Bilan

A quand l’avion propre?

La course à l’aviation décarbonnée est engagée, via la propulsion à hydrogène, l’aviation électrique ou les carburants de nouvelle génération. L’objectif à quinze ans reste ambitieux.

  • L’automne dernier, Airbus a dévoilé trois projets d’avions à hydrogène, baptisés ZEROe.

    Crédits: Airbus 2020 all rights reserved - iivsFLORIAN CELLA/24 heures
  • Ancien pilote de Solar Impulse, André Borschberg a cofondé la startup H55...

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  • ... qui annonce pour 2022 un biplace propulsé par système électrique.

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Empêtrée dans une crise économique sans précédent, l’aéronautique accélère sa mue. En ligne de mire, l’horizon 2050 auquel le secteur devra émettre moitié moins de CO2 qu’en 2005. Avec une croissance annuelle du trafic aérien attendue autour de 4% par an d’ici au milieu du siècle, chaque avion devra alors rejeter 90% de moins de gaz à effet de serre qu’au tournant des années 2000.

Face à l’ampleur du défi, les leaders mondiaux du secteur attaquent sur tous les fronts, soutenus par d’importants investissements publics. Ce ne sont pas moins de 1,5 milliard d’euros qui seront débloqués sur trois ans par la France dans le but de lancer un premier avion à hydrogène en 2035. A l’automne 2020, Airbus dévoilait son plan de vol ZEROe pour répondre à cet objectif, avec trois concepts, dont un design très futuriste profilé avec stockage du combustible sous les ailes.

Partant du principe que la pile à combustible ne sera pas envisageable sur les long-courriers (85% des émissions) à l’horizon 2035, le motoriste Safran (leader mondial) mise traditionnellement sur l’amélioration de l’efficience des moteurs thermiques. Safran équipe notamment l’A320 Neo, qui consomme 15 à 20% de moins que la génération précédente et rappelle que les avions sont aujourd’hui 70% moins gourmands qu’il y a cinquante ans.

Stéphane Cueille, directeur recherche et innovation chez Safran, reconnaît le potentiel de l’hydrogène, mais souligne certains obstacles majeurs à surmonter: «Le moteur devrait rester à 90% similaire, avec toutefois certaines modifications au niveau du circuit carburant. En revanche, manipuler, vaporiser, recomprimer, puis stocker de l’hydrogène liquide à -250 degrés demande un travail considérable pour arriver au niveau de sécurité requis pour un avion commercial.» Il met également en avant la future concurrence avec d’autres secteurs, notamment l’automobile, pour l’obtention du combustible, par ailleurs encore largement produit à partir d’énergies fossiles (lire l’encadré). Autres pistes envisagées par Safran: l’emploi de carburants alternatifs (long-courriers), ainsi que le développement d’une aviation électrique ou hybride, en particulier sur
les vols régionaux. Des axes de travail sur lesquels s’illustrent deux startups suisses.

Développé à Sion

En premier lieu H55, lancée par l’ancien pilote de Solar Impulse André Borschberg, qui certifie pour 2022 un biplace utilisé pour la formation des pilotes, dont le système de propulsion électrique est développé à Sion. L’entrepreneur vise d’ici à trois ans un appareil embarquant 4 à 6 passagers, et, à l’horizon 2030, les premiers commuters, des avions court-courriers capables d’effectuer un Paris-Munich avec 20 à 50 passagers. Actuellement, les 250 kilos de batterie (sur 850 de l’avion) assurent 1 h 30 d’autonomie. André Borschberg n’attend «pas une révolution», mais des améliorations: «Les investissements massifs des constructeurs automobiles dans les batteries tirent la technologie vers le haut. On peut espérer aller vers 2 h, voire 2 h 30 d’autonomie dans les six ans à venir.»

Neutralité carbone parfaite

Du côté des carburants alternatifs, la start-up Synhelion, qui utilise une technologie développée à l’ETHZ, a déjà levé 16 millions. Partenaire de Swiss (Lufthansa), ainsi que du pétrolier italien ENI, Synhelion produit par réaction thermochimique un kérosène de synthèse à partir de chaleur solaire, d’eau et de CO2 contenu dans l’air. L’appareil, lors de la combustion, ne rejette que le CO2 absorbé pour la production, conférant au procédé une parfaite neutralité carbone.

Le début de la phase industrielle est prévu pour 2023, avec une installation de 1000 m2 en Suisse ou en Allemagne. Cette installation devrait assurer une production très modeste de 100 000 litres par an. Une forte accélération est toutefois planifiée, selon Carmen Murer, porte-parole de Synhelion: «L’objectif est d’atteindre 700 000 tonnes à l’horizon 2030, soit la moitié des besoins de la Suisse.» Un effort certain, mais encore une goutte de kérosène dans les 300 millions de tonnes engloutis annuellement par l’aéronautique dans le monde, qui nécessiteraient 50 000 km2 d’installations (la taille de la Suisse) pour être produits. La mise à l’échelle est une question de compétitivité face au kérosène fossile, très bon marché à moins de 50 centimes le litre. «Nous anticipons un prix initial entre 1 et 2 francs le litre, mais on espère être entre 50 centimes et 1 franc en 2030. Les nouvelles législations qui taxent plus fortement les émissions de CO2 jouent dans notre sens.» Une compétitivité cruciale quand on sait que les biocarburants (pourtant autorisés à hauteur de 50% du mélange) ne représentent aujourd’hui que 0,1% du carburant aéronautique, car ils sont 2 à 5 fois plus chers que le kérosène.

Du côté d’H55, pas de problème de compétitivité avec l’aviation traditionnelle, assure André Borschberg: «On est déjà 15 à 20% moins chers sur le cycle de vie que les avions thermiques équivalents. On gagne sur la maintenance, les moteurs ne chauffent pas et ne s’usent pas. L’avion s’améliore même à chaque nouvelle génération de batterie!» Toutefois, le cofondateur et CEO admet que les premières générations de commuters devraient être hybrides, et non totalement électriques, faute de batteries suffisamment denses: «Un hybride électrique hydrogène permettrait des décollages et atterrissages silencieux en électrique et offrirait une sécurité maximale avec deux types de motorisation sur le même appareil.»


Le défi se joue aussi au sol

Zéro émission de carbone n’offre pas en soi la garantie d’un avion propre. Ainsi, si le moteur à hydrogène ne rejette que de l’eau, la production du combustible est aujourd’hui réalisée à plus de 90% à partir de gaz fossile, l’électrolyse restant minoritaire. Même réserve pour l’avion électrique, quand on sait que moins de 20% de l’électricité mondiale est produite à partir de renouvelable. H55 a équipé de panneaux solaires tous les hangars de l’aérodrome de Lausanne, assurant ainsi 250 jours de vols annuels pour 50 de ses biplaces: «On ne doit pas voir la production d’énergie propre comme un obstacle mais comme une opportunité, estime le CEO André Borschberg. Au lieu d’acheter du pétrole au Moyen-Orient, on développe les filières en local. Et l’emploi avec.»

Joan Plancade
Joan Plancade

JOURNALISTE

Lui écrire

Journaliste économique et d’investigation pour Bilan, observateur critique de la scène tech suisse et internationale, Joan Plancade s’intéresse aux tendances de fonds qui redessinent l’économie et la société. Parmi les premiers journalistes romands à écrire sur la blockchain -Ethereum en particulier- ses sujets de prédilection portent en outre sur l'impact de la digitalisation, les enjeux de la transition énergétique et le marché du travail.

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