Un carburant aux algues pour l’avion du futur 

Un exemple d’industrie stratégique en France ? Sans hésiter, la construction aéronautique et spatiale ! Le secteur dégageait 13,8 milliards d’euros de valeur ajoutée en 2015, d’après l’Insee. Sous-traitants et fournisseurs inclus, plus de 300 000 personnes travaillent pour l’aéronautique dans notre pays. Or, la concurrence mondiale s’intensifie. Les fabricants sont contraints de réduire coûts et délais de production s’ils veulent rester dans la course.

La fabrication additive

Dans ce contexte, l’impression 3D fait figure d’innovation fondamentale. « Elle permet de diminuer le nombre de pièces en intégrant les fonctionnalités (…). Celui qui arrivera à bien la maîtriser aura un avantage concurrentiel », estime Stéphane Petit, en charge de la 3D chez Airbus Helicopters.

L’impression 3D est également appelée « fabrication additive ». Ce procédé consiste à fabriquer une pièce en métal ou en plastique par ajout de matière par couches successives, le plus souvent assisté par ordinateur. « Quand on conçoit un avion ou un hélicoptère, l’impression 3D fait gagner du temps, car lorsque les ingénieurs de recherche et développement ont l’idée de modifier légèrement une pièce d’un prototype, une nuit peut parfois suffire pour l’imprimer et on peut la tester dès le lendemain. Tandis qu’avec les procédés classiques, il fallait parfois jusqu’à trois à quatre semaines pour la fabriquer et pouvoir la tester », explique Stéphane Petit. Qui dit gain de temps, dit gain d’argent.

Des avions moins énergivores

Par ailleurs, le trafic aérien mondial est voué à s’intensifier. Le nombre de passagers devrait presque doubler sur la période 2017-2036, pour atteindre 7,8 milliards par an, d’après les prévisions de l’Association du transport aérien international (IATA). Or, en 2009, cette même IATA s’est fixé pour objectif de stabiliser les émissions de carbone du transport aérien à partir de 2020, puis de les réduire à partir de 2035 pour parvenir à une diminution de moitié d’ici 2050 comparé au niveau de 2005. Or sur le long terme, le prix du pétrole, donc du kérosène, est vouée à progresser. La réduction de l’empreinte carbone et la diminution de la consommation d’énergies fossiles constitue donc un enjeu majeur.

C’est pourquoi l’emploi de nouveaux matériaux pour rendre les avions plus légers, donc moins énergivores, se développe. Les avions de nouvelle génération font la part belle aux matériaux composites, c’est-à-dire des matériaux solides composés d’au moins deux constituants dont les qualités respectives se complètent pour former un nouveau matériau aux performances globales meilleures. Pour l’aviation, ces combinaisons s’avèrent plus légères et plus résistantes que l’aluminium classique, aussi solides que de l’acier tout en étant six fois moins lourds. L’A350 consomme ainsi 25 % de kérosène en moins. 

Les biocarburants : 0,004 %

La réduction de l’empreinte carbone passe aussi par l’emploi de nouvelles énergies. Les biocarburants remplacent une partie du kérosène. Dès 2009, un carburant constitué à 50 % à partir de résidus de bois, pailles de céréales et déchets forestiers a été autorisé. En 2011, un carburant constitué pour moitié de kérosène et pour moitié d’hydrocarbure à base d’huiles végétales (de colza, tournesol, soja ou palme) a été certifié aux États-Unis. Plusieurs aéroports dont ceux d’Oslo, Stockholm ou Los Angeles incitent les compagnies à recourir aux biocarburants.

Mais il y existe un risque, pointé par des ONG environnementales : que le recours à ces carburants issus de la biomasse entraÎne une accélération de la déforestation. Une alternative est envisagée : produire du carburant à base d’algues. Une solution plus écologique puisque lors de leur croissance, elles rejettent autant de dioxines qu’elles n’en absorbent. Pour l’instant, le biocarburant ne représente que 0,004 % de la consommation mondiale, en partie parce qu’il demeure plus cher à produire que le kérosène.

Reste à envisager l’électricité. En 2015, de petits avions monoplaces ont traversé la Manche uniquement grâce à de l’énergie électrique. Soutenues par des compagnies aériennes à bas coûts, des start-up planchent actuellement sur des avions d’une centaine de places capables de voler sur 500 km en 2030. Mais la propulsion électrique des avions n’en est qu’à ses balbutiements, notamment à cause du poids des batteries. Une chose est sûre, le secteur aéronautique et spatial constitue une mine d’innovations. Un premier vol de tourisme spatial est même envisagé pour cette année.