La course de l'aviation pour un carburant révolutionnaire contre le changement climatique ne fait que commencer

En 1928, une personne a traversé l'Atlantique ; en 2018, 4.3 milliards de voyages de passagers ont été enregistrés. Bien que certaines personnes aient réussi à l'éviter avant même Covid - selon un Sondage Gallup, environ la moitié des Américains ne volent pas du tout – le reste de la population américaine vole suffisamment pour porter la moyenne à environ deux vols par an.

Il faut beaucoup d'énergie pour faire décoller les gens et, comme la production d'énergie a un coût environnemental, le transport aérien est un important émetteur de carbone, avec un défi unique par rapport aux autres modes de transport en matière de changement climatique. . Contrairement aux innovations dans les voitures, les bateaux et les trains électriques - où la masse supplémentaire requise pour passer à l'électrique n'est pas un problème d'ingénierie insurmontable, et les rallonges ne mesurent pas 30,000 1,000 pieds de long - le carburant combustible reste en grande partie le seul moyen de voler, au moins pour les vols plus longs. Quatre-vingt pour cent des émissions proviennent de vols d'environ XNUMX XNUMX miles ou plus, et pour lesquels il n'existe actuellement aucune alternative viable au carburant.

Chaque individu a un rôle à jouer dans la réduction des émissions. L'Américain moyen est responsable d'environ 15 tonnes métriques de CO2 par an, et plus d'un tiers des Américains disent qu'ils sont maintenant susceptibles de payer un petit supplément dans leur billet d'avion pour les compensations carbone. Les riches et les célébrités ont une empreinte carbone encore plus importante. de Taylor Swift jet privé tant décrié produit environ 8000 2 tonnes de COXNUMX par an. Mais Taylor n'a rien sur l'industrie du transport aérien, dont émission annuelle de CO2 pousse un milliard de tonnes métriques. Si l'industrie aérienne combinée était un pays, en plus d'avoir une région qui tue, elle aurait aussi une émissions de CO2 plus importantes que l'Allemagne. 

L'industrie, cependant, souligne sa faible empreinte carbone par rapport à d'autres industries.

Les transporteurs américains, en particulier, transportent plus de 2 millions de passagers et 68,000 2 tonnes de fret par jour tout en contribuant « seulement » à 135 % des émissions de gaz à effet de serre du pays, selon le groupe industriel Airlines for America. L'industrie de l'aviation est devenue plus efficace au cours des dernières décennies, les compagnies aériennes américaines améliorant leur efficacité énergétique (sur la base d'une tonne-mille de revenus) de plus de 1978% entre 2021 et 2. Mais se concentrer sur la faiblesse de ce chiffre de XNUMX% fait partie de un problème croissant, selon les analystes du climat qui étudient le secteur de l'aviation.

La vidéoconférence peut remplacer une partie des voyages d'affaires, mais alors que le secteur de l'aviation rebondit, les analystes du climat affirment qu'un triplement des voyages aériens mondiaux dans les décennies à venir – bien que prévu avant Covid – reste une valeur sûre. Les voyages de passagers reprendront plus lentement, mais les analystes notent que l'aviation est également utilisée pour le fret, ce qui n'est pas affecté par la classe affaires. C'est une raison de préoccupation importante concernant les plans de réduction de carbone de l'aviation. Selon les analystes du climat, l'industrie doit se concentrer sur la réduction de sa part d'émissions, plutôt que de considérer sa part actuelle comme une raison d'agir plus délibérément.

Par rapport à l'automobile, où il y a déjà une décennie de progrès sur les véhicules électriques, et dans le secteur de la production d'électricité, où il y a déjà eu des investissements importants dans les sources d'énergie renouvelables qui sont compétitives par rapport aux sources traditionnelles, l'aviation est encore au stade de l'expérimentation. de la nouvelle technologie des carburants. Les batteries électriques, au mieux, ont un rôle à jouer sur les trajets régionaux plus courts et les déplacements urbains, et les compagnies aériennes font ces investissements.

Certains critiques affirment que l'industrie aéronautique a été trop lente à rechercher des solutions climatiques, mais admettent que l'aviation est un secteur difficile en ce qui concerne les objectifs de zéro net en raison de ses exigences uniques en matière de sécurité et de réglementation. L'aviation n'a pas été aidée par la pandémie, et même ses détracteurs affirment que s'attendre à ce que ces dernières années aient vu un raz de marée d'investissements dans les technologies de démarrage aurait été irréaliste compte tenu des défis financiers les plus pressants. Les compagnies aériennes ont effectué des vols d'essai avec des carburants d'aviation durables, et les accords avec les producteurs de carburants d'aviation durables ont commencé à s'accumuler.

american Airlines a finalisé un accord au cours de l'été avec une société de biocarburants Gévo pour acheter 500 millions de gallons de carburant d'avion durable (SAF) sur cinq ans, dans le cadre de la directive américaine zéro carbone. Elle décrit ses objectifs climatiques comme "agressifs", notamment l'atteinte de zéro émission nette de gaz à effet de serre (GES) d'ici 2050. American est la première compagnie aérienne au monde à recevoir la validation de l'initiative Science Based Targets pour ses objectifs intermédiaires de réduction des émissions de GES et la seule compagnie aérienne américaine compagnie aérienne à déclarer avoir utilisé plus de 1 million de gallons de carburant d'aviation durable en 2021. 

Le processus de Gevo pour la production de SAF à faible ou zéro carbone commence à la ferme où la matière première est cultivée. L'entreprise s'associe à des exploitations agricoles qui utilisent des techniques d'agriculture régénérative qui séquestrent le carbone dans le sol. Ces fermes utilisent également une application précise de produits chimiques et d'engrais pour réduire l'empreinte carbone de ce processus. 

Les usines conçues par Gevo utiliseront ces matières premières (c'est-à-dire le maïs de grande culture) et les convertiront en éthanol. À partir de l'éthanol, Gevo transforme ensuite un produit chimiquement identique au carburant d'aviation standard. La différence entre le carburant d'aviation standard et le SAF de Gevo est l'élimination de tout combustible fossile utilisé dans ce processus de production de chaleur, d'électricité ou de toute puissance nécessaire. 

Au lieu de cela, Gevo intègre l'éolien, le solaire, l'hydrogène, le biogaz et d'autres sources d'énergie renouvelable pour éliminer les combustibles fossiles du processus. Cela fournira un carburant de remplacement pour les besoins de l'aviation qui est net zéro, voire net négatif, en termes d'intensité carbone si la capture, l'utilisation et le stockage du carbone (CCUS) sont également intégrés, selon John Richardson, directeur des relations avec les investisseurs chez Gevo .

Les SAF sont chimiquement indiscernables du carburant standard des compagnies aériennes - mais leur processus de production est significativement différent (et plus écologique) que les carburants traditionnels - bien que contrairement aux véhicules électriques dans le secteur automobile, il y a beaucoup de débats sur les approches SAF qui seront les gagnantes ultimes et sur les compromis nécessaires. à faire aujourd'hui pour soutenir les technologies actuelles en développement.

L'approche Gevo, centrée sur les matières premières, en est un bon exemple.

Aujourd'hui, les matières premières qui entrent dans les carburants d'aviation durables ne sont pas produites à une échelle proche du carburéacteur mondial, et ce problème de mise à l'échelle persistera pendant des années, car des approches technologiques concurrentes sont testées par l'industrie aéronautique. L'utilisation de matières premières issues de la production alimentaire, en particulier, pourrait devenir un problème plus important d'un point de vue optique à l'avenir.  

Plusieurs analystes du climat ont déclaré à CNBC qu'ils craignaient de trop se concentrer sur la mise à l'échelle des carburéacteurs durables à base de matières premières à un moment où les inquiétudes croissantes concernant la sécurité alimentaire mondiale dans un monde confronté aux impacts majeurs du changement climatique sur l'agriculture. Gevo souligne qu'elle utilise comme matière première les amidons résiduels du « maïs de grande culture non comestible », qui sont abondants et ont une faible valeur nutritionnelle.

Le PDG d'Airbus, Guillaume Faury, a fait part de la question lors d'un panel au salon aéronautique international de Farnborough en Grande-Bretagne - une exposition de cinq jours où des dirigeants et des personnalités clés se réunissent pour discuter de l'avenir du transport aérien : "Probablement à long terme - dans de nombreuses décennies - nous trouverons un un moyen très optimisé d'énergie durable, mais dans la transition, le moyen le plus rapide consiste à utiliser les SAF, et ils sont disponibles dès maintenant », a-t-il déclaré.

Jugé par rapport aux normes de sa propre industrie, American reste un chef de file dans les efforts de réduction des émissions de carbone. American a reçu un score CDP Climate Change de "A-" en 2021 - le score le plus élevé parmi les compagnies aériennes en Amérique du Nord, et l'une des deux seules compagnies aériennes au monde à obtenir un score aussi élevé.

"Nous reconnaissons que le changement climatique est urgent et imminent", a déclaré Jill Blickstein, vice-présidente du développement durable chez American Airlines. "En tant que plus grande compagnie aérienne au monde, American s'engage à développer les outils nécessaires pour décarboner nos opérations."

En plus de Gevo, il a investi dans le Breakthrough Energy Catalyst de Bill Gates, "tous visant à faire avancer les technologies qui aideront à atteindre nos objectifs ambitieux de durabilité", a déclaré Blickstein.

Il existe de multiples approches technologiques pour les carburants d'aviation durables qui peuvent décarboniser les avions sans prolonger l'utilisation et la dépendance aux carburants fossiles actuels et la technologie de l'hydrogène vert vient de recevoir un grand coup de pouce de la Loi sur la réduction de l'inflation.

On s'attend à ce que davantage d'argent des investisseurs aille dans l'hydrogène vert à la suite de l'IRA, les analystes du climat décrivant les crédits d'impôt comme étant un énorme moteur pour les carburants d'aviation durables, car la science mise à part, le plus grand défi avec l'intensification de ces opérations et la production de SAF a été l'incitation financière. Les approches de l'hydrogène vert visent à éliminer le C02 de l'air et à le mélanger avec de l'hydrogène vert en une forme de kérosène dont le coût peut être compétitif par rapport au carburéacteur conventionnel. En février 2021, KLM a fait voler pour la première fois un Boeing 737 d'Amsterdam à Madrid alimenté avec 500 litres de kérosène synthétique, du géant de l'énergie Shell, mélangé à du carburéacteur traditionnel.

Des accords récemment annoncés avec des startups dans l'espace étaient déjà en cours avec les principaux transporteurs aériens avant même l'IRA, y compris Twelve, qui a récemment a signé un accord avec Alaska Airlines et Microsoft pour son approche de création de carburants durables à partir de carbone capté dans l'air, l'eau et les énergies renouvelables. L'Alaska, qui utilise des mélanges de SAF depuis 2011 sur des routes spécifiques, a lui-même noté qu'il y avait un long chemin à parcourir : actuellement, moins de 1 % du carburant total disponible est du SAF, et son coût est trois à cinq fois supérieur à celui du carburéacteur conventionnel.  

Delta Air Lines a récemment signé le plus grand accord d'aviation américain à ce jour pour les carburants verts produits à l'hydrogène, avec DG Fuels, basé en Louisiane, qui utilise les déchets de CO2 comme matière première, et dans son annonce a mesuré l'ampleur du défi à venir en déclarant que l'approvisionnement mondial existant en SAF pourrait fonctionner la taille d'une flotte Delta pour une journée. 

Pour le moment, les véhicules électriques sont bien en avance sur la courbe de l'innovation, avec encore de nombreuses années de tests et de politiques gouvernementales pour soutenir la croissance transformationnelle du secteur des transports.

Mais tout le monde ne considère pas les SAF comme la solution, en particulier compte tenu des tendances de croissance du secteur. Lors du récent salon aéronautique international de Farnborough, des militants et des militants pour le climat ont repoussé l'accent mis par l'industrie sur les SAF, les exhortant à "devenir réels" et proposer des solutions climatiques plus significatives. Au lieu des SAF, une croissance ralentie et moins de voyages et moins de vols sont proposés comme moyen de résoudre le problème, peut-être en réduire les vols intérieurs et encourager et améliorer les voyages en train. 

Les analystes préviennent que tous les efforts déployés pour un avenir sans carbone de l'aviation ne devraient pas éliminer des remplacements encore plus importants pour le transport aérien, comme le train à grande vitesse. Mais pour l'aviation, l'objectif doit être le même que dans d'autres secteurs, avec un pic d'émissions le plus tôt possible. Et le choix qui semble clair aujourd'hui est que l'aviation reste sur la voie des carburants, contrairement à l'automobile, où l'électrique est l'avenir. Quelle que soit la forme de production de carburant produisant le moins d'émissions avec le plus d'avantages et de rentabilité, l'emportera, et c'est ce qu'aucun acteur de l'aviation ne sait avec certitude aujourd'hui. Les analystes du climat prévoient qu'il faudra au moins cinq à dix ans pour que les solutions les plus viables émergent.