constituent un levier incontournable pour décarboner le secteur, représentant environ 3% des émissions mondiales de CO2, préviennent le cabinet Archery Strategy Consulting et l’Institut Montaigne dans une étude conjointe publiée en début d’année 2022. « Cela suppose des investissements très massifs, prévient Rémy Bonnery, expert aéronautique au sein du cabinet Archery Strategy Consulting. On parle même pour l’ensemble des transports d’un effort supérieur à celui réalisé historiquement par le secteur pétrolier. »
Comment les deux partenaires en arrivent à cette conclusion ? Ils ont tablé sur un scénario dans lequel la contribution dans la réduction des émissions de CO2 des carburants aérien durables (SAF) – comprenant ceux issus de la biomasse et ceux obtenus par synthèse – s’élève à 53%. Ce chiffre correspond peu ou prou à l’estimation haute retenue par l’étude que le Conseil pour la recherche aéronautique civile (Corac) a récemment publié. Viennent ensuite les innovations technologiques (34%), dont l’hydrogène et l’hybridation électrique, l’optimisation opérationnelle (7%) et les mesures de marché (6%) comme les systèmes de compensation carbone.
La biomasse, une denrée rare
Cette prédominance des SAF s’explique par les limites des autres sources d’énergies. En raison de la complexité technique de sa mise en œuvre et du volume de stockage trois plus important que le kérosène qu’il nécessite, l’hydrogène est durablement cantonné au segment des courts et moyen-courriers. Quant à l’électricité, les performances des batteries ne permettent pas d’envisager dans un proche horizon la mise au point d’avions commerciaux tout électrique, ne laissant comme possibilité qu’une hybridation partielle. Autant de raisons qui expliquent l’engouement pour les SAF dans le monde aérien et chez les industriels en particulier.
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Mais pour les SAF aussi, des limites se font jour. Et en particulier pour ceux issus de la biomasse. Certes, ils sont séduisants sur le papier : ils peuvent s’adapter aux appareils actuels sans révolution technologique et permettre près de 80% de baisse d’émissions de CO2 sur l’ensemble du cycle de vie du carburant. Reste que le manque de ressources exacerbé par les besoins croissants de l’ensemble des moyens de transports promet d’accentuer encore leur rareté et leur coût. D’où la nécessité de mettre en place une filière industrielle européenne compétitive ainsi que des mécanismes permettant d’éviter les distorsions de concurrence. Mais pour pouvoir espérer atteindre la neutralité carbone en 2050, comme le transport aérien s’y est engagé, il va falloir actionner un autre levier…
Les carburants de synthèse, incontournable levier
« D’ici 2050, en supposant un maintien des dynamiques de croissance des transports et une pénétration volontariste des énergies alternatives, le besoin en carburant pour l’ensemble des secteurs des transports sera d’environ 2200 Mtoe [million de tonnes d'équivalent pétrole, ndlr], alors que seulement 450 Mtoe de biocarburant devraient être disponibles à cet horizon », chiffre Rémy Bonnery. Et de conclure : « le recours aux carburants de synthèse est donc incontournable pour atteindre une réduction drastique des émissions de CO2 ». Avec eux, pas d’enjeu de disponibilité de matières premières et pas d’infrastructures ad hoc pour les aéroports. Preuve de cet engouement naissant, l'investissement dévoilé en janvier 2022 de Safran et d'Engie dans la start-up allemande Ineratec, spécialisée dans la production de carburants de synthèse.
Reste que l’utilisation de ces carburants de synthèse, produits à partir de carbone prélevé dans l’atmosphère ou dans les rejets industriels et d’hydrogène, est particulièrement énergivore : le rendement entre l’énergie électrique nécessaire à sa production et l’énergie disponible dans le réservoir est d’environ 40%, en intégrant la capture de CO2, la production d’hydrogène et la réaction chimique de production du carburant de synthèse. In fine, pour avoir accès aux 17 000 TWh de carburants de synthèse qui seront nécessaires d’ici 2050 pour les transports, cela nécessitera pas moins de 42 000 TWh de production d’électricité décarbonée.
Des investissements colossaux
« In fine, le transport aérien représentera près de 20% des besoins en électricité verte d’ici 2050, soit 12 000 TWh », précise Rémy Bonnery. Car en prenant en compte l’électricité décarbonée nécessaire également pour l’hydrogène et l’hybridation électrique, le besoins total – tous transports confondus – s’élève à 56 000 TWh, selon l’étude. Ce chiffre représente quasiment le double des 27 000 TWh produits dans le monde en 2019, avec une part négligeable dédiée aux transports. L’enjeu des carburants de synthèse devient donc celui des investissements à assurer pour fournir une électricité décarbonée.
« On parle là d’un effort supérieur à celui réalisé historiquement par le secteur pétrolier, prédit Rémy Bonnery. Il faudrait investir quelque 1000 milliards de dollars par an d’ici 2050, dans le nucléaire, l’éolien ou le solaire. A titre de comparaison, le secteur pétrolier investit environ 500 milliards de dollars par an et le secteur de la production électrique investit environ 300 milliards de dollars par an dans les énergies décarbonées. A titre d’exemple, si le nucléaire devait répondre à 100% de ces besoins, cela reviendrait à devoir investir 34 000 milliards de dollars d’ici 2050. »
Des montants colossaux qui n’ont pas de quoi rassurer quant à la possibilité pour le transport aérien de parvenir à tenir ses objectifs environnementaux. « Ces chiffres sont extrêmement importants et nécessitent la mise en œuvre de politiques énergétiques volontaristes si l’on ne veut pas contraindre la croissance ou rater le pari de la décarbonation des transports », résume Rémy Bonnery. A long terme, qu’il s’agisse d’hydrogène ou de carburants de synthèse, la décarbonation des avions sera intimement liée à la production d’électricité verte.
