Comment fonctionne le carburant d'aviation durable et pourquoi est-ce important ?

Pourquoi l'aviation a besoin d'un nouveau carburant

L'aviation commerciale représente environ 2,5 % des émissions mondiales de CO₂ liées à l'énergie, selon l'Agence internationale de l'énergie. Contrairement aux voitures ou aux camions, les avions de ligne ne peuvent pas facilement passer aux batteries ou à l'hydrogène : la densité énergétique du kérosène est difficile à égaler. Cela fait du carburant d'aviation durable (SAF) le meilleur pari à court terme de l'industrie pour la décarbonisation.

Qu'est-ce que le SAF exactement ?

Le SAF est un carburant hydrocarbure liquide produit à partir de matières premières non pétrolières : huiles de cuisson usagées, graisses animales, résidus agricoles, déchets solides municipaux ou cultures oléagineuses cultivées à cet effet. Chimiquement, il est presque identique au Jet A-1 conventionnel, ce qui signifie qu'il peut être pompé dans les réservoirs, les pipelines et les moteurs existants sans modification. L'industrie appelle cela un carburant "de remplacement direct".

La principale différence réside dans les émissions du cycle de vie. Étant donné que le carbone contenu dans les matières premières du SAF a été récemment absorbé de l'atmosphère (par une plante ou piégé dans les déchets), sa combustion libère beaucoup moins de CO₂ net que l'extraction et la combustion du kérosène fossile. Selon la Association internationale du transport aérien (IATA), en fonction de la matière première et de la voie de production, le SAF peut réduire les émissions de gaz à effet de serre du cycle de vie jusqu'à 80 % par rapport au kérosène conventionnel.

Comment le SAF est-il fabriqué ?

Plusieurs voies de production certifiées existent, mais l'une d'entre elles domine aujourd'hui :

• HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids) : les huiles végétales, les huiles de cuisson usagées ou les graisses animales sont traitées avec de l'hydrogène pour éliminer l'oxygène, puis craquées et isomérisées en chaînes d'hydrocarbures de la longueur du kérosène. Le HEFA représente la grande majorité du SAF produit dans le monde et peut être fabriqué dans des raffineries existantes adaptées.
• Fischer-Tropsch (FT) : la biomasse ou les déchets municipaux sont gazéifiés en gaz de synthèse, puis convertis catalytiquement en hydrocarbures liquides.
• Alcohol-to-Jet (AtJ) : l'éthanol ou l'isobutanol issu de la fermentation est déshydraté et oligomérisé en molécules de la gamme du kérosène.
• Power-to-Liquid (e-SAF) : l'hydrogène vert et le CO₂ capturé sont combinés pour synthétiser des hydrocarbures, produisant un carburant entièrement synthétique avec des émissions de cycle de vie quasi nulles.

La réglementation actuelle autorise le mélange de SAF avec du kérosène fossile jusqu'à 50 %, bien que l'industrie vise à certifier des vols 100 % SAF d'ici 2030.

Cultures de couverture : une matière première prometteuse

Une matière première SAF en pleine expansion est celle des cultures de couverture oléagineuses : des plantes comme la cameline, la fausse caméline et la carinate cultivées entre les saisons de cultures vivrières régulières. Les agriculteurs les plantent à la fin de l'automne ; elles poussent pendant l'hiver et sont récoltées au printemps avant la mise en place de la principale culture de rente. Leur huile est ensuite transformée via HEFA en kérosène.

Étant donné que ces cultures occupent les champs pendant ce qui serait autrement des mois de jachère, elles évitent de concurrencer la production alimentaire, une critique qui a entaché les efforts précédents en matière de biocarburants. Elles améliorent également la santé des sols, réduisent l'érosion et séquestrent l'azote. Une étude publiée dans Frontiers in Energy Research a révélé que les sous-produits de farine de carinate, de cameline et de fausse caméline pourraient permettre d'économiser jusqu'à 18 grammes d'équivalent CO₂ par mégajoule de carburant grâce à la seule utilisation des terres déplacées.

Impulsion politique : mandats et objectifs

Les gouvernements accélèrent désormais le rythme. Le règlement ReFuelEU Aviation de l'UE, en vigueur depuis 2025, oblige les fournisseurs de carburant à mélanger au moins 2 % de SAF dans le kérosène dans les aéroports de l'UE, pour atteindre 6 % d'ici 2030 et 70 % d'ici 2050. Un sous-mandat cible spécifiquement l'e-SAF synthétique, exigeant 1,2 % d'ici 2030 et 35 % d'ici 2050. Les États-Unis offrent des crédits d'impôt en vertu de la loi sur la réduction de l'inflation pour le SAF qui permet une réduction des émissions d'au moins 50 %.

L'IATA estime que le SAF pourrait permettre de réaliser environ 65 % des réductions d'émissions dont l'aviation a besoin pour atteindre le zéro émission nette de CO₂ d'ici 2050.

Le défi de l'échelle

Malgré cette promesse, le SAF ne représente actuellement moins de 1 % de l'approvisionnement mondial en kérosène. Les coûts de production restent deux à quatre fois plus élevés que ceux du kérosène fossile, et les installations existantes et prévues ne répondront qu'à 2 à 4 % de la demande de kérosène d'ici 2030, selon l'AIE. L'augmentation de la production nécessitera des investissements massifs dans de nouvelles bioraffineries, des chaînes d'approvisionnement en matières premières et des usines d'e-SAF alimentées par de l'électricité renouvelable bon marché.

Néanmoins, la dynamique s'intensifie. Toutes les grandes compagnies aériennes ont signé des accords d'achat de SAF, les mandats se renforcent et de nouvelles matières premières comme les cultures de couverture élargissent la base de matières premières. La question de savoir si le SAF peut croître assez rapidement pour atteindre les objectifs climatiques de l'aviation reste l'une des questions déterminantes de la transition énergétique.