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Alimenter l’avenir de l’aviation

De nouveaux outils ont été mis au point pour évaluer l’impact des carburants aéronautiques durables sur les avions actuels et futurs. Ils permettront de réduire les risques pour les développeurs et d’encourager les investissements dans des technologies innovantes de production de carburant.

Transports et Mobilité

Bien que le transport aérien soit notoirement difficile à décarboniser, il s’agit d’une étape importante pour atteindre les objectifs ambitieux de l’UE en matière de réduction des émissions. Un outil essentiel pour relever ce défi consiste à développer des carburants durables d’aviation (SAF pour «sustainable aviation fuels»), produits à partir d’huiles de cuisson usagées, de déchets forestiers, d’ordures ménagères, de cultures énergétiques à croissance rapide et d’autres sources durables. «L’accent est mis sur la réduction des émissions de CO2 et de substances autres que le CO2, car ce sont des facteurs essentiels de l’impact de l’aviation sur le climat», explique Bastian Rauch, coordinateur du projet JETSCREEN du Centre aérospatial allemand. «Les carburants durables d’aviation offrent un moyen efficace d’atténuer les impacts climatiques et d’améliorer la qualité de l’air local.» Les prix des SAF restent élevés par rapport aux carburants classiques. L’offre de matières premières durables est limitée, et garantir la sécurité de ces nouveaux carburants implique une procédure d’évaluation détaillée et coûteuse. L’objectif du projet JETSCREEN était de développer des outils destinés à appuyer l’approbation rapide et rentable de nouveaux carburants produits à partir d’un large éventail de matières premières. Cela contribuera à pousser le secteur vers une plus grande durabilité. «Actuellement, des investissements considérables en temps et en argent sont nécessaires pour soutenir les nouveaux carburants à travers les processus de normalisation internationaux», observe Bastian Rauch.

Pousser vers la viabilité

Le projet a commencé par une compréhension détaillée de la physique et de la chimie du comportement des carburants. L’impact des différents carburants sur les systèmes d’aviation et les moteurs à réaction a été étudié, puis évalué. Ce travail de collaboration a conduit à la mise au point d’outils de conception avancés permettant de saisir avec précision le comportement du carburant, et au développement d’une plateforme de contrôle du carburant. Des données techniques ont été systématiquement recueillies afin de déterminer les risques et les avantages liés à l’utilisation des SAF. «Nous avons mis au point un riche ensemble d’outils de modélisation permettant de prédire le comportement du carburant à partir des seules informations sur sa composition», explique Bastian Rauch. «Ces outils peuvent maintenant être utilisés pour la sélection et l’évaluation rapides de nouveaux carburants candidats, et pour soutenir la conception d’avions et de moteurs à réaction optimisés en termes de carburant.»

Alimenter l’innovation

Au cours du projet, JETSCREEN a fourni des services de présélection à cinq producteurs de carburants innovants. Grâce à un retour d’information précoce, même les carburants qui n’étaient pas initialement conformes aux exigences de l’aviation ont pu être considérablement améliorés en quelques mois, faisant de ceux-ci des candidats SAF viables. Bastian Rauch est convaincu que les outils de présélection développés dans le cadre du projet contribueront à faciliter le développement et l’approbation de nouvelles voies de production de carburants durables. Le consortium JETSCREEN a travaillé en étroite collaboration avec le National Jet Fuel Combustion Program (NJFCP) des États-Unis afin d’harmoniser et de développer davantage les approches de présélection des carburants, pour soutenir les efforts de recherche et de développement innovants. «La méthodologie qui en résulte peut désormais être utilisée avant l’évaluation formelle du carburant», ajoute Bastian Rauch. «Cela donne aux producteurs de carburants un retour d’information rapide et précis sur l’adéquation et le potentiel d’amélioration des carburants candidats. La réduction des risques à ce stade précoce crucial devrait encourager davantage d’investissements dans les technologies innovantes de production de carburant.» Le projet JETSCREEN a pu démontrer que les carburants sans composés d’hydrocarbures aromatiques — ajoutés pour améliorer les performances — peuvent réduire jusqu’à 80 % les émissions de particules non volatiles. Si les spécifications étaient modifiées pour permettre l’utilisation de tels carburants, la qualité de l’air dans les aéroports s’en trouverait immédiatement améliorée et l’impact de l’aviation sur le climat, hors CO2, serait considérablement réduit. L’équipe de Bastian Rauch a également élaboré de nouvelles expériences pour examiner les performances de ces carburants moins aromatiques. «Cela nous aidera à comprendre l’impact de ces carburants sur les avions existants et nous permettra de concevoir de futurs avions optimisés pour les SAF», explique-t-il.

Mots‑clés

JETSCREEN, carburant, SAF, durable, aviation, avion, CO2, émissions, climat, transport, aromatiques

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