Alors que les approvisionnements en carburant pour avions se font plus rares, d’autres types de carburants peuvent-ils répondre à la demande ?

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Le rapport phare, intitulé « Aperçu des énergies potentielles pour l’aviation à l’avenir », a été financé par la National Aeronautics and Space Administration (NASA) et examine le potentiel de production de cinq carburants : l’SAF, l’hydrogène liquide, le gaz naturel liquéfié, l’éthane liquéfié et Jet X. Alternatives au Jet A et à l’A-1 Divers facteurs défavorables, allant de prix élevés à des limites infrastructurelles, ont ralenti l’adoption des carburants aéronautiques émergents. Cependant, ils présentent également un avantage majeur : ils peuvent être produits à l’aide de matières premières et d’électricité locales plutôt que de pétrole importé, ce qui permet à l’industrie aéronautique et aux voyageurs de se prémunir contre la hausse des coûts due à la volatilité de la chaîne d’approvisionnement. La demande de carburant pour avions devrait passer de peu plus de 100 milliards de gallons en 2025 à 165 milliards de gallons d’ici 2050 », a déclaré Kristi Moriarty, chercheuse principale en analyse des véhicules et des infrastructures au NLR et responsable de cette étude. « Avec davantage de recherches sur de nouveaux vecteurs énergétiques, nous pourrions donner à l’industrie aéronautique la flexibilité nécessaire pour répondre à cette demande croissante – et ce, grâce à des carburants produits localement, et non importés. Ci-dessous, consultez les principaux points clés pour chaque carburant aéronautique émergent. SAF Parmi tous les carburants potentiels examinés dans le rapport, le SAF est déjà un carburant aéronautique commercial disponible qui peut remplacer jusqu’à 50 % du Jet A requis par les aéronefs traditionnels. Cependant, contrairement au Jet A, la plupart des SAF sont fabriqués à partir de graisses, d’huiles alimentaires, de graisses animales et d’alcool, et des techniques pour en produire à partir de biomasse, d’algues ou même de déchets municipaux sont en cours de développement. Bien que le SAF soit disponible sur le marché depuis 2016, il ne représente que 1 % du carburant d’avion utilisé dans le monde. Son adoption a été entravée par son prix élevé, qui n’a que rarement descendu en dessous de 6 dollars le gallon, ainsi que par le nombre limité de bioraffineries capables de le produire. Cependant, à mesure que les prix du Jet A et du A-1 grimpent à 4 dollars le gallon ou plus, l’écart de prix entre ces deux carburants se réduit. Les chercheurs de NLR estiment que, d’ici 2050, la demande mondiale de carburant pour avions pourrait atteindre 165 milliards de gallons par an. Il existerait suffisamment de matières premières, également appelées feedstocks, disponibles pour la bioraffinage afin de couvrir 80 % de cette demande, soit 132 milliards de gallons d’SAF par an. Mais si le SAF veut répondre aux besoins futurs en carburant pour avions, il a besoin du soutien de nombreux acteurs concernés ainsi que d’efforts supplémentaires pour réduire les coûts. Produire du SAF au même prix que le Jet A ou l’A-1 aujourd’hui s’avérerait très difficile : des coûts de capital et d’exploitation plus faibles pour les nouvelles usines et les conversions des raffineries, ainsi que des matières premières suffisantes, seraient tous nécessaires pour produire du carburant à grande échelle. Le marché du carburant pour les transports est un marché mondial qui compte de nombreux acteurs, y compris les gouvernements », a déclaré Moriarty. « Les décisions prises à ces niveaux peuvent influencer celles que prennent les producteurs de carburant : décider ou non de construire de nouvelles usines de SAF, investir ou non dans de nouveaux procédés de production. Et nous aurons besoin d’une mise en œuvre accélérée dans ces deux domaines si le SAF veut répondre aux besoins futurs. Étude de cas : le potentiel de la Nouvelle-Angleterre pour la production d’SAF L’Autorité portuaire du Massachusetts a récemment financé NLR afin d’étudier la possibilité de produire, de mélanger et de distribuer du SAF dans la Nouvelle-Angleterre pour soutenir 10 aéroports de cette région. Les chercheurs ont examiné les matières premières locales, estimé la quantité de SAF qui pouvait être produite ainsi que le prix auquel il pouvait être vendu, et déterminé où le SAF pouvait être mélangé avec du Jet A à des fins commerciales. Ils ont constaté que la Nouvelle-Angleterre dispose de matières premières abondantes pour produire du SAF, avec un potentiel permettant de fabriquer jusqu’à 850 millions de gallons d’équivalent essence par an. Voir un résumé > Lire le rapport complet > Hydrogène liquide, gaz naturel liquéfié et éthane liquéfié L’hydrogène liquide, le gaz naturel liquéfié (GNL) et l’éthane liquéfié forment un groupe de « carburants cryogéniques » : des carburants stockés dans des réservoirs isolés, souvent à basse température, afin de conserver leur état liquide. Les carburants cryogéniques ne constituent pas des solutions directement interchangeables pour les aéronefs. Les aéroports devraient installer une nouvelle infrastructure de ravitaillement, et les fabricants devraient mettre sur le marché de nouveaux avions alimentés à l’hydrogène, au GNL et à l’éthane. Il faudrait également élaborer des normes internationales pour une manipulation et un débit sécurisés des carburants cryogéniques. Ces carburants offrent également de nombreux avantages : L’hydrogène liquide est non polluant et permet de stocker une grande quantité d’énergie par rapport à son poids. Plusieurs entreprises ont déjà commencé à développer des aéronefs et des systèmes de propulsion fonctionnant à l’hydrogène pour les vols de courte distance et régionaux, et la Federal Aviation Administration (FAA) collabore avec le NLR afin de se préparer à une augmentation attendue de la demande en carburant à l’hydrogène dans les aéroports. Le GNL peut être produit à partir de gaz naturel domestique abondant et de biométhane, à un coût inférieur à celui du Jet A. Bien que l’éthane liquéfié soit rarement utilisé pour la propulsion, il présente une densité énergétique plus élevée que le gaz naturel liquéfié, et sa production connaît une augmentation constante. Les carburants cryogéniques représentent des opportunités à plus long terme pour l’industrie aéronautique », a déclaré Moriarty. « Ils méritent d’être explorés, car ils pourraient aider à diversifier notre approvisionnement en carburant en utilisant des sources d’énergie nationales, ce qui a des conséquences importantes pour notre sécurité énergétique — ainsi que pour les prix que doivent payer les compagnies aériennes et les consommateurs. Jet X Le projet Jet X est encore à un stade de recherche précoce, et diverses compositions de hydrocarbures liquides font actuellement l’objet d’études. Les chercheurs s’efforcent de découvrir de nouvelles compositions de carburant capables d’améliorer l’économie de carburant, d’éliminer les composés aromatiques toxiques, d’améliorer la qualité de l’air aux abords des aéroports et de réduire la formation de traînées de condensation. Des recherches approfondies et à long terme sur les matériaux, les aéronefs et l’infrastructure de Jet X seraient nécessaires pour démontrer leur compatibilité avec l’équipement des aéroports et des avions. La recherche NLR s’intéresse au carburant À mesure que les prix du kérosène de jet augmentent et que les approvisionnements fluctuent, l’augmentation de la production de carburants aéronautiques émergents pourrait aider à stabiliser le marché intérieur. Les chercheurs du NLR s’efforcent activement d’autoriser l’utilisation de ces nouveaux carburants pour les décollages. Les spécialistes des carburants et de la combustion du laboratoire utilisent le « moteur à réaction virtuel » du NLR pour créer des simulations ultra-détaillées de la performance des nouvelles compositions de carburant, ce qui peut accélérer la production et la certification de nouveaux carburants synthétiques. Des recherches plus approfondies sur la mobilité aérienne avancée – qui fait appel à des aéronefs nécessitant moins de carburant ou même aucun carburant – sont également menées en laboratoire. Les équipes de recherche aident le secteur aéronautique à se préparer à l’essor de cette mobilité aérienne avancée, en concevant des vertiports adaptés aux aéronefs modernes tels que les véhicules électriques à décollage et atterrissage vertical (eVTOL), en développant des systèmes de propulsion pour les avions électriques de passagers, et en concevant des composants électroniques ultra-éfficaces permettant aux aéronefs de parcourir de plus longues distances avec moins de carburant. Grâce à des recherches continues, les scientifiques peuvent contribuer à réduire les coûts et à augmenter la production afin de mettre sur le marché de nouveaux carburants, créant ainsi un élan vers l’avenir du vol. Collaborez avec NLR pour explorer l’avenir de l’énergie aéronautique. Découvrez les recherches relatives aux transports et à la mobilité menées par NLR et abonnez-vous à sa newsletter sur ces sujets afin de rester informé des dernières nouvelles. Inscrivez-vous à la newsletter hebdomadaire de CleanTechnica sur Substack pour accéder aux analyses approfondies et aux résumés de Zach et Scott, abonnez-vous à notre newsletter quotidienne, et suivez-nous sur Google News !