Pourquoi l'hybride est une solution clé pour décarboner l'aviation ?

Face à l'urgence climatique et à la loi européenne visant la neutralité carbone d'ici 2050, le secteur aérien doit se transformer.

Face à l’urgence climatique et exhorté par la loi européenne sur le climat (objectif d’atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050), le secteur aérien se doit d’opérer sa transformation. Le CO2 est responsable de la majorité de l'effet de serre anthropique et selon le GIEC il représente 76% des émissions de GES. C’est dans ce contexte que s’opère la course à la décarbonation de l’aviation par les industriels du secteur et aujourd’hui, la solution de l’hybride s’avère être une option pertinente à court, moyen et long terme.

Avec 2,9% d’émissions de CO2 par an au niveau mondial, l’aviation est certes moins polluante que la voiture (6%), mais rapportée aux nombres d’utilisateurs, elle s’avère être bien plus importante. D’autant qu’à ces émissions de CO2 s’ajoutent celles des contrails ou traînées blanches laissées par les avions, provenant de la combustion de kérosène. Une pollution hors CO2 souvent oubliée mais importante puisqu’elle multiplie par 2 ou 3 le réchauffement climatique dû au secteur aérien. Et ces émissions ne devraient pas faiblir dans les prochaines années puisque, selon les prévisions, le trafic aérien mondial devrait tripler d’ici à 2050.

Trouver une alternative viable pour concilier mobilité aérienne et décarbonation du secteur est donc devenu un impératif. Consciente de l’enjeu économique, la France a, en 2020, débloqué une première enveloppe de 435 millions d’euros, suivie d’une autre de 1,2Md€ en 2022. Objectif : produire d’ici six ans un avion décarboné. Une course effrénée où tout l’écosystème mondial s’affaire depuis plusieurs années déjà.  Mais quid aujourd'hui des résultats ?

L’hybride, la solution la plus pertinente aujourd’hui

A l’instar du secteur automobile, beaucoup de petits avions sont partis bille en tête en tout électrique.  Mais tout comme l'automobile, le secteur de l’aviation a rapidement été confronté aux problématiques de rayons d'actions et d'infrastructures, les faisant ainsi tous deux basculer sur de l'hybride.

D’autres alternatives au tout électrique ont été testées, comme l’option du 100% SAF, c’est-à-dire basée sur 100% de biocarburant (carburants durables). Cette alternative est déjà une réalité technique pour des avionneurs comme ATR ou Airbus qui, en 2022,  ont démontré en vol sur des avions ou des hélicoptères, la réduction de l'ordre de 80% des émissions de CO2. Mais, aujourd’hui, le manque de ressources en biomasse disponibles sur la planète rend difficile voire impossible la production de biocarburants en quantité massive à un prix abordable pour le secteur. 

Autre solution : l’hybride. Basée sur un système de propulsion utilisant à la fois l’électricité et la combustion de carburant, l’hybride-électrique permet de réduire la consommation de carburant jusqu'à 25% sur un avion existant en utilisant la machine thermique à son optimum et 50 % sur un nouvel avion conçu autour de cette technologie. En réduisant cette consommation, cela permet d'utiliser moins de carburant ouvrant ainsi la voie à l'utilisation du SAF du fait d'une consommation plus faible. Une alternative intéressante puisqu’elle ne nécessite aucune modification des moteurs d’avions et infrastructures aéroportuaires. 

Notons que l’utilisation des biocarburants est une pratique courante à laquelle le secteur a déjà recours, puisqu’aujourd'hui tous les avions volant dans le monde sont certifiés pour utiliser 50% de SAF. La transition pour être à 100% de SAF est actuellement en cours avec une certification annoncée par ATR pour 2025. 

Quels avions, pour quels usages ? 

Bien qu’il n’y ait pas de solutions miracles, construire l’aviation décarbonée de demain réside à avancer étape par étape. Et l’hybride se présente comme une solution pérenne pour 2050. En effet, l’hybridation s’applique autant à l’électrique qu’à l’hydrogène. En revanche lorsqu’on parle du tout  électrique ou tout hydrogène, c’est une question d’usages et de temps. 

La solution de l’hybride-électrique, de par son adaptabilité aux infrastructures et aux opportunités en matière de diversification des carburants (JET A-1, SAF ou Hydrogène), est notre meilleure option. L’hybridation va permettre l'émergence d’avions hybrides électriques, destinés à une mobilité régionale sous différentes configurations, du décollage conventionnel (cTOL), au décollage vertical (VTOL) en passant par le décollage à courte distance (STOL). Une solution qui sera utilisée dans le cadre de désenclavement des régions ou encore de transport médical et d’urgence. À contrario, la solution du tout électrique, de par ses caractéristiques spécifiques, sera uniquement utilisée pour de très courtes distances ou des drones cargo. Au final, l’hybridation sera plébiscitée que ce soit pour des applications d’avions conventionnels ou d’avions à décollage et atterrissage vertical ce dernier offrant également une flexibilité d’usage.

Il y a urgence à décarboner l’aviation. L’hybridation est un atout majeur, applicable à court terme et à grande échelle. Cette technologie permet d’embarquer des sources d’énergie alternative comme l’électricité et l’hydrogène car elle réduit globalement la consommation. Enfin, l’hybridation offre  également la possibilité d’aller sur des configurations optimales allant jusqu’à des avions à décollage et atterrissage vertical en passant par des avions classiques ainsi optimisés.