Il existe donc deux leviers principaux pour décarboner l'avion. Le premier concerne les constructeurs et consiste à réduire à la source la consommation des avions ; le deuxième concerne les producteurs d'énergie ainsi que les compagnies aériennes et consiste à mettre au point des carburants moins polluants et à faire en sorte qu'ils soient utilisés par les compagnies malgré leur coût plus élevé.
Ainsi, le premier levier tend à rendre l'avion plus « sobre », c'est-à-dire à réduire la consommation de carburant grâce à un travail des constructeurs sur la configuration des avions, sur la masse des matériaux et sur l'efficacité de la propulsion.
S'agissant de cet enjeu de sobriété, il est important de souligner que les constructeurs ont toujours été incités à réduire la consommation de carburant des avions, pour des raisons économiques d'abord : le carburant représente en moyenne un tiers du coût d'un vol. Depuis l'introduction des premiers avions commerciaux à réaction il y a environ soixante ans, les émissions de CO₂ par passager et par kilomètre ont déjà diminué de 80 %, les émissions sonores de 75 % et les émissions d'oxyde d'azote de 90 %. Chaque nouvelle génération d'avions est plus efficace que la précédente de 25 %.
En France, le Conseil pour la recherche aéronautique civile (CORAC) prévoit une réduction de 30 % de l'énergie consommée sur la prochaine génération d'avions, qui arrivera après 2030. Pour atteindre cet objectif, les constructeurs travaillent sur plusieurs domaines.
Le premier porte sur la structure de l'avion, c'est-à-dire sur sa masse et son aérodynamisme. Ce sont les deux facteurs principaux déterminant des besoins d'énergie d'un avion. Ainsi, « l'avion du futur » sera plus léger, grâce aux matériaux composites, et plus aérodynamique, grâce à des ailes de plus grande envergure ainsi qu'à une meilleure intégration des trains et du moteur.
Ensuite, l'efficacité du moteur. Pour être plus efficaces et avoir un meilleur taux de dilution, les prochaines générations de moteurs auront une soufflante de plus grande envergure.
Enfin, il est possible d'électrifier tout ce qui ne sert pas à la poussée aérienne, à commencer par le système de roulage au sol. Actuellement, 3 % de la puissance du moteur est utilisée pour faire fonctionner l'électronique. Afin de réaliser une économie d'énergie, il est prévu que 100 % du carburant soit dédié à la propulsion, et ce en utilisant des batteries plutôt que le moteur pour le roulage, l'air conditionné, le dégivrage, etc.
Ainsi, les solutions de décarbonation de l'aviation sont nombreuses. Les entreprises françaises et européennes ont, dans le domaine de l'aéronautique, une véritable avance technologique, avance qu'il convient de conforter.
Pour les petits avions, il sera bientôt possible de se passer complètement du moteur à combustion et du carburant, grâce aux batteries électriques. L'énergie électrique présente plusieurs intérêts : absence d'émissions, silence au décollage et en vol, meilleure répartition des propulseurs sur les ailes, réduction significative des coûts d'exploitation. Toutefois, le poids des batteries et du câblage font que l'énergie électrique ne pourra pas être utilisée sur de gros avions.
Sur des vols avec peu de passagers et sur une distance limitée, trois types d'avions « électriques » sont envisageables.
Les vrais avions « 100 % électriques » auront une dizaine de places et seront mis en service dès 2026. Dans ce secteur, ce sont les pays du nord de l'Europe qui sont les plus avancés : la Norvège a annoncé que tous ses vols intérieurs seraient électriques d'ici 2040, et la Suède d'ici 2030.
Les avions « électriques hybrides », quant à eux, disposent d'une batterie électrique couplée à un moteur à kérosène, ou à hydrogène. Excellent compromis entre l'avion « 100 % électrique », dont les capacités sont structurellement limitées, et les avions conventionnels bien plus polluants, l'hybridation permet de profiter des avantages à la fois de l'énergie électrique et du moteur thermique. Le premier avion « électrique hybride » sera le « Cassio » de l'avionneur français VoltAreo, dont la mise en service est prévue l'an prochain. Plusieurs vols ont déjà été effectués, et j'ai eu la chance d'assister au premier vol de l'avion, en juillet dernier à Lorient. Je peux donc le dire : l'avion du futur, c'est maintenant !
Pour l'aviation régionale, les avions « électriques » à piles à combustible sont une solution envisageable. La pile à combustible consiste à transformer un combustible en électricité et à s'en servir comme force de propulsion. Une start-up allemande est en train de créer un avion à pile à hydrogène qui devrait être prêt en 2025 et qui aura une capacité de quarante sièges.
Ainsi, il est possible d'imaginer que la totalité des petits avions fonctionne à l'énergie électrique d'ici une vingtaine d'années.