Quel avenir pour les biocarburants aéronautiques ? , livre ebook

EDP Sciences - Académie De L'Air Et De L'Espace , Académie Des Technologies

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Description

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.

Sujets

Techniques

Energie et Environnement

Energie & environnement

Energies

Sciences et techniques

NRJ (Canada)

Énergie

Sciences appliquées

Informations

Publié par	EDP Sciences
Date de parution	10 novembre 2015
Nombre de lectures	2
EAN13	9782759828920
Langue	Français
Poids de l'ouvrage	2 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,1950€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Extrait

Académie des technologies et Académie de l air et de l espace
Quel avenir pour les biocarburants aéronautiques ?
Copyright

© EDP Sciences, Les Ulis, 2015
ISBN papier : 9782759818983 ISBN numérique : 9782759828920
Composition numérique : 2022
http://publications.edpsciences.org/
Cette uvre est protégée par le droit d auteur et strictement réservée à l usage privé du client. Toute reproduction ou diffusion au profit de tiers, à titre gratuit ou onéreux, de tout ou partie de cette uvre est strictement interdite et constitue une contrefaçon prévue par les articles L 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. L éditeur se réserve le droit de poursuivre toute atteinte à ses droits de propriété intellectuelle devant les juridictions civiles ou pénales.
Présentation

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.
Table des matières Préface (AlainBugat et PhilippeCouillard) Résumé Introduction Les objectifs internationaux Progrès technologiques et opérationnels : les engagements européens et français Rôle des biocarburants et cycle carbone Les contraintes techniques de l aéronautique et la place des biocarburants Le concept Drop-in Organismes de spécifications Les spécifications ASTM des carburants Drop-in Au-delà des spécifications actuelles Impacts énergétiques et environnementaux, démonstrations Perspectives Les biocarburants produits industriellement dans le monde en 2013 Les biocarburants aéronautiques Introduction Les principales filières d obtention des biojet fuels Les voies thermochimiques Synthèse Le contexte politique et les partenaires Obstacles à passer Alliances objectives Le rôle des pouvoirs publics Conclusions Annexes L analyse de l Académie de l air et de l espace L expertise de l Académie des technologies Fiches projets et start-up Glossaire Auditions et membres du groupe de travail Personnalités auditionnées Présentations des membres du groupe de travail Membres du groupe de travail Publications de l Académie des technologies Avis de l académie Rapports de l académie Communications à l académie Dix questions posées à Grandes aventures technologiques Hors collection Co-études Publictions de l'Académie de l air et de l espace Dossiers des onze dernières années
Préface

Alain Bugat

Président de l Académie des technologies
Philippe Couillard

Président de l Académie de l air et de l espace

C est avec grand plaisir que nous ouvrons ce rapport sur l avenir des biocarburants aéronautiques. Rédigé à l issue d un travail exemplaire réunissant au sein d un même groupe des membres de nos deux Académies et des experts reconnus tant du domaine aéronautique que du domaine du kérosène et des biocarburants, industriels et chercheurs, ce rapport fait le point sur l évolution du domaine sur les plans technologique, réglementaire et économique. Il présente également une « road-map » de ce que pourraient être les évolutions futures et souligne les différences d appréciation entre les pays d Amérique et l Europe sur les prévisions de démarrage de la production et de l utilisation industrielles du biojet-fuel.
Ayant bénéficié de l apport des meilleurs experts du domaine, il représente la première étude française complète sur le sujet. Ce rapport démontre ainsi les grandes possibilités offertes par le travail commun entre des Académies à l évidence complémentaires.
Nous nous en réjouissons !
Résumé

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, conduisant à prévoir son doublement entre 2030 et 2050, 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. Les États-Unis et l Europe sont moteurs dans le domaine général des biocarburants, mais à ce jour aucun accord international n a encore émergé et aucun mandat d incorporation n existe ; le soutien du secteur Défense aux États-Unis reste important, principalement pour des soucis de sécurité d approvisionnement en carburant ; il est absent en Europe.
De nombreuses filières de biojet fuel ont été identifiées et sont en cours de développement et de certification. Les procédés de transformation de la biomasse font appel à des réactions thermochimiques ou biochimiques. Diverses ressources peuvent être exploitées : d une part, les sucres, amidons et lipides et, d autre part, la matière lignocellulosique terrestre. Les biojet fuels actuellement disponibles ne sont pas encore totalement fongibles dans le jet fuel commercial (concept Drop-in ), aussi une étape intermédiaire de mélange 50/50 a-t-elle été décidée. L établissement de spécifications par l ASTM est fortement orienté par les acteurs américains. Le retour d expérience concernant l utilisation de ces nouveaux carburants reste faible, la qualité de la Supply chain sur le long terme doit être précisée, l émergence de nouvelles filières multiplie les interrogations. Si la totalité des vols de démonstration déjà réalisés ont été réussis, et donc la faisabilité de mélanges 50/50 acquise dans ces conditions, des questions subsistent ; le problème d une production de masse à la hauteur des besoins, notamment, est loin d être résolu. Différentes difficultés pour arriver au stade industriel ont été mises en évidence. La disponibilité de la ressource biomasse, hors de son utilisation prioritaire pour l alimentation, n est pas illimitée. Son utilisation peut en effet se faire sous trois formes principales, la production de chaleur, la production d électricité et la production de carburants pour divers utilisateurs ; en outre, des perspectives se dessinent pour l utilisation de la biomasse pour la chimie biosourcée (concept de bioraffinerie). Le gain environnemental apporté par l utilisation de biojet fuels reste en outre l objet de débats, notamment pour la prise en compte du CASI (changement d affectation des sols indirect). Le coût du biojet fuel est aujourd hui au minimum 30 % plus élevé que le biodiesel fossile. Les compagnies aériennes, dont l équilibre financier est déjà très affecté par le coût élevé du jet fuel, peuvent difficilement prendre en charge un tel surcoût. L évolution du prix des ressources de biomasse est, de plus, incertaine ; par exemple, le prix de l huile s avère fortement corrélé à celui du gazole. L utilisation de déchets agricoles et forestiers et de cultures lignocellulosiques peut, certes, permettre de changer l ordre de grandeur de la quantité de biomasse disponible, mais le prix de ces matières est difficile à prévoir. La prise en compte des aléas climatiques dans la modélisation de la disponibilité de la biomasse reste à faire.
Il existera une concurrence d usage de la biomasse pour la production de biocarburants. L aviation commerciale est un faible consommateur de carburants par rapport à d autres secteurs économiques comme le transport routier. Il ne s agit pas ici d opposer le secteur aérien et le secteur routier, qui inévitablement partageront des ressources de biomasse, des installations de transformation et des circuits d approvisionnement voire de distribution. Par contre, le secteur aéronautique souhaite que ses besoins spécifiques soient pris en considération à la hauteur de son poids économique.
La France possède toutes les forces pour être un acteur majeur du domaine des biojet fuels, un cadre précis et pérenne serait nécessaire afin de garantir la demande dans le temps et permettre aux industriels d investir. Seul un cadre législatif et financier clair permettra le développement de filières de biojet fuel. Une première étape pourrait être, par exemple, l inclusion claire du domaine aéronautique dans la Directive énergies renouvelables. La mise en place de ce mécanisme de développement devra, de plus, se faire en tenant compte du caractère international du transport aérien et donc du risque de distorsion de concurrence induit par un mécanisme purement national.
Introduction

L a plupart des avions de transport de passagers et de fret utilisent un carburant aéronautique, le carburéacteur ou jet fuel qui est une coupe issue de la distillation puis de différents procédés de traitement du pétrole, cette coupe kérosène se