M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – Une première solution de décarbonation consiste à électrifier le transport aérien, sur le modèle du transport terrestre. Cette électrification se heurte cependant à une difficulté majeure : en masse, la densité énergétique des batteries électriques est 48 fois plus faible que celle du kérosène. Cette densité augmentera à moyen terme, mais restera limitée. À cette échéance, l’avion 100 % électrique se cantonnera donc très vraisemblablement au transport de quelques passagers sur de courtes distances.
Les premiers avions électriques seront des biplaces destinés à la formation des pilotes et à la voltige, à l’image du modèle intégral que développe Aura Aéro à Toulouse.
Les taxis volants constituent un autre exemple d’application. Nous devrions en voir voler à l’occasion des Jeux olympiques. Toutefois, ces appareils devraient surtout remplacer le transport terrestre et ne contribueront donc pas significativement à la décarbonation de l’aéronautique.
Pour s’affranchir de cette limite, une solution consiste à associer propulsions électrique et thermique. Cette hybridation permet de combiner avantageusement les deux modes, par exemple en décollant et en atterrissant en mode électrique et en limitant l’usage de la motorisation thermique au vol en régime de croisière, lorsque l’avion consomme moins.
Les avions hybrides en cours de développement pourront transporter quelques dizaines de passagers sur plusieurs centaines de kilomètres, à un coût par passager probablement nettement inférieur à celui des avions actuels. Il s’agit d’une piste pour développer le transport aérien régional.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – Qu’en est-il de l’hydrogène dans l’aviation ? Selon des représentants d’Airbus, les contraintes techniques pour les gros porteurs sont actuellement insurmontables.
En masse, et contrairement aux batteries, la densité énergétique de l’hydrogène est trois fois supérieure à celle du kérosène. Malheureusement, en volume, sa densité énergétique est trois mille fois inférieure. Aussi, l’hydrogène devrait être utilisé sous forme gazeuse, compressé à très haute pression (700 bars) ou sous forme liquide, refroidi à très basse température (en dessous de - 250°C). Quelle que soit sa forme, son stockage nécessite des réservoirs lourds et encombrants.
Compte tenu des contraintes de volume et de poids des réservoirs, les avions à hydrogène pourront difficilement franchir des distances supérieures à 2 000 kilomètres.
L’hydrogène peut être utilisé de deux manières. Il peut d’abord alimenter une pile à combustible générant de l’électricité pour entraîner un moteur électrique ; il n’émet alors que de l’eau. Dans un avion électrique de ce type, les batteries sont remplacées par de l’hydrogène. La capacité d’emport et le rayon d’action s’en trouvent accrus. Ensuite, au prix d’adaptations techniques, l’hydrogène peut être brûlé dans un turboréacteur en remplacement du kérosène. Il émet alors de la vapeur d’eau et, sous certaines conditions, des oxydes d’azote.
La conception d’un avion à propulsion hydrogène pose diverses difficultés techniques. Il impose tout d’abord d’intégrer des réservoirs lourds et encombrants dans l’appareil et de confiner de manière sécurisée une petite molécule très fuyarde. L’enjeu est aussi dans la distribution au sein de l’avion. Enfin, l’exploitation d’une telle flotte nécessiterait que l’hydrogène puisse être distribué dans de grands aéroports, mais aussi dans ceux vers lesquels des avions sont susceptibles d’être déroutés.
A priori, aucun de ces obstacles n’est insurmontable. Mais les résoudre demandera du temps, tout comme la certification des avions à hydrogène.
Plusieurs start-up françaises et étrangères sont engagées dans cette voie. Un prototype vole déjà. Airbus a présenté en 2021 son initiative « Zéro émission », qui prévoit l’étude de trois modèles d’avion à hydrogène.
L’hydrogène se révèle ainsi être une option techniquement complexe mais qui ne doit pas être écartée – surtout pour les avions de petite ou moyenne capacité. Une start-up canadienne a développé un avion à turbo-propulsion de type ATR dans lequel, pour positionner les réservoirs à hydrogène, elle a supprimé dix rangées de sièges. L’enjeu est de vérifier les contraintes en termes de sécurité.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – En résumé, les technologies électriques hybrides et à base d’hydrogène sont prometteuses pour décarboner une partie de l’aviation, mais pas les vols long-courriers, qui génèrent plus des deux tiers des émissions de CO2 dans le monde. Pour décarboner ces liaisons, plusieurs solutions sont identifiées.
La consommation des gros porteurs pourrait être réduite d’environ un tiers en améliorant leur efficacité (en réduisant leur masse, en perfectionnant leur aérodynamisme, en optimisant le rendement thermique et propulsif des moteurs) et en améliorant les opérations en vol et au sol (optimisation des trajectoires, développement du vol en formation, électrification des fonctions utilisées au sol).
La principale mesure consiste à remplacer le kérosène d’origine fossile par des carburants d’aviation durables (CAD ou SAF, pour « Sustainable Aviation Fuels »). Il en existe deux grandes catégories : les biocarburants et les carburants de synthèse. Les premiers sont essentiellement d’origine végétale tandis que les seconds sont fabriqués à partir d’hydrogène produit par électrolyse et de carbone capturé dans l’air ou en sortie d’installation industrielle.
Fin 2023, l’Union européenne a adopté des mandats d’incorporation de ces CAD. Un premier objectif vise l’incorporation de 6 % de CAD dans le kérosène à horizon 2030 pour tous les vols au départ de l’Europe, puis 20 % en 2035 et 70 % en 2050.
Les ressources françaises en matières premières de biocarburants devraient couvrir l’essentiel des besoins de l’aviation française jusqu’en 2030-2035. Le complément indispensable sera fourni par les électro-carburants.
La France dispose de deux atouts. D’une part, elle est l’un des rares pays d’Europe à disposer d’une électricité suffisamment décarbonée pour produire utilement des électro-carburants. Sur leur cycle de vie, les électro-carburants français seront dix fois moins émetteurs de gaz à effet de serre que le kérosène. D’autre part, plusieurs entreprises françaises sont en pointe dans le domaine des électrolyseurs, indispensables à la production d’hydrogène décarboné.
En revanche, la France reste significativement en retrait sur les technologies de capture de carbone en comparaison des États-Unis ou de l’Allemagne.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – J’en viens à nos recommandations.
Nous préconisons tout d’abord de reconnaître l’importance du secteur aéronautique pour le développement économique et industriel du pays.
Il convient également de bâtir une filière de carburants d’aviation de synthèse associant l’ensemble des acteurs concernés, depuis la recherche jusqu’à l’utilisation, en passant par la production.
Pour rattraper notre retard, il est important d’intensifier la R&D et l’innovation sur la capture de CO2, tout en maintenant les efforts sur les technologies d’électrolyse.
Il est essentiel de confirmer rapidement le développement des nouveaux moyens de génération d’électricité décarbonée, impératifs pour produire des CAD en grands volumes d’ici 2040.
Enfin, il apparaît indispensable d’exonérer les installations industrielles de production de CAD, et tous les projets contribuant à la décarbonation, des obligations du zéro artificialisation nette (ZAN).
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – En matière de recherche et d’innovation, nous préconisons de renforcer la coopération entre les acteurs de l’innovation dans le secteur aéronautique sur les sujets de décarbonation, en s’appuyant sur les filières de formation et de recherche françaises. Lors de la visite des laboratoires du MIT, à Boston, nous avons été surpris de constater la porosité entre le monde industriel et le monde de la recherche.
Par ailleurs, si les financements publics sont jugés globalement satisfaisants, les financements privés restent sous-dotés. Il n’existe pas de fonds privé dédié à l’aéronautique, par exemple.
Nous estimons également indispensable de poursuivre le soutien à la recherche et à l’innovation dans le domaine des technologies d’électrification de l’aviation.
Il nous semble souhaitable d’initier des coopérations entre les concepteurs d’avions électriques civils et le secteur de la défense pour explorer les applications militaires de ces technologies. Cette pratique est courante aux États-Unis.
Enfin, nous préconisons de développer la recherche sur les effets « non-CO2 » de l’aviation sur le réchauffement climatique. L’importance de ces effets reste difficile à évaluer. Il nous apparaît opportun par exemple d’approfondir les travaux sur les traînées de condensation pour mieux comprendre le phénomène et en atténuer les effets.
Vous l’aurez compris : il n’existe pas de solution universelle à la décarbonation de l’aviation. À ce stade, aucune solution ne doit être écartée.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – S’agissant des infrastructures, j’insiste sur deux de nos quatre préconisations.
Nous estimons que le contrôle aérien doit s’adapter aux impératifs de décarbonation pour éviter les congestions, réduire les temps d’attente en vol et optimiser les trajectoires, tout en intégrant les données météorologiques en temps réel.
Nous pensons également utile d’anticiper le développement de l’aviation régionale décarbonée en prévoyant l’adaptation des aéroports des villes de taille moyenne à l’essor d’une aviation régionale basée sur les nouvelles technologies électriques ou hydrides, sans oublier les aéroports plus petits.
La décarbonation représente un tournant majeur pour l’aéronautique. Nous sommes convaincus que la France peut en profiter pour renforcer sa position dans le secteur, sous réserve de prendre les mesures nécessaires pour accélérer l’innovation, soutenir les investissements et adapter les infrastructures.
Nous vous remercions de votre attention.
M. Stéphane Piednoir, sénateur, président de l’Office. – Merci pour la présentation de ce rapport sur lequel j’ouvre à présent le débat.
M. Philippe Bolo, député. – Vos recommandations limiteront le CO2 émis par les appareils en vol, mais nécessiteront de construire des infrastructures nouvelles et des avions nouveaux qui généreront des émissions de CO2 nouvelles. La balance globale est-elle positive ?
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – L’hybridation et l’électrification permettront de développer les transports régionaux avec un bilan positif.
Pour les gros porteurs, un important travail a été conduit pour incorporer les carburants durables. Les SAF coûtent toutefois plus cher que le kérosène. Cette hausse des coûts se répercutera sur le prix des billets.
In fine, les émissions par avion se réduisent mais, compte tenu de l’augmentation du trafic aérien, le bilan global ne pourra pas être positif.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – La décarbonation de l’aéronautique ne passe pas uniquement par l’avion en vol. Nous nous sommes intéressés aux efforts déployés par le groupe ADP pour décarboner le secteur de l’aéronautique au sol. Nous avons aussi regardé le cycle de vie d’un avion. Airbus s’emploie à verdir sa production. Entre deux programmes de l’A320, les émissions de CO2 ont été réduites de 25 à 30 % sur la totalité du cycle.
À l’échelle mondiale, environ 23 000 avions sont équipés de turboréacteurs, dont 6 500 seulement sont postérieurs à 2017. Les appareils en vol sont donc majoritairement des appareils d’ancienne génération. Les flottes se renouvellent mécaniquement ; les compagnies n’ont pas d’autre choix. Ces changements sont vertueux puisque les avions nouveaux sont beaucoup plus sobres.
M. Daniel Salmon, sénateur. – Nous comprenons bien qu’il n’existe pas de solution miracle. La sagesse doit nous conduire à interroger la croissance du trafic aérien. Après une stabilisation pendant le covid, celui-ci reprend fortement. Les gains réalisés sur les émissions de gaz à effet de serre seront balayés par cette croissance. Selon l’association négaWatt, l’atteinte de la neutralité carbone implique de revenir au trafic aérien des années 1990, ce qui n’est pas la tendance actuelle.
Selon certains, les traînées de condensation multiplient quasiment par trois l’impact du secteur sur le réchauffement climatique. Cette estimation peut être exagérée. Nous avons besoin d’études poussées sur le sujet.
En France, deux millions d’hectares sont déjà consacrés aux biocarburants. À terme, nous devrons choisir entre nous nourrir ou produire davantage de biocarburants pour l’aviation qui, pour une grande part, est une aviation de loisirs. Même si le secteur est nécessaire à l’économie, nous devons nous interroger sur ces faits.
Le tourisme de masse pose de sérieux problèmes. Nombre de villes dans le monde sont saturées. Ce développement ne peut pas perdurer encore plusieurs décennies.
Grâce à la maintenance, la durée de vie des avions est plus longue. L’évolution de l’aviation ne produira donc des effets que dans de nombreuses années. L’unique solution est de limiter la croissance du trafic aérien, voire tendre vers une décroissance du secteur.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – L’impact des traînées de condensation sur le changement climatique est difficile à évaluer. Ces traînées ne contiennent pas de CO2, mais des oxydes d’azote et de soufre. Nous avons évoqué le sujet avec Isae-Supaéro et avec le MIT. La portance ou encore l’augmentation de la voilure sont étudiées. Des catalyseurs positionnés à la sortie des réacteurs sont expérimentés. Un système d’open rotor est aussi à l’étude. Quoi qu’il en soit, ce phénomène n’est pas celui qui a le plus d’impact sur le réchauffement climatique.
La croissance du trafic aérien doit être regardée avec humilité. La France est dotée d’un très bon réseau de trains à grande vitesse. Aux États-Unis, l’avion fait partie intégrante des déplacements. La clientèle demandeuse de vols a augmenté en Inde, au Pakistan et dans toute l’Asie du Sud-Est. Cette demande amènera une croissance du trafic aérien. Dès lors que nous aurons du mal à enrayer ce phénomène, nous devons travailler à des solutions de décarbonation.
Selon Total et d’autres producteurs d’énergie, les solutions d’avenir devraient reposer sur la production de carburants à base d’hydrogène et sur la capture de CO2. Nous devons nous tourner vers cette filière.
La production de biocarburants s’accompagne d’un enjeu d’acceptation sociale. Nous avons interrogé les filières qui estiment que la production d’oléo-protéagineux ne couvrira pas les besoins. Nous devons donc nous orienter vers des SAF de synthèse.
Mme Corinne Narassiguin, sénatrice. – Votre recommandation relative à la réorganisation du contrôle du trafic aérien semble rapidement applicable puisqu’elle ne demande pas de grandes transformations technologiques. Savez-vous évaluer son impact sur les émissions de CO2 ? Cette mesure est-elle applicable à l’échelle nationale ou suppose-t-elle une coopération internationale ?
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – La direction générale de l’aviation civile (DGAC) et la Federal Aviation Administration (FAA) américaine considèrent qu’en affinant le calcul des trajectoires, on pourrait réduire les émissions de CO2 d’environ 5 %. Outre le vol en formation, le calcul de l’altitude peut avoir un effet. Cela fait écho à la question des traînées de condensation, qui peuvent très probablement être réduites en modifiant l’altitude de l’avion. D’après les experts, l’intelligence artificielle pourrait permettre des améliorations rapides en la matière. Selon une étude, des variations de quelques dizaines de mètres de l’altitude peuvent influer sur la formation des traînées de condensation, qui sont fonction de l’humidité de l’air et du dégagement thermique de l’avion.
Je crois beaucoup au calcul des trajectoires. Il impliquerait de faire évoluer la conception du contrôle aérien. Une somme de petits efforts peut produire des effets conséquents.
Mme Florence Lassarade, sénatrice, vice-présidente de l’Office. – Vous êtes-vous interrogés sur les alternatives aux avions telles que les dirigeables ? Il existe en Gironde le programme de dirigeable géant « Flying Whales » qui vise le transport de fret dans certaines zones difficiles.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – Non, nous n’avons pas étudié ce sujet. La portance est certainement la force la moins étudiée, exception faite de réflexions sur l’élargissement des ailes. Le délestage et l’aérodynamique retiennent également peu l’attention des opérateurs. L’essentiel de l’innovation et de la recherche porte sur la propulsion.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – Ce n’était pas l’objet du rapport, mais on peut s’interroger sur les émissions du transport maritime… Les dirigeables pourraient être envisagés pour le transport aérien de marchandises.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – Nous sommes convaincus que nous entrons dans un nouveau paradigme de l’aviation, qui comptera une grande diversité d’aéronefs, une gamme plus étendue d’avions et des modes de propulsion variés. Aujourd’hui, il n’existe pas d’alternative aux turboréacteurs et aux turbopropulseurs. Nous allons certainement vers la sortie d’un aspect très monolithique de l’aviation.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – ATR était en difficulté jusqu’à développer des avions à turbopropulseurs consommant 40 % de moins qu’un jet de capacité équivalente. S’ils parviennent à faire voler ces avions avec de l’hydrogène, on pourra envisager un redéveloppement du transport aérien régional avec des appareils beaucoup plus vertueux.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – J’insiste sur un point : l’hydrogène est trois fois plus léger que le kérosène, mais quatre fois plus volumineux. Un long-courrier à hydrogène ne volera jamais.
M. Gérard Leseul, député, vice-président de l’Office. – Vous proposez l’exonération des exigences du ZAN pour les projets contribuant à la décarbonation. Comment pourrions-nous délimiter ce périmètre ?
Vous envisagez également une fiscalité incitative pour les carburants propres. Que suggérez-vous précisément ?
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – La plateforme de Toulouse-Blagnac a failli perdre la production de nouvelles chaînes d’Airbus A321 à cause du dispositif ZAN. Des surfaces étaient disponibles à proximité d’anciens bâtiments de production, mais la législation imposait de rendre la même surface dans un périmètre donné, ce qui était impossible. Légitimement, le site de Hambourg s’est proposé pour accueillir la chaîne de production. Nous sommes parvenus à exonérer ce projet des exigences du ZAN, compte tenu de son intérêt local, national et européen. Une problématique similaire se posera pour les projets de construction de plateformes de production d’hydrogène. Au regard de leur intérêt environnemental majeur – ils visent à décarboner l’aviation –, nous proposons de les exonérer du dispositif ZAN.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – Il nous paraît souhaitable d’encourager les acteurs vertueux qui cherchent à innover pour la décarbonation du secteur, tout comme il nous paraît souhaitable de contraindre ceux qui sont en retard sur ces enjeux.
La société Aura Aéro a été fondée en 2017 ou 2018 par trois anciens salariés d’Airbus, qui ont choisi de créer leur start-up faute de pouvoir convaincre leur direction de l’époque. La société compte déjà 350 salariés. Elle a mis au point un avion de voltige et de formation des pilotes 100 % électrique et travaille désormais sur un avion de transport régional de 19 places. Ces appareils devraient être certifiés dans les prochains jours et mis en production en 2025 ou 2026. Aura Aéro enregistre 800 millions d’euros de précommandes pour cet avion. Elle a toutefois besoin de 40 000 mètres carrés pour installer son usine, ce qui n’est pas possible avec la loi ZAN. Une solution pourrait néanmoins être trouvée dans une zone d’activité de Toulouse Métropole qui n’est pas concernée par cette réglementation. Nous voyons tout de même les difficultés que la législation peut poser.
Le secteur aéronautique contribue pour environ 30 milliards d’euros à notre balance commerciale extérieure. Il nous paraît donc opportun d’être un peu discriminant et d’encourager les opérateurs vertueux tout en contraignant ceux qui ne font pas d’effort.
Mme Martine Berthet, sénatrice. – Nous voyons bien le paradoxe entre l’augmentation du prix des billets du fait de l’incorporation des SAF et l’augmentation du nombre de billets vendus.
Grâce à l’électrification et à l’hydrogène, des mesures semblent envisageables rapidement pour l’aviation régionale. À quel horizon ces transformations pourraient-elles avoir lieu ?
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – L’électrification de l’aviation régionale est pour demain. Outre Aura Aéro, plusieurs start-up françaises, mais aussi allemandes, sont positionnées sur le sujet. Safran, Airbus ou Thalès suivent de près le développement de ces sociétés, autrefois marginalisées.
L’enjeu est aujourd’hui de produire des e-carburants moins coûteux. Les SAF les mieux-disants se vendent deux à trois fois plus cher que le kérosène. Je pense toutefois que les développements en la matière seront rapides.
Je crois à ces carburants de synthèse. L’enjeu est de produire suffisamment d’électricité verte pour l’hydrolyse et la captation du carbone.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – La quantité d’électricité décarbonée produite est un enjeu crucial. L’Académie de l’air et de l’espace anticipe que le besoin à horizon 2050 sera colossal et nécessitera un investissement d’environ 40 milliards d’euros par an. Le transport aérien représente 10 à 11 % de ces besoins en électricité, essentiellement pour les moyen- et long-courriers.
Selon moi, l’innovation viendra des petits avions. De petits avions électriques volent déjà. L’aviation régionale me semble promise à un bel avenir grâce à des appareils qui, rapidement, seront moins émetteurs de CO2. Comme pour les vaccins covid, l’innovation ne vient pas des grands acteurs, mais des start-up. L’aéronautique de demain est certainement en train de naître dans les laboratoires et les petites sociétés en France, en Allemagne, aux États-Unis et en Chine.
À compter de 2025, la flotte mondiale renouvellera 2 500 avions par an, dont 400 à 500 seront produits par Comac, l’équivalent chinois d’Airbus. Jusqu’à présent, ses appareils ne sont pas certifiés en dehors de l’Asie du Sud-Est. La situation ne devrait toutefois pas durer. Face à cette menace, il nous paraît indispensable d’encourager les efforts de recherche et d’innovation pour que de petits avions électriques ou hybrides, bien plus vertueux, puissent voler.
À Toulouse, la société Ascendance Flight Technologies a conçu un petit aéronef pouvant transporter jusqu’à six passagers sur 300 à 400 kilomètres. Il n’a besoin que de quatre mètres carrés pour décoller et atterrir à la verticale. Les responsables d’Airbus sont intéressés par ces technologies, mais aussi inquiets face à cette nouvelle concurrence.
Le secteur vit des bouleversements considérables.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – Airbus, comme Boeing, est enfermé dans son modèle de carlingue. Imaginez le poids de la batterie d’un gros porteur électrique : l’avion aurait quasiment le même poids au décollage et à l’atterrissage, ce qui suppose de revoir l’ensemble de la structure, sa résistance et de certifier cet appareil nouveau.
Airbus avait créé un concept d’avion ZEROe dans lequel l’hydrogène était réparti dans l’ensemble de la carlingue. Leur approche a depuis évolué. Ils ont récemment présenté un modèle avec deux propulseurs à hélice. Je pense qu’Airbus parviendra à développer un moyen porteur à hydrogène.
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – La priorité d’Airbus est de produire chaque année 800 à 1 000 avions de la gamme A320 pour répondre aux commandes. Il s’agit d’une priorité industrielle de court terme tout à fait légitime.
Nous devons encourager et accompagner les entreprises innovantes. Les acteurs du secteur considèrent que la puissance publique est au rendez-vous, mais les financements privés n’arrivent pas, car les risques sont encore importants. La famille Dassault est actionnaire d’Ascendance Flight Technologies. Pour autant, il n’existe pas de fonds souverain privé.
Nous retrouverons en 2024 le volume de voyageurs de 2019, soit 4,5 milliards de passagers. Selon les projections, le secteur atteindra 10 milliards de passagers en 2050. Les flux devraient rester stables en Europe et croître de 2 à 2,5 % par an en Amérique du Sud et de 3,5 à 4 % dans le Sud-Est asiatique.
M. Stéphane Piednoir, sénateur, président de l’Office. – Le transport aérien représente moins de 2 % des émissions de gaz à effet de serre mondiales. L’ampleur du phénomène doit donc être relativisée. Depuis 1973, le trafic a augmenté de 1 236 % tandis que les émissions ont augmenté de 176 %. Des efforts importants ont donc été réalisés. La technologie, la recherche et le développement permettent des progrès notables.
Vous soulevez le sujet des liens entre le monde industriel et le monde de la recherche. Cette piste me paraît intéressante pour faire évoluer l’enseignement supérieur en France.
J’aurai l’occasion, avec Philippe Bolo, d’échanger prochainement avec le ministre compétent sur le dispositif ZAN. Je crains toutefois que la liste des exemptions finisse par être plus longue que la liste des interdictions, car le développement économique s’accompagne d’une consommation foncière.
Comment concevez-vous le vol en formation ?
M. Jean-François Portarrieu, député, rapporteur. – Le vol en formation est facile à modéliser, mais complexe à mettre en œuvre. L’objectif est de mettre en formation plusieurs avions de provenances différentes mais ayant la même destination. Peu des personnes que nous avons rencontrées s’aventurent sur le sujet. Il semble que l’intelligence artificielle pourrait permettre des avancées rapides. L’un des freins réside dans la réglementation qui, en l’état, interdit la constitution de vols en formation. En la matière, je pense que nous avons tout intérêt à nous inspirer de la nature.
M. Pierre Médevielle, sénateur, rapporteur. – Le vol en formation peut être envisagée avec trois avions se suivant pour bénéficier des effets de l’aérodynamisme. Ce mécanisme est utilisé dans les courses cyclistes ou automobiles. Des enjeux législatifs et sécuritaires se posent néanmoins. En outre, le vol en formation suppose de revoir le contrôle aérien.
M. Stéphane Piednoir, sénateur, président de l’Office. – Votre rapport nous apprend que 80 % des trajets de plus de 900 kilomètres sont réalisés en avion. J’ai effectué un déplacement en Norvège en 2018. Compte tenu de la topographie du pays, le réseau ferré est quasiment inexistant. Les trajets intérieurs s’effectuent donc en avions électriques, sur de petites distances. Avec une capacité pouvant atteindre 2 000 kilomètres, les avions électriques pourraient couvrir tous les déplacements sur le territoire français.
M. Stéphane Piednoir, sénateur, président de l’Office. – Je rappelle que ce rapport fait suite à une saisine des commissions des affaires économiques et du développement durable de l’Assemblée nationale. Il est d’usage d’en effectuer une présentation devant lesdites commissions. Je vous laisse définir les modalités de cette intervention.
L’Office adopte le rapport sur « La décarbonation du secteur de l’aéronautique » et autorise sa publication.
liste des personnes entendues par les rapporteurs
Déplacement à Toulouse
Lundi 20 mars 2023
Toulouse métropole
Mme Agnès Plagneux-Bertrand, vice-présidente chargée de l’industrie et de l’économie productive
Mardi 21 mars 2023
14 heures : Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace (ISAE-SupAero)
M. Olivier Lesbre, directeur général
M. Didier Delorme, directeur du développement et de l’innovation
M. Laurent Joly, directeur adjoint de la recherche et des ressources pédagogiques
M. Scott Delbecq, professeur associé en conception de systèmes aéronautiques
M. Thomas Planès, professeur associé en aviation durable et conception d’aéronefs
M. Jean-Marc Moschetta, professeur d’aérodynamique
Mme Alexandra Prax-Huart, responsable des relations institutionnelles
Mme Magali Brunel, cheffe de cabinet
Lundi 15 mai 2023
16 heures : Ecole des hautes études en sciences sociales (EHESS)
M. Marc Ivaldi, directeur d’études
17 heures : Direction générale de l’aviation civile (DGAC)
M. Pierre Moschetti, sous-directeur de la construction aéronautique
Mme Carine Donzel, adjointe au sous-directeur de la construction aéronautique
Mme Nora Susbielle, cheffe du bureau climat, qualité de l’air et sujets émergents.
16 heures : Office national d’études et de recherches aérospatiales (ONERA)
M. Philippe Beaumier, directeur de l’aéronautique civile
Lundi 17 juillet 2023
17 heures : SAFRAN
M. Eric Dalbiès, directeur de la stratégie, de la R&T et de l’innovation
M. Fabien Menant, directeur des affaires publiques
Mme Eve Roehrig, directrice adjointe des affaires publiques
Lundi 17 juillet 2023
16 heures : Groupe AVRIL
M. Stéphane Yrles, secrétaire général
Mme Kristell Guizouarn, directrice des affaires réglementaires
Mme Isabelle Weber, directrice des affaires réglementaires de Saipol (filiale du Groupe Avril).
Déplacement à Toulouse
Lundi 10 juillet 2023
9 heures : ATR Aircraft
M. Daniel Cuchet, directeur technique
M. Rahul Domergue, secrétaire général et directeur juridique
M. Nicolas Granier, directeur affaires publiques et environnement
Mme Sylvie Lefebvre, relations institutionnelles
12 heures :
M. Robert Lafontan, expert du secteur aéronautique, ancien vice-président d’Airbus
16 heures 45 : Ascendance Flight Technologies
M. Jean Christophe Lambert, PDG
Mardi 11 juillet 2023
10 heures : Airbus
M. Olivier Criou, vice-président architecte principal de la R&D aviation commerciale
M. Jérôme Mazet, responsable de l’APiiC - Centre d’intégration et d’innovation en propulsion d’Airbus
M. Xavier Ta, responsable de la stratégie des produits et services pour le secteur des nacelles
M. Florent Querol, directeur des relations institutionnelles
M. Olivier Masseret, directeur des affaires institutionnelles
M. Julien Feugier, directeur des affaires institutionnelles Europe
Mme Anne-Sophie de La Bigne, directrice des affaires civiles
15 heures : Aura aero
M. Wilfried Dufaud, directeur général et directeur des produits
M. Jacques Rocca, conseiller communication
Lundi 12 septembre 2023
10 heures : Aéroports de Paris (ADP)
M. Paul Beyou, responsable des affaires publiques nationales
M. Mathieu Cuip, directeur des affaires publiques
Visite de l’aéroport Paris Charles de Gaulle
Lundi 12 septembre 2023
Lundi 11 décembre 2023
16 heures : Thales
Mme Yannick Assouad, directrice générale adjointe chargée des activités avioniques et membre du comité exécutif, présidente du comité de pilotage du Conseil pour la recherche aéronautique civile
17 heures : Académie des technologies
M. Daniel Iracane, membre
M. Patrick Ledermann, membre
18 heures : TotalEnergies
Mme Valérie Goff, directrice carburants et produits chimiques renouvelables
M. Bernard Hoffait, directeur Advocacy SAF
Jeudi 14 décembre 2023
9 heures : CNRS
M. Oliver Boucher, directeur de recherche au CNRS, Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL), Université Pierre-et-Marie-Curie (UPMC)
10 heures : IFP-EN
Mme Florence Delprat-Jannaud, directrice du centre de résultats produits énergétiques, IFP-EN
Lundi 18 décembre 2023
16 heures : Air France
M. Vincent Etchebehere, directeur développement durable et nouvelles mobilités
M. Antoine Laborde, responsable achats carburants et carburants durables
M. Aurélien Gomez, directeur affaires parlementaires et territoriales
M. Pierre Albano, directeur projets transverses, affaires publiques
17 heures : Air Liquide
M. Pierre Hamelin, vice-président partnerships operations H2E WBL
M. Antoine Latif, responsable affaires publiques
18 heures : Universal Hydrogen
M. Pierre Farjounel, directeur général Europe
Vendredi 26 janvier 2024
10 heures : Beyond Aero
Mme Eloa Guillotin, cofondatrice et PDG
Lundi 26 février 2024
17 heures : Réseau Action Climat (RAC)
M. Pierre Leflaive, responsable transports
18 heures : Blue Spirit Aero
M. Olivier Savin, fondateur et PDG
Déplacement aux États-Unis
Lundi 11 mars 2024
8h45 : Consulat général de France à Boston
M. Mustafa Soykurt, consul général
Mme Juliet Iredale, attachée de presse
10 heures : American Ag Energy
M. Richard Rosen, CEO
Mme Marguerite Piret, CFO
Mme Jillian Shimansky, Chemical Engineer
Mme Amy Nichols, Biomedical Engineer
M. Adam Strohm, Chemical Engineer/Project Manager
M. Daniel Hasegawa, Mechanical Engineer
Mme Sophie Chase, Chemical Engineer
Mme Allison Choi, Chemical Engineer
Mme Emma Driscoll, Chemical Engineer
M. Lou Dellanno, Operations Manager
M. Zachary Scott, Founder & CEO of GreenCarbon
12 heures : Massachusetts Institute of Technology
M. Steven Barrett, chef de département, MIT AeroAstro
M. Raymond Speth, directeur associé, MIT Laboratory for Aviation and the Environnement (LAE)
M. Florian Allroggen, directeur exécutif, Zero Impact Aviation Alliance
M. Niamh Keogh, associé postdoctoral, MIT LAE
M. Louis Robion, étudiant en doctorat, MIT LAE
M. Prashanth Prakash, chercheur, MIT LAE
M. John Hansman, professeur d’aéronautique et d’astronautique
Mardi 12 mars 2024
10h : Pratt & Whitney Engine Center
M. Joshua Frederickson, directeur aviation durable
M. Michael G. Foley, développement commercial et partenariats, bureau de la Durabilité
Chambre des représentants
Rep. Garret Graves (R-Louisiana), président de la sous-commission à l’aviation
Mercredi 13 mars 2024
9h30 : Airlines for America
Mme Rachel Roberts, directrice des affaires internationales
M. Kevin Welsh, vice-président des affaires environnementales et directeur de la durabilité
11h00 : Chambre des représentants
M. Steve Cohen (D-Tennessee), membre principal du sous-comité de l’aviation
15h00 : Mission militaire et de défense
Colonel Pierre Bouvier, Attaché de coopération de défense
16h00 : Ambassade de France à Washington
Mme Aurélie Bonal, Ministre conseillère
Jeudi 14 mars 2024
10h00 : Federal Aviation Administration (FAA)
Mme Anna Oldani, directeur exécutif
M. Arthur Orton, directeur de la division Technologie et Opérations
Mme Julie Marks, ingénieur général
14h00 : Aerospace Industries Association (AIA)
Mme Dorothy Reimold, vice-présidente aviation civile
M. David C. Hide, directeur principal de la durabilité
Lundi 18 mars 2024
18 heures : Groupe QAIR
M. Alexandre Mombazet, en charge du développement des marchés structurés
M. Vincent Rigoli, responsable de la cellule « Législation et règlementation »
M. Christophe Ginestet, chef du projet industriel « HYLANN »
M. Romain Prax, chargé de relations territoriales
18h45 : Transport & Environnement
M. Jérôme du Boucher, responsable aviation France
Lundi 8 avril 2024
18 heures : Aerospace Valley
M. Alexandre Mombazet, chargé du développement des marchés structurés
ANNEXE – Compte rendu de la mission de M. Jean-François Portarrieu, député, et M. Pierre Médevielle, sénateur, aux États-Unis (11 - 14 mars 2024)
Texte relu par le Service économique régional
Dans une démarche de comparaison internationale, les parlementaires ont souhaité se rendre aux États-Unis pour prendre connaissance des orientations technologiques, économiques et politiques mises en œuvre. Ce déplacement a été préparé et accompagné par le Service économique régional de l’Ambassade de France à Washington et, à Boston, le Service pour la science et la technologie du Consulat général.
Cette mission aux États-Unis a commencé le 11 mars à Boston, à la Résidence de France, par un entretien avec M. le Consul général Mustafa Soykurt qui a présenté les fortes synergies existantes, dans divers secteurs, entre les institutions universitaires et de recherche, les administrations locale ou fédérale, les entreprises ainsi que les investisseurs, par exemple au travers d’incubateurs permettant de faire émerger des start-up ou de soutiens directs au financement des recherches par le secteur privé, contre un droit de regard sur les résultats obtenus.
Par la suite, un échange avec les dirigeants de la start-up American Ag Energy et leurs équipes a permis de mesurer la priorité donnée aux États-Unis à la viabilité économique des projets, indépendamment de leur caractère innovant. La délégation a bénéficié d’une présentation des technologies développées par la société, associant agriculture en environnement contrôlé, conversion de la biomasse en énergie et séquestration du carbone, suivie de la visite d’un démonstrateur, installé dans une banlieue défavorisée de Boston (Chelsea).
L’après-midi de cette première journée était consacrée à un séminaire sur la décarbonation de l’aviation spécialement organisé à l’attention des rapporteurs par le département d’aéronautique et d’astronautique (AEROASTRO) du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Les six présentations, riches d’enseignements, portaient notamment sur les impacts environnementaux de l’aviation et leur minimisation, les carburants décarbonés, l’atténuation des effets non-CO2, ou encore la minimisation de l’impact sonore. Ce séminaire a été suivi par une visite des laboratoires du département.
La journée suivante a commencé par une visite de l’usine Pratt & Whitney Engine Center, à Middletown, dans le Connecticut. Après une présentation des grandes orientations du constructeur pour décarboner l’aviation (maintien de l’avance technologique des réacteurs civils, développement de la propulsion hybride, compatibilité à 100 % avec les carburants durables, optimisation des processus de fabrication, etc.), les rapporteurs ont pu visiter une chaîne de montage des turboréacteurs PW1000G, équipant notamment les A320neo, ainsi que les installations permettant de les tester avant livraison.
La délégation a ensuite pris un vol régional pour Washington D.C dans un aéroport local, dont la forte activité (plus de 3 millions de passagers par an) a permis aux rapporteurs de constater l’importance de ce mode de transport aux États-Unis.
À Washington, la délégation a par la suite eu l’opportunité de rencontrer à la fois le président de la sous-commission à l’aviation, M. Garret Graves, représentant républicain de la Louisiane, et son homologue (ranking member) de l’opposition, M. Steve Cohen, représentant démocrate du Tennessee. Si les deux parlementaires américains partagent l’objectif de décarbonation de l’aviation, leur approche apparaît sensiblement différente, le premier souhaitant que le secteur privé soit le principal acteur de cette évolution, pour promouvoir des options économiquement soutenables, le second étant plus ouvert à une approche réglementaire, similaire à celle existant au sein de l’Union européenne.
Le lendemain, la délégation a rencontré deux responsables d’Airlines for America (A4A), association représentant, au niveau fédéral et régional, 10 grandes compagnies américaines de transport de passagers et de fret. Après avoir rappelé le caractère incontournable du transport aérien aux États-Unis, ils ont notamment souligné le rôle central des carburants durables (SAF), dont le développement implique une intervention forte des gouvernements dans les prochaines décennies, en particulier pour rapprocher leur prix de celui du kérosène, ainsi que le besoin d’accélérer le renouvellement des flottes.
L’après-midi, la délégation s’est rendue à l’Ambassade de France à Washington, pour rencontrer Mme Aurélie Bonal, Ministre conseillère et adjointe de l’Ambassadeur, ainsi que le Colonel Pierre Bouvier, attaché de coopération de défense. Ce dernier a pointé les liens forts existant entre les secteurs militaire et civil américains dans le développement des nouvelles technologies, par exemple l’hybridation, le maintien de la supériorité technologique représentant pour les Américains un objectif de sécurité nationale.
La dernière journée de la mission a commencé par une réunion au siège de la Federal Aviation Administration (FAA), au cours de laquelle la délégation a pu prendre connaissance des différentes initiatives engagées par cette agence gouvernementale pour décarboner l’aviation, conformément au U.S. Aviation Climate Action Plan, en cours de mise à jour, portant sur plusieurs axes : évolution technologique, carburants durables, optimisation opérationnelle, etc. L’objectif de ce plan sur 3 ans est l’atteinte de zéro émissions nettes de gaz à effet de serre en 2050[164].
La mission s’est conclue par un entretien avec les représentants de l’Aerospace Industries Association (AIA), équivalent américain du GIFAS. L’AIA a confirmé le rôle essentiel du transport aérien, placé sous la responsabilité de l’autorité fédérale. La priorité est actuellement mise par ce dernier sur le développement des SAF, les technologies électrique et hydrogène intervenant dans un second temps. Les adhérents de l’AIA se concentrent sur les nouvelles technologies. Une nouvelle génération d’avions permettra de profiter à plein des innovations technologiques et du développement des SAF. L’AIA s’efforce pour sa part de prendre en compte l’ensemble des acteurs pour les faire avancer de concert, sans pour autant pousser une feuille de route spécifique pour l’ensemble du secteur.
Cette mission parlementaire visant à évaluer les stratégies de décarbonation de l’aviation a mis en lumière à la fois une convergence entre l’Europe et les États-Unis sur l’objectif de réduction des émissions du secteur aérien à l’horizon 2050 et une divergence d’approche, liée à la fois au caractère incontournable du transport aérien sur le continent américain et à la priorité donnée à la viabilité économique à long terme des initiatives prises par les secteurs public et privé.
Largement partagée, cette vision permet de faire converger les efforts des administrations, les universités, les instituts de recherche, les grandes entreprises, les start-up et les investisseurs privés qui travaillent souvent en étroite coopération. L’action des différents acteurs apparait toutefois moins coordonnée qu’elle ne peut l’être en France (action du CORAC, adoption d’une feuille de route de décarbonation de l’aérien en avril 2023).
En termes de stratégie technologique, si une convergence autour du recours aux SAF ressort des entretiens, une divergence est toutefois à noter sur la place de l’hydrogène. Face notamment aux nombreuses contraintes d’utilisation de cette énergie dans le secteur aéronautique, cette solution est en effet envisagée, au mieux, pour 2050 aux Etats-Unis quand la feuille de route française envisage l’hydrogène comme un levier possible de décarbonation.
([1]) Assemblée nationale n° 2703 (16ème législature) – Sénat n° 650 (2023-2024).
[2] La vitesse des avions de ligne a peu évolué depuis la décennie 1950. Actuellement elle se situe aux alentours de 900 km/h.
[3] 675 000 avions ont été construits dans le monde au cours des cinq années du conflit (Universalis, Edmond PETIT, Pierre SPARACO, « AVIATION - Histoire de l’aviation », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 septembre 2023.
[4] La mobilité locale et longue distance des Français – Enquête nationale sur la mobilité des personnes en 2019, Service des données et études statistiques (SDES), avril 2023.
[5] Yearbook 2021, European Business Aviation Association (EBAA).
[6] Pouvoir voler en 2050 : quelle aviation dans un monde contraint ?, The Shift Project, 3 mars 2021
[7] Elite Status : Global inequalities in flying, Possible, mars 2021
[8] Elaboration de scénarios de transition écologique du secteur aérien, ADEME, septembre 2022.
[9] S. Gössling et A. Humpe, « The global scale, distribution and growth of aviation : Implications for climate change », Global Environmental Change, novembre 2020
[10] L’IATA, en anglais International Air Transport Association, est l’organisation professionnelle mondiale des compagnies aériennes.
[11] L’ATAG, en anglais Air Transport Action Group, est un groupe d’experts de l’industrie aéronautique, qui réfléchissent aux problèmes de développement durable dans ce secteur.
[12] Rapport d’information n° 519, déposé le 7 juillet 2009, Les DOM, défi pour la République, chance pour la France, 100 propositions pour fonder l’avenir, S. Larcher et E. Doligé
[13] Élaboration de scénarios de transition écologique du secteur aérien, ADEME, septembre 2022
[14] Les chiffres clés de l’industrie manufacturière en bref, BPI France, 22 novembre 2018
[15] Plan de soutien à l’aéronautique, 9 juin 2020
[16] Rapport d’activité 2023-2024, Fédération nationale de l’aviation et des métiers (FNAM)
[17] Les-aeroports-au-coeur-de-la-competitivite-des-territoires, ESSEC - Union Nationale des Services Publics Industriels et Commerciaux (UNSPIC), janvier 2023
[18] Economic Performance of the Airline Industry, IATA, 4 octobre 2021.
[19] « Avant le covid-19 le transport aérien en europe : un secteur déjà fragilisé », Roland Berger, décembre 2020
[20] « Le trafic de passagers demeure fort en janvier », IATA, 8 mars 2023
[21] Définition issue du glossaire de l’AR5 du GIEC.
[22] Rapport Secten, Gaz à effet de serre et polluants atmosphériques. Bilan des émissions en France de 1990 à 2022, Citepa, 2023.
[23] Émissions de gaz à effet de serre en France : nouvelle estimation l’année 2023 avec les données SECTEN, CITEPA, 23 mai 2024.
[24] Gregg G. Fleming et Ivan de Lépinay, Environmental Trends in Aviation to 2050, OACI, 2019.
[25] Updated analysis of the non-CO2 climate impacts of aviation and potential policy measures pursuant to the EU Emissions Trading System Directive Article 30. Publications Office, EASA et EEA, 2020.
[26] Oil Market Report, Agence internationale de l’énergie, avril 2024.
[27] ONG Transport & Environnement
[28] S. Gössling et A. Humpe, « The global scale, distribution and growth of aviation : Implications for climate change », Global Environmental Change, novembre 2020
[29] D.S. Lee, et al., « The contribution of global aviation to anthropogenic climate forcing for 2000 to 2018 », Atmospheric Environment, Volume 24
[30] Notation normalisée par l’Organisation de l’aviation civile internationale.
[31] Objectif C1 – Protection de l’environnement – Objectifs ambitieux mondiaux (icao.int)
[32] Aviation : Benefits Beyond Borders, Air Transport Action Group, septembre 2020
[33] Waypoint 2050, Air Transport Action Group, septembre 2021
[34] Rapport sur la faisabilité d’un objectif ambitieux à long terme (LTAG) concernant la réduction des émissions de CO2 de l’aviation civile internationale, OACI, mars 2022
[35] À savoir l’Union européenne, le Royaume-Uni et l’Association européenne de libre-échange.
[36] Feuille de route de décarbonation de l’aérien – Article 301 Loi climat et résilience, FNAM, France Hydrogène, GIFAS, UAF, UFE, UfipEM, mars 2023.
[37] A. Bejan et al., The evolution of airplanes, Journal of Applied Physics, 116, 2014.
[38] Benoit Montagne, Effet de l’interaction fixation composite sur les modes de rupture des assemblages boulonnées composites, 22 juin 2020
[39] Timmis A.J., et al. Environmental impact assessment of aviation emission reduction through the implementation of composite materials, International Journal of Life Cycle Assessment, Vol. 20, 27 novembre 2014.
[40] Breaking Boundaries in Air Travel : Expliseat’s TiSeat – A Revolution in Efficiency, Comfort, and Sustainability for Airlines, L. Hartmann, 8 février 2024.
[41] S. Singamneni et al., Additive Manufacturing for the Aircraft Industry : A Review, Journal of Aeronautics & Aerospace Engineering, 2019.
[42] S.M. Wagner et al., Additive manufacturing’s impact and future in the aviation industry, Production Planning & Control - The Management of Operations, Volume 27, 2016.
[43] Wireless Avionics Intra-Communications (WAIC) Agenda Item 1.17 Update and Status on implementing of a regulatory framework for WAIC, ICAO Regional WRC-15 Preparatory Workshop, mars 2014.
[44] Yedavalli, R.K. and al., Application of wireless sensor networks to aircraft control and health management systems, Journal of Control Theory and Applications. 9. 2011.
[45] Ibidem 1.
[46] Airbus teste la première voilure laminaire d’un avion commercial, Les Echos, 1er octobre 2017
[47] Référentiel Supaéro
[48] F.G Noppel, Contrail and Cirrus Cloud Avoidance Technology, octobre 2017
[49] Iwanizki M. et al., Conceptual design studies of unconventional configurations, 3AF Aerospace Europe Conference 2020, février 2020, Bordeaux.
[50] R. H. Liebeck, Design of the blended wing body subsonic transport, Journal of Aircraft, 41(1), 2004.
[51] A. Abbas, J. de Vicente, and E. Valero., Aerodynamic technologies to improve aircraft performance, Aerospace Science and Technology, 28(1):100– 132, 2013.
[52] N. G.M Moirou et al., Advancements and prospects of boundary layer ingestion propulsion concepts, Progress in Aerospace Sciences, Volume 138, 2023
[53] Moteurs de type turbogénérateur alimentés en kérosène et utilisés pour plusieurs fonctions auxiliaires (tension électrique à bord, pressions pneumatiques et hydrauliques, climatisation) quand les moteurs sont à l’arrêt, et aussi pour le démarrage des moteurs.
[54] M. K. Sinnett, 787 No-Bleed Systems : Saving Fuel and Enhancing Operational Efficiencies, Aero Quarterly Qtr_04 | 07.
[55] Ibidem.
[56] A. A. AbdElhafez et A. J. Forsyth, A Review of More-Electric Aircraft, 13th International Conference on Aerospace Sciences & Aviation Technology, 26-28 mai 2009
[57] Le taux de dilution est le rapport entre le flux secondaire (qui ne passe pas par le compresseur) et le flux primaire.
[58] Prof. Z. S. Spakovszky, Unified : Thermodynamics and Propulsion, Massachusetts Institute of Technology
[59] Barbosa, F., Ultra High Bypass Ratio Engine Technology Review - The Efficiency Frontier for the TurbofanPropulsion, SAE Technical Paper 2021-36-0032, 2022.
[60] « Pouvoir voler en 2050 », The Shift Project et Supaero Decarbo.
[61] Plus on s’éloigne du centre de rotation, plus la vitesse linéaire augmente.
[62] Référentiel Supaéro
[63] Rolls-Royce announces successful run of UltraFan technology demonstrator to maximum power, Rolls-Royce, 13 novembre 2023.
[64] D. Gieseckeet Al., Evaluation of ultra-high bypass ratio engines for an over-wing aircraft configuration, GPPS, octobre 2018
[65] Rapport annuel 2014, ONERA, mars 2015
[66] CFM RISE PROGRAM Revolutionary Innovation for Sustainable Engines, CFM, 2021.
[67] AMPERE, le pari de la propulsion électrique distribuée, ONERA, avril 2017.
[68] V. Lvovich and J. Lawson, Integrated Computational-Experimental Development of Lithium-Air Batteries for Electric Aircraft, NASA, 2019.
[69] S. West et C. Curry, Decarbonizing Aviation, Bloomberg NEF, 16 juin 2022.
[70] Feuille de route de décarbonation de l’aérien, FNAM, France Hydrogène, GIFAS, UAF, UFE, UfipEM, mars 2023
[71] EASA certifies electric aircraft, first type certification for fully electric plane world-wide, EASA, 10 juin 2020.
[72] Wolleswinkel R. E. et al., A New Perspective on Battery-Electric Aviation, Part I : Reassessment of Achievable Range, AIAA 2024-1489. AIAA SCITECH 2024 Forum, janvier 2024.
[73] de Vries R. et al., A New Perspective on Battery-Electric Aviation, Part II : Conceptual Design of a 90-Seater, AIAA 2024-1490. AIAA SCITECH 2024 Forum. January 2024.
[74] Bright Appiah Adu-Gyamf et al., Electric aviation : A review of concepts and enabling technologies,
Transportation Engineering, Volume 9, 2022.
[75] World eVTOL Aircraft Directory, Electric VTOL News.
[76] Rapport ADEME, Élaboration de scénarios de transition écologique du secteur aérien, septembre 2022.
[77] Hagag N. et Al., The feasibility of electric air taxis : balancing time savings and CO2 emissions - A joint case study of respective plans in Paris, 11 septembre 2023.
[78] Rendón, M.A et al., Aircraft Hybrid-Electric Propulsion : Development Trends Challenges and Opportunities. J Control Autom Electr Syst 32, 1244–1268, (2021.
[79] A. Westenberger, H2 Technology for Commercial Aircraft, OTAN – Organisation pour la recherche et la technologie (RTO).
[80] Boeing fuel cell plane in manned aviation first, Fuel Cells Bulletin, Volume 2008, Issue 4, 2008.
[81] Li, X., Ma, X., Zhang, J. et al. Review of Hydrogen Embrittlement in Metals : Hydrogen Diffusion, Hydrogen Characterization, Hydrogen Embrittlement Mechanism and Prevention. Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.) 33, 759–773 (2020).
[82] U. Cardella, L. Decker, J. Sundberg, H. Klein, Process optimization for large-scale hydrogen liquefaction,
International Journal of Hydrogen Energy, Volume 42, Issue 17, 2017.
[83] Hydrogen-powered aviation, CSJU, mai 2020.
[84] Kérosène versus hydrogène ? - de l’art délicat de qualifier l’hydrogène sur les aéronefs de demain, Société savante de l’aéronautique et de l’espace, 15 octobre 2021.
[85] Kérosène versus hydrogène ? - de l’art délicat de qualifier l’hydrogène sur les aéronefs de demain, Société savante de l’aéronautique et de l’espace, 15 octobre 2021.
[86] Michael Ponater, et al., Potential of the cryoplane technology to reduce aircraft climate impact : A state-of-the-art assessment, Atmospheric Environment, 40(36) :6928–6944, 2006.
[87] Integrating hydrogen propulsion into aircraft, Aeroreport, Denis Dilba, janvier 2021
[88] Rapport Commission Affaires Européennes 2022 p.27
[89] Ibidem.
[90] Decision n° 2003/14/RM of the executive director of the agency, EASA, 14 novembre 2003.
[91] Premier Airbus A380 produit.
[92] Arianegroup sélectionné par Airbus pour soutenir son programme de démonstration d’avion zéro émission, Arianegroup, juin 2022
[93] Destination 2050 – A route to net zero European aviation, Airlines for Europe (A4E), Airports Council International (ACI) Europe, Aerospace & Defence Industries Association of Europe (ASD), Civil Air Navigation Services Organisation (CANSO) Europe, European Regions Airline Association (ERA), février 2021.
[94] Rapport environnement de l’aviation européenne, EASA, 2022
[95] L. Tabernier, R. Deransy, D. Rutherford, Economic Fuel Tankering : A Threat to Aviation Decarbonisation, OACI, 2022
[96] Volume d’espace aérien dans lequel les pilotes peuvent librement planifier une route entre un point d’entrée et un point de sortie définis, sous réserve de la disponibilité de l’espace aérien.
[97] EUROCONTROL Think Paper #1 - Fuel tankering in European skies : economic benefits and environmental impact | EUROCONTROL
[98] Quelle aviation dans un monde contraint ? The Shift Project, 3 mars 2021, p. 58
[99] Electric Green Taxiing System (EGTS) for Aircraft - IEEE Transportation Electrification Community.
[100] Crise(s), climat : préparer l’avenir de l’aviation, The Shift Project, 27 mai 2020.
[101] Les intercultures sont des cultures implantées entre deux cultures principales destinées à l’alimentation, qui n’entrent pas en concurrence avec ces dernières et visent à assurer une couverture continue du sol.
[102] Textes adoptés - Carburants durables pour l’aviation (Initiative «ReFuel EU Aviation») ***I - Jeudi 7 juillet 2022.
[103] TA (europa.eu).
[104] Directive (UE) 2018/2001 du Parlement européen et du Conseil du 11 décembre 2018 relative à la promotion de l’utilisation de l’énergie produite à partir de sources renouvelables.
[105] La part de ces biocarburants est limitée à 1,7 % du contenu énergétique du carburant.
[106] Sustainable aviation fuel : Pathways to fully formulated synthetic jet fuel via Fischer–Tropsch synthesis - Klerk - Energy Science & Engineering - Wiley Online Library.
[107] Sustainable Aviation Fuel : Technical Certification, IATA.
[108] Rumizen MA (2021), Qualification of Alternative Jet Fuels, Front. Energy Res. 9 :760713.
[109] Respectivement avec électrolyse haute température et avec électrolyse basse température
[110] Power-to-Liquids : Potentials and Perspectives for the Future Supply of Renewable Aviation Fuel, Umwelt Bundesamt, septembre 2016.
[111] What are Sustainable Aviation Fuels ?, EASA, 2022
[112] Source : Académie des Technologies
[113] TotalEnergies veut produire davantage de biocarburants pour les avions (bfmtv.com)
[114] Biocarburants de 2e génération : une première industrielle pour la technologie française Futurol™ , IFPEN.
[115] Procédé Fischer-Tropsch : (2n+1) H2 + n CO CnH(2n+2) + n H2O.
[116] En comptant 50 % pour le rendement de conversion de la bioénergie en biocarburant et 60 % de sélectivité dans la coupe kérosène (source : Académie des Technologies).
[117] En comptant 100 % pour le rendement de conversion de la bioénergie en biocarburant et 60 % de sélectivité dans la coupe kérosène.
[118] Implantation de l’usine BioTJet à Lacq : BioTfueL® prend son envol | IFPEN.
[119] Electrolyse de l’eau : 2 H2O liq ⟶ 2 H2 gaz + O2 gaz.
[120] Selon l’Académie des Technologies, sur 37 TWh d’électricité requis pour produire 1 Mt d’e-carburant, 31 TWh sont consommés par l’électrolyseur.
[121] Pour produire un kilogramme de H2 par électrolyse, il faut 55 kWh d’électricité, et ce kilogramme de H2 représente 33,3 kWh d’électricité.
[122] Sociétés Carbon Engineering et ClimeWorks.
[123] WGSR (Watergas Shift Reaction) : CO2 + H2 ⇌ CO + H2O.
[124] S. Adelung et al., Impact of the reverse water-gas shift operating conditions on the Power-to-Liquid fuel production cost, Fuel, Volume 317,2022.
[125] Chiffres clés du climat France, Europe et Monde – Edition 2023, Ministère de la Transition énergétique.
[126] Les émissions de gaz à effet de serre dépendent du pourcentage de carbone non-biogénique (plastique) dans les déchets. En effet, le plastique contenu dans les décharges municipales séquestre du carbone pendant très longtemps, ce qui augmente la teneur en carbone des déchets municipaux, alors que les résidus biogéniques relâchent le carbone sous forme de méthane ou d’oxydes.
[127] U. Burkhardt et al., Mitigating the contrail cirrus climate impact by reducing aircraft soot number emissions, npj Climate and Atmospheric Science, 1(1) :37, 2018.
[128] Source : Académie des technologies.
[129] « Elyse Energy et Khimod misent sur un carburant d’avion issu du CO2 industriel », Les Echos.
[130] Société finlandaise qui produit des carburants d’aviation durables par la voie HEFA à partir d’huiles végétales et de déchets.
[131] One Ambition - 2025 Pioneers - Groupe ADP.
[132] ECV - Mise en place d’une filière de biocarburants aéronautiques en France, Ministère de la transition écologique et solidaire, 2020.
[133] Avec pour hypothèses un prélèvement de 50 % des ressources oléochimiques disponibles et un rendement de conversion de bioénergie en carburants d’aviation durables de 30 %.
[134] En s’appuyant sur le rapport (1), la France possède 67 Mt/an de biomasse sèche. Sachant que la Commission européenne considère une mobilisation de 10 % de la biomasse pour les SAF, cela représente 6,7 Mt/an de SAF. On considère un rendement de conversion de 60 % avec la technologie PBtL (BtL avec ajout d’hydrogène bas carbone).
[135] Pavlenko N. et Searle S., Assessing the sustainability implications of alternative aviation fuels, ICCT, 4 mars 2021.
[136] Longuet G., Les modes de production de l’hydrogène – note scientifique n°25, OPECST, avril 2021.
[137] Global Hydrogen Review 2023, Agence internationale de l’énergie, décembre 2023.
[138] Longuet G., Les modes de production de l’hydrogène – note scientifique n°25, OPECST, avril 2021.
[139] Ibid.
[140] Wang X., Electrolyser Manufacturing 2024 : Too Many Fish in a Tiny Pond, BloombergNEF, mars 2024.
[141] Ibid.
[142] Longuet G., Les modes de production de l’hydrogène – note scientifique n°25, OPECST, avril 2021.
[143] Étude SISYPHE : dynamique de la demande européenne en hydrogène électrolytique bas carbone d’ici 2040, CEA, mars 2024.
[144] La décarbonation du secteur aérien par la production de carburants durables, Académie des technologies, février 2023.
[145] Y aura-t-il trop d’électrolyseurs en 2035 en Farnce pour la demande prévisible ?, Académie des technologies, 31 janvier 2024.
[146] Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France, 8 septembre 2020.
[147] Ibidem.
[148] A. Prinzhofer et al., Discovery of a large accumulation of natural hydrogen in Bourakebougou (Mali), International Journal of Hydrogen Energy, Volume 43, Issue 42, 2018.
[149] Maiga, O. et al., Characterization of the spontaneously recharging natural hydrogen reservoirs of Bourakebougou in Mali, Sci Rep 13, 11876 (2023).
[150] FDE announces the discovery of natural hydrogen in the Lorraine mining basin, 15 mai 2023.
[151] K. Bettayeb, Un gisement géant d’hydrogène en Lorraine, CNRS Le journal, 6 juin 2023.
[152] Dubreuilh P., Développer la filière de l’hydrogène naturel du sous-sol, 27 octobre 2022.
[153] L’USGS est une agence gouvernementale rattachée au Département de l’Intérieur des États-Unis qui emploie environ 10 000 personnes réparties sur quatre cents sites.
[154] Ellis G.S. et al., The potential for geologic hydrogen for next-generation energy, 13 avril 2023.
[155] Global Hydrogen Review 2023, Agence internationale de l’énergie, décembre 2023.
[156] Zgonnik V., The occurrence and geoscience of natural hydrogen : A comprehensive review, Earth-Science Reviews, Volume 203, 2020.
[157] L’hydrogène aujourd’hui et demain, Académie des sciences, 9 avril 2024.
[158] Derwent R.G., Hydrogen for heating : atmospheric impacts. A literature review, BEIS Research Paper Number 2018 : no. 21, novembre 2018.
[159] Pearce F., Natural Hydrogen : A Potential Clean Energy Source Beneath Our Feet, Yale Environnment 360, 25 janvier 2024.
[160] Les biocarburants durables dans le transport aérien français, Ministère de la Transition écologique et solidaire, 27 janvier 2020
[161] Plan de déploiement de l’hydrogène pour la transition énergétique, Ministère de la Transition écologique et solidaire
[162] E. Wang et al., Reviewing direct air capture startups and emerging technologies, Cell Reports Physical Science, Volume 5, Issue 2, 2024.
[163] L’avenir des aéroports de territoire, Christian Saint-Etienne, septembre 2023.
[164] Références données par la FAA :
2021 U.S. Aviation Climate Action Plan : https ://www.faa.gov/sites/faa.gov/files/2021-11/Aviation_Climate_Action_Plan.pdf
Continuous Lower Energy, Emissions and Noise (CLEEN) Program – the FAA’s industry partnership on environmental aircraft technology development : https ://www.faa.gov/go/cleen
Aviation Sustainability Center of Excellence (ASCENT) – the FAA’s academic partnership covering all environmental research topics including SAF, technology, operations, and noise : https ://www.ascent.aero
Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge – the U.S. government interagency partnership to advance SAF : Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge | Biomass Research & Development (biomassboard.gov)
Fueling Aviation’s Sustainable Transition (FAST) program – the FAA’s new grant program recently funded by the Inflation Reduction Act to advance SAF production, transportation, blending and storage, as well as advance low-emission aviation technologies : Fueling Aviation’s Sustainable Transition (FAST) Grants | Federal Aviation Administration (faa.gov)
NASA’s Sustainable Flight National Partnership – NASA’s overarching effort to drive a new generation of sustainable aircraft : Sustainable Flight National Partnership (nasa.gov)