Quel avenir pour les biocarburants aéronautiques

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Cet ouvrage est un rapport commun de l'Académie des technologies et de l'Académie de l'air et de l'espace.
L’aviation commerciale utilise aujourd’hui exclusivement un carburant liquide, le jet fuel, qui est extrait à hauteur d’environ 6 % du pétrole (coupe kérosène). La croissance continue du trafic aérien jointe à des objectifs ambitieux de réduction des émissions de gaz à effet de serre, a conduit le secteur aéronautique à s’intéresser aux biocarburants aéronautiques ou biojet fuels.
Le rapport présente l’état de l’art technique et réglementaire mondial avec un éclairage spécifique sur les acquis français. Une « road-map » technologique décrit ce qui pourrait devenir un nouvel axe de développement des biocarburants. Si des pays comme le Brésil et les Etats-Unis pourraient passer au stade préindustriel de la production et de l’utilisation de bio-kérosène dans les prochaines années, l’Europe, consciente du coût économique et environnemental de la biomasse n’a pas encore pris position. La France, qui dispose de tous les atouts pour être un acteur majeur du domaine aurait besoin d’un cadre précis et pérenne afin de garantir la demande dans le temps et ainsi permettre aux industriels d’investir.
Le Groupe de travail de l’Académie de l’air et de l’espace et de l’Académie des technologies s’est adjoint des experts des différents centres de recherche et industries concernés : aéronautiques, producteur et distributeur de jet-fuel, producteurs et distributeur de biocarburants, chercheurs spécialistes de la biomasse et de sa transformation en biocarburants. Le Groupe ainsi formé a auditionné de nombreuses personnalités du domaine et livre ainsi le premier rapport français sur ce carburant du futur.
Publié le : mercredi 4 novembre 2015
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Licence : Tous droits réservés
EAN13 : 9782759818983
Nombre de pages : 94
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 ’ ACADÉMIE DE L AIR ET DE L ESPACE DÉMISTECHNOLOGIES ACA E DE
RAPPORT
QUELAVENIRPOURLES BIOCARBURANTS AÉRONAUTIQUES ?
Académîe des technoogîes
Académîe de ’aîr et de ’espace
Quel avenir pour les biocarburants aéronautiques ?
Rapport commun de l’Académie des technologies et de l’Académie de l’air et de l’espace 26 juin 2014
ïmprîmé en France ïSBN : 978-2-7598-1795-5
Tous droîts de traductîon, d’adaptatîon et de reproductîon par tous procédés, réservés pour tous pays. La oî du 11 mars 1957 n’autorîsant, aux termes des aînéas 2 et 3 de ’artîce 41, d’une part, que es « copîes ou reproductîons strîc-tement réservées à ’usage prîvé du copîste et non destînées à une utîîsatîon coectîve », et d’autre part, que es anayses et es courtes cîtatîons dans un but d’exempe et d’îustratîon, « toute représentatîon întégrae, ou partîee, aîte sans e consentement de ’auteur ou de ses ayants droît ou ayants cause est îîcîte » er (aînéa 1 de ’artîce 40). Cette représentatîon ou reproductîon, par queque pro-cédé que ce soît, constîtueraît donc une contreaçon sanctîonnée par es artîces 425 et suîvants du code péna.
© EDP Scîences 2015
PRÉFACE
C’est avec grand paîsîr que nous ouvrons ce rapport sur ’avenîr des bîocarbu-rants aéronautîques. Rédîgé à ’îssue d’un travaî exempaîre réunîssant au seîn d’un même groupe des membres de nos deux Académîes et des experts reconnus tant du domaîne aéronautîque que du domaîne du kérosène et des bîocarburants, îndustrîes et chercheurs, ce rapport aît e poînt sur ’évoutîon du domaîne sur es pans technoogîque, régementaîre et économîque. ï présente égaement une « road-map » de ce que pourraîent être es évoutîons utures et souîgne es dîférences d’apprécîatîon entre es pays d’Amérîque et ’Europe sur es prévîsîons de démarrage de a productîon et de ’utîîsatîon îndustrîees du bîojet-ue. Ayant bénéicîé de ’apport des meîeurs experts du domaîne, î représente a premîère étude rançaîse compète sur e sujet. Ce rapport démontre aînsî es grandes possîbîîtés ofertes par e travaî commun entre des Académîes à ’évîdence compémentaîres. Nous nous en réjouîssons !
Alain Bugat, Présîdent de ’Académîe des technoogîes
Philippe Couillard, Présîdent de ’Académîe de ’aîr et de ’espace
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RÉSUMÉ
L’avîatîon commercîae utîîse aujourd’huî excusîvement un carburant îquîde, e jet ue, quî est extraît à hauteur d’envîron 6 % du pétroe (coupe kérosène). La croîssance contînue du traic aérîen, conduîsant à prévoîr son doubement entre 2030 et 2050, joînte à des objectîs ambîtîeux de réductîon des émîssîons de gaz à efet de serre, a conduît e secteur aéronautîque à s’întéresser aux bîocarburants aéronautîques ou bîojet ues. Les États-Unîs et ’Europe sont moteurs dans e domaîne généra des bîocarburants, maîs à ce jour aucun accord înternatîona n’a encore émergé et aucun mandat d’încorporatîon n’exîste ; e soutîen du sec-teur Déense aux États-Unîs reste împortant, prîncîpaement pour des soucîs de sécurîté d’approvîsîonnement en carburant ; î est absent en Europe. De nombreuses iîères de bîojet ue ont été îdentîiées et sont en cours de déveoppement et de certîicatîon. Les procédés de transormatîon de a bîo-masse ont appe à des réactîons thermochîmîques ou bîochîmîques. Dîverses ressources peuvent être expoîtées : d’une part, es sucres, amîdons et îpîdes et, d’autre part, a matîère îgnoceuosîque terrestre. Les bîojet ues actueement dîsponîbes ne sont pas encore totaement ongîbes dans e jet ue commer-cîa (conceptDropin), aussî une étape întermédîaîre de méange 50/50 a-t-ee été décîdée. L’étabîssement de spécîicatîons par ’ASTM est ortement orîenté par es acteurs amérîcaîns. Le retour d’expérîence concernant ’utîîsatîon de ces
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Rapport de l’Académie des technologies Quel avenir pour les biocarburants aéronautiques ?
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nouveaux carburants reste aîbe, a quaîté de aSupply chainsur e ong terme doît être précîsée, ’émergence de nouvees iîères mutîpîe es înterrogatîons. Sî a totaîté des vos de démonstratîon déjà réaîsés ont été réussîs, et donc a aîsa-bîîté de méanges 50/50 acquîse dans ces condîtîons, des questîons subsîstent ; e probème d’une productîon de masse à a hauteur des besoîns, notamment, est oîn d’être résou. Dîférentes dîIcutés pour arrîver au stade îndustrîe ont été mîses en évîdence. La dîsponîbîîté de a ressource bîomasse, hors de son utîîsatîon prîorîtaîre pour ’aîmentatîon, n’est pas îîmîtée. Son utîîsatîon peut en efet se aîre sous troîs ormes prîncîpaes, a productîon de chaeur, a productîon d’éectrîcîté et a productîon de carburants pour dîvers utîîsateurs ; en outre, des perspectîves se dessînent pour ’utîîsatîon de a bîomasse pour a chîmîe bîosour-cée (concept de bîoraInerîe). Le gaîn envîronnementa apporté par ’utîîsatîon de bîojet ues reste en outre ’objet de débats, notamment pour a prîse en compte du CASï (changement d’afectatîon des sos îndîrect). Le coût du bîojet ue est aujourd’huî au mînîmum 30 % pus éevé que e bîodîese ossîe. Les compagnîes aérîennes, dont ’équîîbre inancîer est déjà très afecté par e coût éevé du jet ue, peuvent dîIcîement prendre en charge un te surcoût. L’évoutîon du prîx des ressources de bîomasse est, de pus, încertaîne ; par exempe, e prîx de ’huîe s’avère ortement corréé à ceuî du gazoe. L’utîîsatîon de déchets agrîcoes et orestîers et de cutures îgnoceuosîques peut, certes, permettre de changer ’ordre de grandeur de a quantîté de bîomasse dîsponîbe, maîs e prîx de ces matîères est dîIcîe à prévoîr. La prîse en compte des aéas cîmatîques dans a modéîsatîon de a dîsponîbîîté de a bîomasse reste à aîre. ï exîstera une concurrence d’usage de a bîomasse pour a productîon de bîo-carburants. L’avîatîon commercîae est un aîbe consommateur de carburants par rapport à d’autres secteurs économîques comme e transport routîer. ï ne s’agît pas îcî d’opposer e secteur aérîen et e secteur routîer, quî înévîtabement partageront des ressources de bîomasse, des înstaatîons de transormatîon et des cîrcuîts d’approvîsîonnement voîre de dîstrîbutîon. Par contre, e secteur aéronautîque souhaîte que ses besoîns spécîiques soîent prîs en consîdératîon à a hauteur de son poîds économîque. La France possède toutes es orces pour être un acteur majeur du domaîne des bîojet ues, un cadre précîs et pérenne seraît nécessaîre ain de garantîr a demande dans e temps et permettre aux îndustrîes d’învestîr. Seu un cadre égîsatî et inancîer caîr permettra e déveoppement de iîères de bîojet ue.
Résumé
Une premîère étape pourraît être, par exempe, ’încusîon caîre du domaîne aéro-nautîque dans a Dîrectîve énergîes renouveabes. La mîse en pace de ce méca-nîsme de déveoppement devra, de pus, se aîre en tenant compte du caractère înternatîona du transport aérîen et donc du rîsque de dîstorsîon de concurrence înduît par un mécanîsme purement natîona.
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TABLE DES MATIÈRES
Introduction Les objectîs înternatîonaux Progrès technoogîques et opératîonnes : es engagements européens et rançaîs Rôe des bîocarburants et cyce carbone
Les contraintes techniques de l’aéronautique et la place des biocarburants Le concept Drop-în Organîsmes de spécîicatîons Les spécîicatîons ASTM des carburants Drop-în Au-deà des spécîicatîons actuees ïmpacts énergétîques et envîronnementaux, démonstratîons Perspectîves
Les biocarburants produits industriellement dans le monde en 2013
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