Le biocarburant est actuellement utilisé plus activement dans le transport automobile, mais qu'en est-il des avions? La question de l'utilisation de ce type de carburant est désormais largement étudiée en Chine, et certains axes de développement pour l'avenir ont déjà été soulignés.
L'aviation représente trois pour cent des émissions de gaz à effet de serre dans l'UE, et il est à espérer que l'utilisation de biocarburants dans les avions peut aider à réduire ce chiffre et à atteindre l'objectif de l'Association internationale du transport aérien de réduire de moitié les émissions de carbone de l'aviation d'ici 2050 par rapport à 2005.
Le professeur Chong Cheng Tung du China-UK Low Carbon College a décrit les perspectives de développement des biocarburants dans une interview accordée au journal Engineers.
Dans quelle mesure sommes-nous proches d'utiliser des carburants propres pour l'aviation?Le biocarburant a été utilisé pour la première fois dans l'aviation en 2008. C'était Virgin Atlantic, qui mélangeait 20% des biocarburants avec des carburants conventionnels. Au fil des ans, plusieurs autres sociétés ont testé cette technologie (Air New Zealand, KLM), mais les dernières réalisations dans ce domaine concernent la compagnie aérienne chinoise Hainan Airlines, qui en 2017 a utilisé de l'huile végétale usée mélangée à du carburéacteur conventionnel pour le vol de la Chine vers les États-Unis. .
C'était une bonne démonstration de l'utilisation de carburants alternatifs, donc des progrès sont évidents.
Quel est le potentiel des biocarburants pour réduire les émissions de l'aviation?Le potentiel est énorme. Selon une étude (European Aviation Environmental Report 2019), les biocarburants peuvent réduire les émissions jusqu'à 90%.
La production bio-additive de carburant d'aviation dans l'UE est actuellement estimée à environ 2,3 millions de tonnes par an, ce qui correspond à environ 4% des carburants fossiles conventionnels.
Le biocarburant fonctionne-t-il aussi bien que le kérosène?En général, les tests ont donné un résultat positif. À l'heure actuelle, nous avons déterminé les limites du travail durable, en fonction de la qualité des biocarburants, qui varie en fonction du processus de production, ainsi que de la matière première.
D'après les nombreuses études que nous avons menées, il est devenu clair que le biocarburant produit contient un excès d'oxygène. Ainsi, le pouvoir calorifique (densité d'énergie) devient légèrement inférieur par rapport au carburéacteur classique. Sur la base de ces données, nous avons développé une technologie permettant de poursuivre le traitement de ce type de biocarburant pour en faire l'aviation.
Bien sûr, lorsque nous parlons de l'utilisation des biocarburants dans l'aviation, nous ne parlons pas d'un remplacement complet. Nous prévoyons de remplacer progressivement l'analogue «vert». Pour commencer, le processus consistera à mélanger deux types de carburant, par exemple, 10 ou 20 pour cent de biocarburant au kérosène d'aviation conventionnel. Cela nous donnerait une réduction de CO2.
Vous travaillez sur la combustion propre des biocarburants. Est-ce à dire que même si vous avez du carburant propre, il peut encore brûler gravement?Oui, c'est vrai. Vous devez avoir un mécanisme pour sa combustion propre, car les propriétés des biocarburants seront différentes des carburants conventionnels en termes de propriétés physiques et chimiques.
La question est de savoir si les moteurs doivent être modifiés pour que la combustion soit plus propre, ou existe-t-il une sorte de modification du carburant pour que la combustion soit sans problème?
Il y a beaucoup d'opinions à ce sujet, mais bien sûr nous essayons de ne pas modifier le moteur, car au final ce sera cher et pas pratique.
Nous faisons beaucoup de tests - en particulier des tests de combustion - pour nous assurer que nous obtenons vraiment la réduction des émissions et la bonne efficacité.
Vous ne voulez pas de carburant à faible efficacité qui brûle à mi-chemin et cause des problèmes de combustion? Par conséquent, des tests rigoureux, en particulier dans l'aviation, sont un must absolu, en ce qui concerne la sécurité des vols.
Il existe de nombreuses sources différentes de biocarburants. Sont-ils tous considérés ou y a-t-il un leader?J'ai travaillé sur les biocarburants de première génération, qui utilisent des cultures vivrières pour les tests de combustion. Mais maintenant, il y a une tendance à passer aux biocarburants de deuxième et troisième génération, qui ne sont pas en concurrence avec les aliments et ne dépendent pas de la terre.
L'huile végétale usagée est évidemment une bonne solution. En particulier, en Chine, il y a beaucoup d'huiles végétales usées dans l'industrie alimentaire, et en particulier dans l'industrie des boissons. Il y a donc une grande marge de conversion aux biocarburants.
La matière première dépend des sources. Et cette matière première dépend finalement du pays où elle est extraite. Il existe actuellement de nombreuses possibilités d'utilisation d'huile usagée en Chine, mais ce n'est pas le cas dans l'UE.
En Europe, il peut être plus approprié de rechercher d'autres sources alternatives, telles que les tiges de tabac ou les déchets de graisse animale, ou la biomasse à base de lignocellulose.
La lignocellulose utilise comme base pour la biomasse - amidon, farine de canne à sucre - et tout cela est une matière première potentielle pour les biocarburants. L'UE certifie que certains de ces biocarburants sont respectueux de l'aviation, nous constatons donc de grands progrès dans ce domaine.
Et les algues?Bien sûr, il existe de nombreux espoirs pour le développement de biocarburants à partir d'algues, mais il existe de nombreux problèmes de production. L'UE ne peut toujours pas commercialiser ce processus en termes d'échelle.
Il y aura de nombreuses autres études dans ce domaine. C'est l'un des domaines que j'essaie également de prendre en considération, car en Chine, nous avons également beaucoup d'algues.
Si vous pariez sur ce qui pourrait devenir le carburant du futur, quel serait-il?Je pense que c'est une huile végétale usée, ainsi que de la biomasse lignocellulosique qui a un très bon potentiel pour devenir un biocarburant de qualité aéronautique. Tout simplement parce qu'il y a des matières premières, il y a de la technologie, et ce n'est qu'une question de temps avant que le coût ne baisse pour rendre la production de masse réelle.
Vous avez mentionné le coût. Comment contourner cela?
C'est l'un des problèmes, en particulier dans les biocarburants. Comparé aux combustibles fossiles conventionnels, le prix des biocarburants est environ deux à trois fois plus élevé en termes de prix, ce qui crée un problème. Par conséquent, il est évident que si le prix est élevé, l'industrie ne voudra pas prendre ce type de carburant.
Je pense que l'aspect politique pourrait être un bon moyen d'aider à augmenter la consommation et de stimuler l'utilisation des biocarburants. Parce qu'en fin de compte, nous essayons de résoudre un problème plus grave - les émissions de CO2.
L'UE se porte bien sur ce front et, en fait, dans de nombreux pays du monde, il existe un ensemble différent de décisions politiques dans le domaine des biocarburants visant à accroître l'utilisation des biocarburants.
En Chine, vous pouvez voir comment le gouvernement essaie de pousser la transformation de l'huile végétale en biocarburants, il y a donc une certaine politique dans ce sens.
Du point de vue de la production, les principales études visent à résoudre le problème de l'augmentation des revenus de conversion afin de réduire les coûts.
Outre le coût, qu'est-ce qui nous empêche d'introduire plus largement les biocarburants dans l'aviation?La disponibilité des matières premières est un autre problème. L'une des questions pressantes: pouvons-nous obtenir suffisamment de matières premières pour produire la quantité de carburant dont nous avons besoin? En termes de logistique, comment est-ce possible?
Le problème est que la collecte de l'huile végétale doit être effectuée à différents endroits, et compte tenu de la propagation de ce processus à travers le pays, de nombreuses questions de logistique se posent. Par exemple, "comment faire cela?", "Et qu'adviendra-t-il du prix?"
Et en ce qui concerne la biomasse lignocellulosique, des questions se posent quant à la disponibilité de la bonne quantité de matières premières pour le traitement.
Si la Chine produit un type de biocarburant et l'Europe en produit un autre, comment cela fonctionne-t-il en termes de vols internationaux?
Les normes sont importantes pour garantir la qualité au même niveau, elles doivent donc toutes être compatibles, et il ne devrait y avoir aucun problème si vous devez ravitailler l'avion avec différents types de biocarburants.
Ce n'est que ces dernières années que six types de biocarburants ont été commercialisés, certifiés selon les normes internationales ASTM. Ces normes contiennent des listes de propriétés que le carburant doit posséder pour obtenir un certificat dans l'aviation et cela devrait être un guide pour tous les producteurs de biocarburants.
Autrement dit, un avion pourrait voler à différents endroits et faire le plein avec différents types de biocarburants?Oui C'est pourquoi la coopération est nécessaire. Cela peut être une solution gagnant-gagnant.
Cela pourrait pousser à la mise en œuvre de normes, ainsi qu'à l'introduction de biocarburants dans l'industrie aéronautique. Ainsi, il sera possible de réduire les émissions de CO2.
PS - Il convient d'ajouter qu'en plus du biocarburant liquide, une transition vers le
gaz est également possible
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