Selon les chiffres de l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI), les émissions de CO2 du transport aérien en 2022 s’élevaient à 910 millions de tonnes. À l’échelle européenne, l’aviation se classe au deuxième rang des émissions de CO2 après le transport routier. L’Ademe indiquait récemment dans les colonnes de Ouest-France, à l’occasion du Salon International de l’Aéronautique et de l’Espace du Bourget que les 21 millions de tonnes de gaz à effet de serre émises par le secteur en France représentent 5,3 % du total des émissions hexagonales. Il apparaît par ailleurs que près de 25% de ces émissions sont liées au trafic intérieur. Les trois quarts restants étant associés à la part du trafic aérien international.
La loi Climat et Résilience du 22 août 2021, oblige les compagnies aériennes de compenser 70% de leurs émissions de carbone engendrées par leurs vols intérieurs en 2023 et la totalité dès 2024, en vue d’atteindre la neutralité carbone des vols aériens intérieurs. Pour accélérer encore les efforts de la filière en faveur d’une réduction des émissions des gaz à effets de serre, différentes mesures sont engagées et le régulateur joue une part active dans cette transformation.
Faire émerger des carburants aéronautiques durables…
Dans son Rapport Environnement 2022, la Direction Générale de l’Aviation Civile rappelle ainsi que le taux d’incorporation de carburants aéronautiques durables augmentera progressivement : il devra atteindre 2 % en 2025, puis 6 % en 2030… mais 70 % en 2050 (au lieu de 50 %) dont 35 % d’e-fuel. « Les carburants de synthèse bas carbone produits à partir d’hydrogène provenant de l’énergie nucléaire pourront être pris en compte pour atteindre ces objectifs d’incorporation conformément au souhait de la France », précisent les auteurs du rapport.
Plus personne ne doute de la nécessité d’agir. Rupture technologique, nouveaux carburants, quel que soit le scénario qui sera privilégié, l’industrie va devoir évoluer et Dassault Systèmes compte bien être au cœur de cette transformation. Dans ce contexte, l’hydrogène apparaît comme une alternative à développer activement car il dispose de nombreux atouts.
Les atouts de l’hydrogène pour le secteur aérien
Comme toute activité humaine, l’aviation est responsable d’une part non négligeable des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans le monde. Avec la pression croissante pour réduire les émissions de gaz à effet de serre afin de lutter contre le changement climatique, l’industrie aéronautique cherche des alternatives aux carburants fossiles. L’hydrogène se démarque comme une option séduisante d’abord pour son absence d’émission de CO2. En effet, l’hydrogène brûle proprement, ne produisant que de l’eau en tant que sous-produit, ce qui en fait une source d’énergie respectueuse de l’environnement.
Si l’hydrogène a une densité énergétique élevée, celle-ci est bien moindre que celle du kérosène. L’un des axes d’innovation prioritaires pour favoriser le développement de l’hydrogène dans le secteur aérien, consiste à donc à maîtriser la taille des réservoirs. Parce que les moteurs à hydrogène sont plus silencieux que leurs homologues à combustion interne, la réduction des émissions sonores est un autre atout qui répond par ailleurs à des revendications légitimes des populations résidants à proximité des infrastructures aéroportuaires. Sur le plan géopolitique, la perspective de réduire la dépendance aux importations de pétrole est une réponse à un enjeu économique qui pèse lourdement dans l’équation.
Assurer la transition vers l’hydrogène dans le secteur aéronautique
Pour exploiter pleinement les avantages de l’hydrogène, l’aviation doit effectuer une transition significative. La première étape consiste, bien évidemment, à développer des avions spécialement conçus pour fonctionner à l’hydrogène. Les avionneurs travaillent déjà sur de tels prototypes. Ces avions devront être équipés de réservoirs d’hydrogène sécurisés et de moteurs spécialement adaptés. Les solutions de Dassault Systèmes, qui s’adossent tout à la fois sur la dimension collaborative de l’innovation, sur la simulation numérique et les jumeaux virtuels, contribuent massivement à accélérer la transformation du secteur. Parmi les cas concrets, on retiendra par exemple le DragonFly, développé par Blue Spirit Aero. Prévu pour entrer en service en 2027, le Dragonfly est un avion léger, destiné aux écoles de pilotage. Il est propulsé par une pile à combustible à hydrogène, il n’émet que de l’eau.
Si l’adoption de l’hydrogène apparaît comme une voie indispensable à explorer pour décarboner le secteur aérien, il reste bien des embûches à éviter. En effet, la production d’hydrogène est particulièrement énergivore et sans recours à des énergies renouvelables, les bénéfices environnementaux de l’hydrogène seront limités. C’est pourquoi il apparaît indispensable de faire émerger une filière d’approvisionnement en hydrogène, de la production à la distribution, articulée autour d’énergies renouvelables. Cette production doit être éco-responsable pour assurer la durabilité environnementale de l’hydrogène.
Repenser la conception des aéronefs, faire émerger une filière de production, de stockage et d’approvisionnement d’hydrogène « vert », le troisième grand enjeu, c’est enfin l’adaptation des infrastructures aéroportuaires à cette transformation majeure. En effet, les aéroports devront être équipés de stations de ravitaillement en hydrogène pour permettre le remplissage rapide des réservoirs d’hydrogène des avions. Cette infrastructure devra être mise en place progressivement. Si les défis techniques et organisationnels sont bien réels, l’hydrogène ouvre une perspective durable et responsable pour l’avenir de l’aviation sous réserve d’édifier une filière de production, d’acheminement et de stockage de l’hydrogène décarbonée !
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Vice President, Aerospace & Defense, David Ziegler leads the Dassault Systèmes Worldwide Aerospace & Defense Business through the development of its Industry leading Solution Experiences, based on the 3DEXPERIENCE platform. Prior to Dassault Systèmes, David held multiple positions in the Aerospace industry, including 12 years at Airbus both in France and the U.S., holding positions in Strategy, Sales and Business development, and most recently at Aéroports de Paris. A French citizen, David’s career in aerospace began when he obtained his Masters of Science in Aerospace Engineering from Supaero, followed by an MBA from INSEAD. Passionate about everything that flies, he also enjoys kite-surfing and spending time with his wife and two children, when he is not on a plane.