Du kérosène synthétique bientôt dans les réservoirs des avions ?

Du kérosène synthétique bientôt dans les réservoirs des avions ?

Alors que le gouvernement vient d'annoncer une écotaxe sur le secteur aérien, l'industrie aéronautique développe justement des technologies pour diminuer son impact. L'idée de produire du kérosène de synthèse fait son chemin, certains allant jusqu'à proposer de le produire à partir du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère. Une solution coûteuse, et dont l'industrialisation serait difficile.

Voler deux fois plus vite que le son, mais sans impact sur le climat ? Difficile à croire. C’est pourtant ce qu’a affirmé la start-up Boom le 18 juin dernier, en annonçant son alliance avec la start-up Prometheus Fuels pour s'envoyer dans les airs avec un carburant “neutre en carbone“, fabriqué à partir de CO2 capturé dans l’air et donc sans impact sur le climat…

Rien d’étonnant à ce que l’idée fasse fantasmer l’industrie aéronautique, qui y voit un moyen de pouvoir poursuivre ses activités tout en diminuant ses émissions. Car les trajets en avion sont à l'origine de 2 à 3% des émissions de gaz à effet de serre, et qu'en 2009, le secteur aérien s’est engagé à émettre moitié moins de carbone en 2050 par rapport à 2005, alors que le trafic augmente de 5% par an...

Un procédé ancien

Les carburants synthétiques pourraient-ils voler bientôt au secours des avions ? Le clip de promotion de Prometheus Fuels, dans lequel un motard choisit du carburant sans émission à la pompe, se veut optimiste. Mais aucun détail technique n'est fourni et la production en grands volumes de ce carburant de synthèse n'est pas pour demain.

Pourtant, la technologie pour fabriquer du kérosène à partir de carbone existe et ne date pas d’hier. Découvert en 1923 par deux chercheurs allemands, le procédé, dit Fischer-Tropsch, repose sur une réduction catalytique du monoxyde de carbone (CO) par de l’hydrogène pour le convertir en gaz synthétique (syngaz) puis en kérosène. Une longue chaîne d’hydrocarbures dont la forte densité énergétique la rend si pratique pour les transports aériens.

“Les technologies de synthèse d’hydrocarbures sont là, il suffit de faire des investissements“ assure Jean-Christophe Viguié, spécialiste des biocarburants à l'IFPEN, citant notamment le projet BioTfueL à Grande-Synthe, dans le Nord, qui vise à synthétiser du kérosène à partir de résidus de biomasse lignocellulosique. Dans le monde, le sud-africain Sasol s’est imposé sur ces procédés (pour des raisons historiques liées au blocus commercial qui touchait l’Afrique du Sud durant l’apartheid) mais travaille principalement à partir de carbone fossile.

Le kérosène synthétique reste bien plus cher

Pour l’instant, la synthèse d’hydrocarbures à partir de CO2 capté dans les émissions industrielles reste néanmoins coûteuse, et le kérosène synthétisé ainsi est 6 à 8 fois plus cher que le conventionnel, notamment en raison de son caractère énergivore.

En cause notamment, l’électrolyse de l’hydrogène utilisée pour le procédé Fischer-Tropsch, énergivore et dont l’industrialisation – qui pourrait apporter des économies d’échelle – a à peine débuté. Industrialiser la création de l’hydrogène permettrait alors de baisser les coûts selon le chercheur, qui cite par exemple le coût de production de l’hydrogène obtenu par le vaporeformage du méthane comme cible à atteindre.

Fabriquer du kérosène à partir de l’air ?

Du côté du carbone, l’approvisionnement semble tout trouvé : pourquoi ne pas se servir là où il pose problème: dans l’atmosphère? Cette technique, dite de “captage direct dans l’air", gagne en popularité. La société canadienne Carbon Engineering s’est récemment alliée avec Occidental pour capter 500 000 tonnes de dioxyde de carbone par an, dont une partie pourrait être synthétisée en kérosène. La start-up suisse Climeworks travaille elle avec Sunfire pour valoriser le gaz qu’elle capture sous forme de carburant. A condition d’être alimenté en énergie non carbonée, ce processus pourrait permettre de développer un kérosène neutre en carbone, le carbone émis lors de la combustion ayant préalablement été retiré de l’atmosphère.

Mais en l’état actuel, la solution est loin d’être optimale d’un point de vue énergétique. “Capter le CO2 dans l’air n’est pas forcément efficace, il faudrait plutôt se concentrer sur les endroits où le carbone est le plus concentré, c’est-à-dire dans les effluents industriels… ou alors dans la biomasse“, explique Jean-Christophe Viguié à L’Usine Nouvelle, rappelant que les plantes aussi captent du carbone.

Attention néanmoins, en fonction de la biomasse, des questions d’usage des sols peuvent se poser. Par ailleurs, utiliser le carbone issu de capture et stockage d’effluents industriels pour le valoriser(CCUS) en kérosène pourrait conduire, “si le carbone provient de sources fossiles, comme dans le cas d’une cimenterie“, à augmenter encore les taux de carbone présent dans l’atmosphère, et donc à réchauffer la Terre.

Le défi de la production à l'échelle industrielle

“Pour atteindre ses objectifs de réduction d’émissions, l’aviation compte sur les innovations d’efficacité énergétique et la gestion du trafic, mais devra en grande partie s’appuyer sur les carburants alternatifs“ indique Jean-Baptiste May Carle. Dans le Paris Air Lab du Bourget, sous l’ombre ironique d’un Concorde, cet expert carburant chez Safran témoignait, échantillons à la main, du rôle central des carburants de synthèse pour “émettre moitié moins d’émissions en 2050 mais avec beaucoup plus de vols“.

Produits à partir de la biomasse gazéifiée pour la soumettre à un procédé Fischer-Tropsch, mais aussi à partir des huiles ou des sucres de végétaux et de résidus, le kérosène de synthèse serait directement incorporé dans les moteurs existants pour diminuer le coût carbone des vols. En 2018 déjà, l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) estimait que 0,1% du kérosène utilisé aux Etats-Unisétait composé de biocarburants.

C’est là tout le problème, car pour Mathieu Auzanneau, directeur du think-tank spécialisé dans la transition énergétique The Shift Project, “pour que ce soit une solution significative pour le climat, la question de l’échelle se pose : cela demanderait des infrastructures considérables et la mobilisation d'importantes ressources“.

C'est aussi l'avis d'Aurélien Bigo, doctorant en économie à l'école Polytechnique et auteur d'un article dans The Conversation sur les émissions du secteur aérien. "A l'horizon 2030, si l'augmentation du trafic se poursuit, il sera très difficile pour le secteur aérien de développer des innovations techniques suffisamment rapidement pour être compatible avec l'Accord de Paris". S'il admet que tout est une question de priorité entre les secteurs, il note que pour l'instant, tous sont à la traîne s'il s'agit de limiter le réchauffement climatique à 2°C d'ici la fin du siècle. D'autant que l'aérien n'est pas le seul à lorgner la biomasse et l'électricité produites par des sources renouvelables pour effectuer sa transition... 

Par NATHAN MANN

Source : www.usinenouvelle.com