CARBURANTS POUR L'AVIATION

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Positionnement des différentes filières

Les essais réalisés depuis le début des années 2000, tant au sol qu'en vol, ont montré que les carburants issus de la technologie Fischer-Tropsch ou de la transformation par hydrotraitement des huiles végétales répondent totalement à l'ensemble des contraintes de l'aéronautique.

Les carburants issus de la filière Fischer-Tropsch (filière dite XTL – Anything to Liquids) sont appelés CTL (Coal to Liquids), GTL (Gas to Liquids) et BTL (Biomass to Liquids) en fonction de la ressource hydrocarbonée utilisée, respectivement le charbon, le gaz ou la biomasse végétale (résidus forestiers ou agricoles).

La filière de transformation des huiles dite filière H.E.F.A. (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids) a émergé pour les besoins du transport automobile et a connu depuis le début des années 2000 un développement important et une diversification des « matières premières » à l'origine de la production des huiles végétales. Ces dernières ont d'abord été obtenues à partir du soja, du colza ou du palmier à huile. Les carburants qui en résultent, appelés biocarburants de première génération, sont très critiqués car ils sont fondés sur des cultures oléagineuses entrant en concurrence directe avec des cultures alimentaires. D'autres plantes oléagineuses, ainsi que des micro-organismes, ont fait leur apparition pour fournir l'huile nécessaire à la production de carburants alternatifs :

– Le jatropha, la cameline et le miscanthus. Ces plantes sont capables de croître sur des terres pauvres et impropres à l'agriculture (biocarburants dits de deuxième génération).

– Les micro-algues. Celles-ci se développent plus rapidement que des plantes terrestres, contiennent des quantités intéressantes d'huile et peuvent être cultivées dans des eaux salées ou saumâtres (biocarburants de troisième génération).

Les carburants issus des filières XTL et H.E.F.A. répondent tous aux contraintes techniques développées précédemment. Ils ont été testés en vol, respectivement en février 2008 (vol expérimental entre Filton – Grande-Bretagne – et Toulouse d'un A380 avec un moteur alimenté à 50 p. 100 par du GtL) et en novembre 2010 (vol expérimental en Amérique du Sud d'un A320 avec un moteur alimenté à 50 p. 100 en H.E.F.A.), et ont été certifiés au niveau mondial pour une utilisation aéronautique. Les mélanges jusqu'à 50 p. 100 avec le Jet A-1 sont certifiés depuis octobre 2009 pour la filière XTL et depuis juillet 2011 pour la filière H.E.F.A.

Au-delà des aspects techniques, ce sont les volets économiques, environnementaux ou encore le potentiel de production qui vont déterminer l'avenir de ces futurs carburants et la possibilité d'une alternative au kérosène fossile.

Une méthodologie a été développée pour mesurer l'impact d'un carburant sur l'environnement. Appelée « Analyse de cycle de vie » (A.C.V.), elle tient compte de l'ensemble des étapes de la production (depuis l'exploitation de la matière première jusqu'à la combustion dans les turbines des aéronefs) et permet ainsi de comparer l'impact sur l'environnement des différentes filières (fig. 2). Elle met en évidence le potentiel de la filière XTL basée sur la biomasse, ainsi que certaines voies de la filière H.E.F.A., à réduire les émissions de gaz à effet de serre. La méthode A.C.V. montre également les grandes disparités en ce qui concerne la filière H.E.F.A., notamment pour les cultures terrestres, disparités principalement liées au changement d'usage des sols (C.U.S.). Cette notion de changement d'usage (ou d'affectation) des sols recouvre la conversion d'une surface donnée, initialement cultivée ou non, à la production de biocarburants. La disparition de la forêt ou de la culture antérieure entraîne une diminution du carbone stocké sur et dans le sol (une culture permet de stocker 50 tonnes de carbone par hectare, une forêt tempérée jusqu'à 140 tonnes et une forêt tropicale jusqu'à 250 tonnes). Aucune de ces filières n'est encore mature, la plupart d'entre elles n'étant qu'au stade expérimental. De ce fait, il n'est pas possible de les évaluer sous un angle économique. Plusieurs programmes de recherche et développement visent à passer à des échelles supérieures et à améliorer l'efficacité globale des technologies.

Carburants pour l'aviation et émissions de gaz à effet de serre

Dessin : Carburants pour l'aviation et émissions de gaz à effet de serre

Émissions de gaz à effet de serre (en équivalent CO2) pour les différents carburants alternatifs obtenus par le procédé Fischer-Tropsch (filière XTL) ou à partir d'huiles (filière H.E.F.A.) et destinés à remplacer le Jet A-1, le carburant le plus utilisé dans le domaine aéronautique.... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Enfin, il est intéressant de comparer les différentes filières de carburants selon leur capacité de pro [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 6 pages

Médias de l’article

Rayon d'action d'un aéronef en fonction des caractéristiques physiques du carburant

Rayon d'action d'un aéronef en fonction des caractéristiques physiques du carburant
Crédits : Encyclopædia Universalis France

carte

Carburants pour l'aviation et émissions de gaz à effet de serre

Carburants pour l'aviation et émissions de gaz à effet de serre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Carburants alternatifs pour l'aviation et capacité de production

Carburants alternatifs pour l'aviation et capacité de production
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Afficher les 3 médias de l'article


Écrit par :

  • : responsable des nouvelles énergies, Airbus
  • : ingénieur, responsable des opérations énergie et propulsion, E.A.D.S. Innovation Works

Classification

Autres références

«  CARBURANTS POUR L'AVIATION  » est également traité dans :

AÉRONAUTIQUE CIVILE (INDUSTRIE)

  • Écrit par 
  • Georges VILLE
  •  • 2 397 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « La pénurie de carburant et le défi énergétique »  : […] Les avions de ligne actuels utilisent le kérosène, obtenu à partir du pétrole. La disponibilité de ce carburant pour répondre aux besoins se pose sous diverses formes : – une pénurie de kérosène de pétrole pourrait se manifester aux alentours de 2030 ; à cette date, en effet, le besoin estimé atteindra 10 p. 100, part maximale attribuable au kérosène dans la distillation du pétrole ; une priorité […] Lire la suite

CARBURANTS

  • Écrit par 
  • Daniel BALLERINI, 
  • Jean-Claude GUIBET, 
  • Xavier MONTAGNE
  •  • 10 528 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre «  Le carburéacteur »  : […] Dans le langage courant, on utilise indifféremment les termes carburéacteur et kérosène ; en réalité, le kérosène désigne un produit de raffinage destiné à plusieurs usages différents (alimentation des avions à réaction, emploi comme combustible de chauffage ou pour l'éclairage et la cuisine). Tous les avions à réaction utilisent du carburéacteur. Seuls les petits avions de tourisme à hélice util […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Paul NASH, Odile PÉTILLON, « CARBURANTS POUR L'AVIATION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/carburants-pour-laviation/