Safran sur la piste des biocarburants

Face aux enjeux climatiques, Safran s’engage pour le développement des carburants alternatifs durables. Nicolas Jeuland, l’expert de Safran en carburants du futur, nous explique les enjeux de ces recherches sur les carburants alternatifs pour l’aéronautique.

L'aviation est responsable du rejet dans l'atmosphère d'environ 2 % des émissions de CO2 d'origine humaine dans le monde, et ce chiffre est en croissance avec l'augmentation du trafic. C'est pourquoi de nombreux industriels du secteur aéronautique cherchent à réduire son impact environnemental. L'enjeu est de stopper d'ici à 2020 la croissance des émissions de CO2, puis de les réduire de 50 % d'ici à 2050. « Il est clair que ces objectifs ne pourront être atteints que par un ensemble de solutions technologiques relatives aux moteurs ou aux aéronefs, ou encore par l'optimisation du trafic aérien, explique Nicolas Jeuland, expert en carburants du futur chez Safran. Les carburants alternatifs durables sont considérés comme l'un des leviers indispensables pour y parvenir. » Le Groupe travaille donc activement avec ses partenaires sur le développement de carburants alternatifs moins polluants, dans le cadre du Air Transport Action Group et du Committee for aeronautical environnemental protection.

 

Un mélange de biocarburant et de kérosène

Quatre types de biocarburants (voir encadré) sont certifiés dans le but d'être mélangés au kérosène. Aucun n'oblige à adapter les moteurs et ces filières ont prouvé au travers du processus de certification leur totale innocuité vis-à-vis de l'ensemble des matériels. Les proportions du mélange diffèrent selon les procédés utilisés : 10 % de farnésane (voir encadré) pour 90 % de kérosène, par exemple, ou jusqu'à 50 % de biocarburant avec la technique HEFA. « Il n'est pas envisageable, aujourd'hui, de développer des moteurs dédiés à un seul type de carburant alternatif, car les appareils doivent pouvoir être ravitaillés partout dans le monde, précise Nicolas Jeuland, expert en carburants du futur chez Safran. Le mélange dit « drop-in1 » est donc aujourd'hui une composante essentielle de la réduction des émissions de CO2 dans le transport aérien. »

Depuis 2007, Safran teste ces carburants alternatifs dans ses moteurs. Plusieurs dizaines d'essais en vol ont notamment été réalisés sur la liaison Toulouse – Paris avec un mélange de farnésane et de kérosène sur des Airbus A321 de la compagnie Air France-KLM équipés de moteurs CFM56, dans le cadre du projet « Lab'Line for the Future » soutenu par la DGAC. « On estime à 2 500 le nombre de vols commerciaux effectués ces cinq dernières années dans le monde, ayant utilisé un carburant alternatif, toutes motorisations confondues », poursuit Nicolas Jeuland.

bio carburants

Enjeux économique et écologique

Le recours massif à ces carburants alternatifs reste toutefois conditionné au principe de réalisme économique ainsi qu'au gain écologique réel. Ainsi, une filière de production au rendement important peut poser des questions environnementales si elle implique d'utiliser du charbon ou des cultures non durables (c'est le cas, par exemple, pour bonne partie de l'huile de palme). « De nombreux autres facteurs entrent en jeu comme le fait que certains carburants alternatifs offrent par leur composition chimique un bénéfice environnemental supplémentaire en réduisant les émissions de particules en sortie de turbine », complète Nicolas Jeuland.

Safran cherche donc à évaluer les forces et les faiblesses de chacune des filières de biocarburants et d'en valider l'innocuité vis-à-vis des technologies mises en jeu : « Parmi les solutions existantes, il s'agit de faire émerger celle qui sera à la fois économiquement viable et totalement vertueuse pour l'environnement, que ce soit par les matières premières utilisées, les modes de production ou leur utilisation », résume en conclusion l'expert.

1Un carburant est dit « drop-in » s'il peut se substituer en partie ou en totalité au kérosène conventionnel sans impact opérationnel (pas de modification des infrastructures, notamment au niveau des aéroports) ni modification des avions et des moteurs existants ou en cours de développement.

Quatre filières de carburants alternatifs

Il existe aujourd'hui quatre principales filières de production de biocarburants certifiés pour une utilisation aéronautique, issus de végétaux provenant de cultures non alimentaires, qui permettent de réduire les émissions de gaz à effet de serre par rapport à l'utilisation traditionnelle du kérosène.

biomasse

• La filière dite de Fischer-Tropsch produit du carburant à partir de la biomasse : la lignocellulose (paille, résidus forestiers, etc.), le gaz naturel ou le charbon en passant par une étape de gazéification. Résultat : jusqu'à 90 % de réduction des émissions de gaz à effet de serre, en fonction de la biomasse utilisée.

• La filière HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids, ou esters et acides gras hydro-traités), utilise les huiles extraites de plantes oléagineuses ou de micro-algues. Résultat : jusqu'à 60 % de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

• La filière DSHC (Direct Sugar to Hydrocarbons, ou Transformation directe de sucres en hydrocarbures) porte sur la fabrication de farnésane, une substance issue de la transformation par voie biologique du sucre en un composé chimique appelé farnésène. Une fois hydrogéné, ce composé peut être directement incorporé dans un carburant comme le kérosène à hauteur de 10%. Résultat : entre 70 et 80 % de réduction des émissions de gaz à effet de serre en fonction de la matière première sucrière utilisée.

• La filière Alcohol to Jet est un procédé de raffinage qui permet de convertir les sucres en isobutanol, puis en carburant pour avion. Résultat : jusqu'à 60 % de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

 

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