L’aviation civile n’est pas la meilleure élève qui soit en matière d’écologie, et à l’échelle mondiale, le secteur représente une part non négligeable des émissions de gaz à effet de serre (« environ 2 % » concernant le CO₂ selon Air Transport Action Group). Depuis plusieurs années, de nombreuses initiatives ont vu le jour pour verdir l’aéronautique civile : propulsion à l’hydrogène, modification des plans de vol pour éviter les contrails, ou carburants de synthèse (HEFA).
Pour le moment, aucune de ces solutions n’est parvenue à concilier rentabilité et performance énergétique et l’industrie cherche encore la bonne formule. Peut-être viendra-t-elle des travaux de ces ingénieurs de l’Université de l’Illinois à Urbana–Champaign, qui ont découvert comment convertir les déchets alimentaires en véritable carburant d’avion. Leur étude a été publiée le 30 octobre dans la revue Nature Communications ; une proposition complètement inédite dans l’histoire de l’aviation civile.
Nos poubelles : le kérosène du futur ?
Pour Yuanhui Zhang, ingénieur à l’Université de l’Illinois, et directeur de l’étude, la question n’était pas tant de créer un « carburant miracle » que de démontrer que la matière organique pouvait chimiquement rivaliser avec le kérosène fossile. « Dans une économie linéaire, on produit, on consomme, puis on jette. Dans ce projet, nous récupérons l’énergie et les matériaux pour créer un produit utile », explique-t-il.
Ce « chaînon manquant du paradigme circulaire », comme il le décrit, s’inspire d’un principe déjà reconnu et très utilisé, notamment en géochimie : la liquéfaction hydrothermale (« hydrothermal liquefaction » ou HTL). Ce procédé consiste à reproduire en quelques heures ce que la Terre met des millions d’années à accomplir : transformer la matière organique en pétrole brut.
Pour ce faire, les chercheurs ont collecté des restes de production alimentaire dans des usines agroalimentaires, avant de les soumettre à des températures et une pression extrêmes. Ils ont ainsi obtenu un pétrole biologique, composé d’un mélange d’huiles, d’eau et de composés carbonés, qui doit encore passer par le stade du raffinage.
Une fois cette huile obtenue, les chercheurs l’ont soumise à un raffinage catalytique (appelé hydrotraitement) à base de cobalt et de molybdène (deux métaux utilisés dans l’industrie pétrolière pour filtrer les impuretés). Cette étape sert à retirer l’eau, les sels, les cendres, mais aussi les atomes indésirables comme le soufre, l’azote et l’oxygène, qui altèreraient la combustion. Le produit final est un kérosène biosourcé et indifférenciable du kérosène classique utilisé en aviation.
L’aviation, prête à tourner la page du pétrole ?
Ce kérosèse respecte de surcroît tous les standards établis par les deux gendarmes du secteur : l’American Society for Testing and Materials (ASTM) et la Federal Aviation Administration (FAA). Soulignons tout de même cet exploit : rares sont les carburants biosourcés à satisfaire d’emblée les standards conjoints de ces deux institutions, qui imposent des protocoles d’évaluation parmi les plus rigoureux du monde.
Vient ensuite la question très épineuse de la faisabilité industrielle ; produire quelques dizaines de litres de biocarburant en laboratoire est une chose, mais alimenter des flottes d’avions de ligne en est une autre. Le kérosène développé par ces ingénieurs a beau être fonctionnel, l’intégrer à une industrie ultra-normée ne sera pas chose aisée. La filière aérienne obéit à des protocoles stricts de certification et de fiabilité, et s’avère sans doute le terrain le moins propice à l’expérimentation.
« Notre travail consiste à résoudre les problèmes scientifiques et d’ingénierie. À l’industrie de prendre le relais », affirme très justement Zhang. Oui, les progrès scientifiques seuls ne peuvent faire tourner des réacteurs d’avions ; il faut qu’ils soient accompagnés de capitaux suffisants et d’un minimum de volonté de la part des industriels.
Il faudra donc du temps, des investissements et un engagement industriel pour que les travaux de Zhang et son équipe trouvent une application un jour. Il serait bien dommage que leur kérosène reste au stade de prototype alors que l’on sait pertinemment que les biocarburants durables (SAF) de ce type ont déjà démontré leur potentiel. S’ils sont généralisés, ils pourraient réduire l’empreinte carbone des vols jusqu’à 80 %, tout en restant compatibles avec les moteurs et les chaînes logistiques existantes. Si les compagnies veulent continuer à faire voler leurs aéronefs dans les prochaines décennies, elles n’auront de toute façon plus le choix et devront apprendre à se passer du pétrole, qu’elles le veuillent ou non.
- Des chercheurs américains ont mis au point un procédé chimique capable de transformer les déchets alimentaires en carburant compatible avec les moteurs d’avion.
- Ce biocarburant répond déjà aux normes les plus strictes du secteur aéronautique, une prouesse rare pour un produit non fossile.
- Son industrialisation reste un défi majeur, mais il pourrait à terme contribuer fortement à la réduction des émissions du transport aérien.
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