La prochaine étape de l'aviation propre ? Du carburant d'aviation issu des déchets urbains.
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Des recherches explorent la possibilité de produire un carburant d'aviation durable à partir de déchets solides municipaux.
| Points clés à retenir - Une nouvelle étude révèle que le carburant d'aviation durable fabriqué à partir de déchets solides municipaux pourrait réduire les émissions de gaz à effet de serre de 80 à 90 % par rapport au carburant d'aviation traditionnel. - Les carburants d'aviation durables dérivés des déchets solides municipaux sont moins coûteux que les autres filières de carburants durables, mais nécessitent tout de même un soutien politique. |
L'aviation contribue actuellement à hauteur d'environ 2,5 % aux émissions mondiales totales de carbone. Face à une demande de transport aérien qui devrait doubler d'ici 2040, la réduction de ces émissions est devenue une priorité absolue. Une solution possible réside dans le carburant d'aviation durable, une alternative à faible teneur en carbone fabriquée à partir de matières premières telles que les huiles de cuisson usagées et les cultures. Malgré son potentiel, ce carburant représente moins de 1 % de la consommation mondiale de kérosène, principalement en raison de coûts de production élevés et d'une offre limitée.
Une nouvelle étude publiée dans Nature Sustainability met en lumière une avancée prometteuse : l’utilisation des déchets solides municipaux comme matière première fiable, à faibles émissions et rentable pour un carburant d’aviation durable.
Des chercheurs de l'Université Tsinghua et du Projet Harvard-Chine sur l'énergie, l'économie et l'environnement ont évalué un carburant d'aviation issu de déchets solides municipaux, produit par gazéification à l'échelle industrielle et synthèse Fischer-Tropsch. Une analyse du cycle de vie a révélé que ce carburant pourrait réduire les émissions de gaz à effet de serre de 80 à 90 % par rapport au carburant d'aviation conventionnel. Le principal obstacle technique réside dans le passage à une production à grande échelle des systèmes de gazéification.
« Contrairement au transport routier, qui s’électrifie rapidement, il n’existe pas de solution miracle pour parvenir à une aviation neutre en carbone », explique Jingran Zhang, première auteure de l’étude et chercheuse postdoctorale au sein du projet Harvard-Chine, financée par l’Institut Salata pour le climat et le développement durable de Harvard.
« Transformer les déchets ménagers en carburant d’aviation pourrait constituer une avancée majeure et novatrice à court terme vers une aviation plus propre. En convertissant les déchets municipaux en un carburant d’aviation à faible teneur en carbone, déjà compatible avec les moteurs actuels, nous pouvons commencer à réduire les émissions immédiatement, sans attendre de futures technologies. »
Les déchets solides municipaux comme matière première
Les déchets solides municipaux comprennent des matières organiques comme les restes alimentaires et le papier, ainsi que des plastiques et des métaux. Traditionnellement, une grande partie de ces déchets est enfouie ou incinérée, ce qui consomme des terres et peut contribuer à la pollution atmosphérique. Face à la diminution de l'espace disponible dans les décharges et à l'augmentation de la production de déchets, la conversion des déchets solides municipaux en carburants liquides pourrait permettre de préserver les terres, de réduire les émissions et de produire une énergie plus propre, aidant ainsi les villes à tendre vers le zéro déchet.
L'étude de Harvard explore le potentiel, encore largement inexploité, du carburant d'aviation issu de déchets solides municipaux, en s'appuyant sur des données réelles relatives à la technologie de gazéification Fischer-Tropsch. Les chercheurs ont analysé les principales sources d'émissions, calculé les impacts sur les gaz à effet de serre et identifié des pistes d'amélioration de l'efficacité.
Ils ont constaté que, malgré une réduction significative des émissions, seulement 33 % environ du carbone introduit est converti en carburant, en raison d'inadéquations dans la composition du gaz. L'efficacité pourrait être améliorée par la capture du dioxyde de carbone ou l'ajout d'hydrogène vert, produit à partir d'énergie renouvelable, lors du traitement.
Implications mondiales
De nombreux pays intensifient leurs efforts pour rendre l'aviation plus durable en adoptant des carburants plus propres. Aux États-Unis, le gouvernement vise à produire jusqu'à 35 milliards de gallons de carburants d'aviation durables par an d'ici 2050, grâce à d'importantes incitations financières. Dans l'Union européenne, une nouvelle réglementation imposera à tous les vols au départ d'augmenter progressivement la part de carburants d'aviation durables, passant de 2 % en 2025 à 70 % d'ici 2050.
À l'échelle mondiale, le programme CORSIA de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) exige des opérateurs qu'ils compensent la croissance de leurs émissions, soit en achetant des crédits carbone éligibles, soit en utilisant des carburants durables.
L'étude a examiné la possibilité de convertir les déchets solides municipaux en carburant d'aviation durable selon différents scénarios. Dans le cas le plus réaliste, la production mondiale de déchets solides municipaux pourrait atteindre environ 50 millions de tonnes (62 milliards de litres) de kérosène, réduisant ainsi les émissions de gaz à effet de serre du secteur aérien d'environ 16 %.
Si les systèmes de gestion et de conversion des déchets sont inefficaces, les avantages diminuent considérablement. En revanche, l'intégration d'hydrogène vert au processus pourrait porter la production à 80 millions de tonnes par an, soit suffisamment pour couvrir jusqu'à 28 % de la demande mondiale de kérosène et réduire les émissions de dioxyde de carbone de près de 270 millions de tonnes par an.
En Europe, la production prévue dépasserait déjà les objectifs de l'Union européenne en matière de mélange de carburants d’aviation, tout en respectant les normes de durabilité. Sur le plan économique, l'étude suggère que l'adoption de carburants d'aviation à base de déchets ménagers pourrait permettre aux compagnies aériennes de réaliser des économies dans le cadre de systèmes de tarification du carbone tels que CORSIA , notamment en tenant compte des incitations et subventions gouvernementales.
Potentiel des carburants d'aviation durables à base de déchets solides municipaux et leur contribution à la demande de carburant pour avions à réaction dans différentes régions et selon différents scénarios.
À l'heure actuelle, les carburants d'aviation durables représentent moins de 1 % de la consommation mondiale de kérosène, principalement en raison de leurs coûts de production élevés. Ceci souligne l'urgence de mesures politiques fortes et d'incitations financières pour accroître l'offre.
« Cette étude présente un plan pour convertir les déchets urbains en carburant d'aviation durable, offrant ainsi des avantages environnementaux et économiques futurs », a déclaré Michael B. McElroy, auteur principal de l'étude, professeur Gilbert Butler d'études environnementales à Harvard et directeur du projet Harvard-Chine sur l'énergie, l'économie et l'environnement. « À l'avenir, une large collaboration entre les gouvernements, les producteurs de carburant, les compagnies aériennes et les constructeurs aéronautiques sera essentielle pour accroître la production, réduire les coûts et accélérer la transition du secteur aérien vers la neutralité carbone. »
https://seas.harvard.edu/news/2025/11/next-frontier-clean-flight-jet-fuel-city-waste