Les carburants durables feront voler les avions de demain !
Voyager dans un avion alimenté par un carburant fabriqué à partir d’huiles de cuisson est en passe de devenir notre réalité. Les biocarburants ou carburants d’aviation durable (CAD) sont un des leviers sur lesquels Safran travaille pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Comment Safran répond à ce défi à la fois technique et écologique ?
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Les carburants du futur devront être durables, tel est l’objectif que Safran et les acteurs de l’aéronautique se sont fixé pour atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050. Un défi de taille, mais des solutions existent déjà ! L’un des leviers du Groupe est l’amélioration des performances énergétiques des avions, grâce notamment à la substitution progressive du kérosène par les carburants alternatifs dits « durables ».
Nicolas Jeuland
« Ces carburants durables ont un avantage fondamental en termes de réduction d’empreinte environnementale puisque sur l’ensemble du cycle de vie, ils permettent une réduction de l’empreinte des émissions de CO2 de l’ordre de 80 %. »
Les biocarburants, souvent issus de la biomasse, permettraient de réduire les émissions de CO2 de 80 %, un avantage considérable ! L’autre atout de ces carburants drop-in est qu’ils peuvent être utilisés dès aujourd’hui sans modification de l’aéronef, de son mode d’utilisation ou des infrastructures portuaires.
À ce jour, sept filières de biocarburants aéronautiques sont déjà certifiées et six d’entre elles produisent du carburant pouvant être utilisé à 50 % avec du kérosène. Parmi celles-ci, Safran souhaite privilégier les biocarburants issus de déchets végétaux et dont la production n’entre pas en concurrence avec l’agriculture alimentaire. Concrètement, les CAD peuvent être fabriqués à partir de déchets alimentaires ou agricoles.
Ainsi, Safran et TotalEnergies ont signé en septembre 2021 un partenariat stratégique pour développer ensemble des solutions techniques et commerciales visant à favoriser l’émergence de la filière de carburants durables pour l’aviation.
Depuis, les essais au banc et en vol d’avions et d’hélicoptères alimentés aux CAD se multiplient ! Le 14 octobre 2021, un Boeing 737 MAX-8 équipé d’un moteur CFM LEAP-1B a décollé avec 100 % de CAD dans le réservoir. En février dernier, Safran Helicopters Engines, assistée par TotalEnergies et Airbus Helicopters, a conduit le premier vol d’essai d’un hélicoptère NH90 où l’un des deux moteurs a fonctionné avec du biocarburant. Même les programmes militaires entrent dans la course à l’aviation décarbonée ! En juillet 2022, un Airbus A400M a réalisé un vol d’essai avec un de ses moteurs TP400 alimenté par 29 % de CAD.
Les actions se multiplient mais quid des résultats ?
En 2017, la Commission européenne a lancé le projet de recherche JETSCREEN pour comprendre l’impact des CAD sur les systèmes carburant, un projet de recherche dans lequel Safran Aerosystems a été particulièrement impliquée puisqu’elle produit le système de distribution et de jaugeage carburant.
Pour faire suite à ces recherches, le projet VOLCAN a été lancé en 2021 par Airbus avec un consortium qui inclut l’ONERA (le centre français de recherche aéronautique), Dassault, Safran, et avec la participation des équipes de Safran Aerosystems, Safran Aircraft Engines, Safran Helicopter Engines, Safran Filtration Systems et Safran Tech. Il vise à étudier l’effet des CAD sans aromatique et sans soufre pour connaître, d’une part, l’effet du carburant sur l’aéronef (compatibilité du moteur et du système carburant avion) et, d’autre part, l’effet du carburant sur les émissions du moteur et les traînées de condensation.
Contrairement à ce que l’on entend parfois, l’objectif de ces campagnes de mesure d’émissions n’est pas de mesurer une réduction de CO2.
En réalité, une combustion de carburant durable rejette quasiment autant de CO2 qu’une combustion de carburant conventionnel fossile. Le gain apporté par les carburants durables se fait sur le bilan global, le CO2 rejeté lors du fonctionnement moteur ayant été capté lors du processus de fabrication du carburant.
C’est dans le cadre de VOLCAN que le 28 octobre 2021 s’est tenue la première étude en vol d’un monocouloir fonctionnant avec 100 % de CAD non mélangé.
Pleins feux sur l’hydrogène, le carburant zéro émission carbone en vol
Liquide ou gazeux, pur ou synthétique, utilisé en substitution du kérosène, ce carburant novateur est au cœur des recherches actuelles et fera sans doute voler l’avion du futur. Les équipes de Safran travaillent sur trois formes d’utilisation possibles :
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Sous sa forme cryogénique, c’est-à-dire liquide à - 253 °C, l’hydrogène serait directement intégré dans l’aéronef. Cette solution est séduisante car la combustion de l’hydrogène n’émet théoriquement que de l’eau, mais elle implique de nombreux changements pour les systèmes de stockage et de distribution de carburant.
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L’hydrogène pourrait être associé à du CO2 capté dans l’atmosphère ou dans les rejets industriels pour créer du kérosène de synthèse. Cet « électrocarburant » aussi appelé « Power-to-Liquid » a l’avantage d’être compatible avec les aéronefs actuels et la logistique existante.
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L’utilisation de l’hydrogène dans une pile à combustible est également envisagée mais reste limitée à de petits aéronefs.
