Les experts continuent aujourd'hui à débattre des perspectives des biocarburants dans l'industrie aéronautique. Les avis sur cette question sont différents, alors qu'il est évident que jusqu'à présent, il y a plus de politique que d'économie sur la question des biocarburants. Les biocarburants sont importants principalement pour l'environnement et les programmes visant à réduire la quantité d'émissions nocives de CO2 dans l'atmosphère. De plus, un tel carburant peut avoir plus de mal que de bien.
Que savons-nous des biocarburants ?
Aujourd'hui, les biocarburants semblent être quelque chose de nouveau et de spécial, mais en fait, ils nous ont toujours entourés. L'exemple le plus simple que tous les Russes ont probablement rencontré est le bois de chauffage - l'un des plus anciens types de biocarburants solides. Si l'on donne une caractéristique généralisée du biocarburant, alors on peut noter qu'il s'agit d'un carburant qui est produit à partir de matières premières d'origine végétale ou animale, à partir des produits de l'activité vitale des organismes ou des déchets organiques industriels.
La véritable histoire des biocarburants s'est activement développée dans les années 1970, lorsque les États-Unis ont adopté une loi fédérale qui contrôle la pollution de l'air au niveau national, elle s'appelait Clean Air Act. La loi a été adoptée à des fins tout à fait compréhensibles afin de réduire au maximum les émissions nocives dans l'atmosphère de divers véhicules: des voitures et des trains aux avions. Actuellement, il existe plusieurs dizaines d'entreprises sur le marché qui sont engagées dans le développement et la production de biocarburants, et la plupart d'entre elles sont encore situées aux États-Unis.
Aujourd'hui, il existe deux principaux types de biocarburants. Les biocarburants de première génération comprennent les carburants végétaux, qui sont extraits de cultures agricoles courantes riches en graisses, en sucres et en amidon. L'amidon et le sucre des cultures sont convertis en éthanol et les graisses en biodiesel. Les cultures les plus courantes pour les biocarburants sont le blé, le colza et le maïs.
Les biocarburants de deuxième génération sont des biocarburants industriels, qui sont obtenus à partir de déchets de bois ou végétaux, de déchets de l'industrie alimentaire, de déchets de gaz industriels, etc. La production de tels biocarburants est moins coûteuse que celle des cultures de première génération.
Les algues peuvent devenir un autre type de matière première pour les biocarburants de la troisième génération. C'est une voie prometteuse pour le développement de cette industrie. Leur production ne nécessite pas de ressources en terres rares, tandis que les algues ont un taux de reproduction et une concentration de biomasse élevés. Il est également important qu'ils puissent être cultivés dans de l'eau polluée et salée.
Jusqu'à présent, la plupart des biocarburants pour les transports dans le monde sont des carburants de première génération, produits à partir de matières premières végétales. Mais ces dernières années, les investissements dans cette industrie ont diminué. Ce carburant et sa production présentent de nombreux inconvénients. L'un d'eux menace la sécurité alimentaire. Dans un monde où le problème de la faim n'est pas résolu, de nombreux politiciens et militants jugent inapproprié de convertir les produits agricoles en carburant.
Les experts estiment que l'utilisation de ces biocarburants est plus néfaste que bénéfique pour le climat. En réduisant les émissions provenant de la combustion de combustibles fossiles, nous apportons simultanément des changements majeurs à l'utilisation des terres. La demande croissante de biocarburants oblige les producteurs agricoles à réduire leur superficie consacrée aux cultures vivrières. Ceci est en contradiction avec les programmes de sécurité alimentaire dans de nombreux pays.
La production de biocarburants à partir de matières premières agricoles a un effet indirect sur la production alimentaire, la variété des cultures cultivées, les prix des denrées alimentaires et la superficie des terres agricoles utilisées. Dans un monde où, selon les prévisions, il pourrait y avoir 1,2 milliard de personnes affamées d'ici 2025, dépenser 2,8 tonnes de blé pour produire 952 litres d'éthanol ou 5 tonnes de maïs pour produire 2000 litres d'éthanol ne semble pas être le plus rationnel et décision éthique.
Le biocarburant de deuxième génération semble plus prometteur, qui ne nuit pas à l'environnement, ne prive pas l'humanité de nourriture et aide à résoudre le problème des déchets. Les experts estiment qu'un tel biocarburant, fabriqué à partir de gaz industriels et de déchets de bois, a de grandes perspectives, y compris en Russie. Dans notre pays, seuls les déchets de l'industrie forestière sont estimés à 35 millions de mètres cubes par an, et en termes de volumes d'abattage, nous sommes juste derrière les États-Unis.
Perspective des biocarburants pour l'aviation
L'aviation et l'ensemble du secteur du transport aérien peuvent être identifiés comme des moteurs de croissance possibles pour les biocarburants. L'aviation représente environ 10 pour cent du carburant total consommé sur la planète, ce qui est beaucoup. Cependant, les perspectives des biocarburants dans l'aviation ne sont pas si claires. Les biocarburants, en remplacement du pétrole à partir duquel le kérosène d'aviation est produit, ont leurs avantages et leurs inconvénients.
Il est important de se rappeler, cependant, que les biocarburants ont un lobby impressionnant dans l'aviation. D'abord au niveau des organisations, parmi lesquelles l'Association du transport aérien international et l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI). Ces organisations font du lobbying pour le biocarburant lui-même et les normes pour son utilisation dans le transport aérien.
De plus, les compagnies aériennes elles-mêmes voient également certains avantages dans l'utilisation des biocarburants. Premièrement, ils entretiennent de bonnes relations avec l'OACI et les organisations de la société civile. Deuxièmement, ils rendent les transports plus verts. Le sujet de l'écologie est actuellement très populaire, pourrait-on dire, "HYIP", et est une très bonne plate-forme de relations publiques pour les compagnies aériennes. Troisièmement, les biocarburants présentent des avantages économiques en réduisant les risques de volatilité des prix des carburants.
Dans le même temps, l'économie dans la question des biocarburants joue à la fois un plus et un moins. Tout d'abord, considérez le positif que les compagnies aériennes adorent. Le marché des biocarburants est aujourd'hui en vente libre, un tel carburant produit un coût stable et compréhensible. À son tour, le carburant classique obtenu dans le processus de raffinage du pétrole est une marchandise d'échange, dont le coût dépend directement des prix sur l'échange. Les fluctuations des prix des carburants sont constantes, et cela est observé par tout le monde, même les personnes éloignées de cette zone.
Parlons maintenant des inconvénients économiques. La production de biocarburants n'est pas bon marché. Jay D. Keesling, professeur de génie chimique et de bio-ingénierie à l'Université de Californie à Berkeley, qui est également directeur général du Joint Institute for Bioenergy, a déclaré à Global Energy que la production de masse de biocarburants pour l'aviation est actuellement moins rentable que produire des carburants d'aviation, du kérosène à partir de pétrole.
Il a noté:
« Le carburant pour les moteurs à réaction modernes, qui est fabriqué à partir de pétrole, est très bon marché. Si les pays du monde entier établissent des règles exigeant l'utilisation de carburants neutres en carbone ou introduisent des taxes sur le carbone sur le kérosène d'aviation, cela pourrait motiver les producteurs de carburants bioréactifs. On sait qu'il est possible de produire un tel carburant, mais le principal problème aujourd'hui, c'est l'économie. »
Dmitry Los, directeur de l'Institut Timiryazev de physiologie végétale (IPR RAS), est d'accord avec son collègue d'outre-mer. Le coût des biocarburants pour l'aviation est encore très élevé. La production de biocarburants est aujourd'hui plus une volonté politique qu'un phénomène économique. Selon l'expert, le kérosène d'aviation est déjà bien purifié et émet peu dans l'atmosphère terrestre, contrairement aux centrales électriques au charbon, qui suffisent encore à travers le monde.
Dmitry Los et Jay D. Kisling pensent que le plus prometteur sera l'utilisation de biocarburants de deuxième et troisième génération. La production de biocarburant à partir d'algues (micro-organismes naturels) et, à l'avenir, de micro-organismes génétiquement modifiés semble être plus efficace. Cette approche dispose d'une large base de ressources et résout le problème d'une pénurie de terres agricoles et de ressources d'irrigation.
De plus, une telle production sera une technologie en boucle fermée qui peut se reproduire indéfiniment. Au moins tant que le soleil brille sur notre planète et que le processus de photosynthèse a lieu. Kisling, à son tour, a ajouté que le problème du manque de ressources pourrait éventuellement être résolu par l'utilisation généralisée des déchets organiques dans la production de biocarburants.
L'utilisation des biocarburants dans l'aviation
Aujourd'hui, l'utilisation des biocarburants dans l'aviation est poussée au niveau politique. Par exemple, dans l'UE, l'aviation représente 3 % des émissions de gaz à effet de serre. Grâce à l'utilisation de biocarburants, l'Association du transport aérien international espère réduire de moitié le volume des émissions nocives dans l'atmosphère d'ici 2050 (par rapport à 2005).
Le problème est que toutes ces émissions se produisent dans les couches les plus sensibles de la troposphère terrestre. Une croissance du transport aérien de cinq pour cent par an pourrait au fil du temps conduire à une part inchangée des émissions mondiales de CO2 de l'aviation à 3 pour cent d'ici 2050 (elles représentent actuellement 2 pour cent des émissions mondiales) …
Pour l'atmosphère de notre planète, même une telle augmentation est déjà beaucoup. Compte tenu du problème du changement climatique global sur la planète, l'humanité doit réduire le volume des émissions nocives et travailler pour améliorer le respect de l'environnement des moteurs d'avion. C'est important si nous voulons limiter notre impact sur le réchauffement climatique à 1,5 degré Celsius par rapport au niveau de développement préindustriel.
Jusqu'à présent, le remplacement du kérosène d'aviation par des biocarburants s'effectue progressivement en mélangeant les deux types de carburant dans les proportions de 10 à 20 % de biocarburant au kérosène. Même avec de tels volumes, cela donne une réduction tangible des émissions nocives dans l'atmosphère.
La première expérience d'utilisation des biocarburants dans l'aviation remonte à 2008. Ensuite, la compagnie aérienne Virgin Atlantic a effectué le vol, mélangeant 20% de biocarburants avec du kérosène d'aviation ordinaire. Depuis, cette technologie a été testée par différentes compagnies aériennes, dont des grandes comme KLM. La réalisation la plus notable appartient à Hainan Airlines, qui a volé de la Chine aux États-Unis en 2017, en utilisant un mélange avec l'ajout d'huile végétale usagée comme carburant.
L'Air Force s'intéresse également à la technologie. Par exemple, en Inde, les avions de transport militaire An-32 ont reçu une certification pour piloter du biocarburant. Les moteurs de cet avion fonctionnent normalement sur un mélange, dont 10 pour cent sont des biocomposants. D'ici 2024, l'Indian Air Force prévoit de réduire de 4 milliards de dollars l'utilisation du kérosène d'aviation conventionnel, effectuant un passage assez large aux biocarburants.
D'ici 2030, la société aérospatiale Boeing prévoit de produire des avions capables d'effectuer des vols réguliers avec du biocarburant à 100 %. Au moins, de tels plans sont vraiment exprimés par l'avionneur aujourd'hui. Dans le même temps, les biocarburants sont loin d'être le seul moyen de réduire les émissions nocives dans l'atmosphère.
Une direction prometteuse pourrait être la création d'avions à moteurs hybrides ou tout électriques. C'est une réelle chance de rendre l'aviation non seulement neutre en carbone, mais totalement écologique. Il ne reste plus qu'à attendre l'apparition de puissantes batteries de stockage, oxydées par l'oxygène de l'air.
