Le Mardi 23 mai 2017
Si l’aviation ne contribue qu’à hauteur de 2% des émissions de CO2 à l’échelle mondiale, cette proportion tend à s’accroître si rien n’est fait pour la limiter. C’est dans ce contexte que le secteur aérien a été le premier à formaliser un plan d’actions à long terme pour traiter les questions d’impact sur le changement climatique. Dans le sillage du Grenelle de l’Environnement, les industriels et l’ensemble des acteurs du secteur aérien ont pris conscience de la nécessité d’agir désormais de concert pour gagner en efficacité. Le Conseil pour la recherche aéronautique civile française (CORAC), mis en place en 2008, vise à optimiser les efforts des acteurs du transport aérien dans le domaine de la recherche et de l’innovation. Il est entré dans une phase opérationnelle basée sur un ambitieux programme de démonstration technologique.

Le Conseil pour la recherche aéronautique civile (CORAC)

Le CORAC est le Conseil pour la Recherche Aéronautique Civile. Il a été créé en juillet 2008 à partir d’engagements pris fin 2007 lors du « Grenelle de l’Environnement.
Etabli sur le modèle de l’Advisory Council on Aeronautics Research in Europe.
(ACARE) européen, il regroupe sous l’impulsion de la DGAC et du Groupement des Industriels français de l’Aéronautique et du Spatial (GIFAS,) l’ensemble des acteurs français du secteur du transport aérien : les grands donneurs d’ordre, avionneurs et équipementiers, les utilisateurs, compagnies aériennes et aéroports, les centres de recherche et les ministères.
La mise en place du CORAC s’inscrit dans une volonté de mise en cohérence des efforts de recherche et d’innovation dans le domaine aéronautique, notamment pour la préservation de l’environnement et le développement durable.

Il doit identifier les technologies qui permettront une réduction de 50 % de la consommation de carburant et des émissions de CO2 des aéronefs, de 80 % des leurs émissions de monoxyde d’azote et de 50 % du bruit perçu d’ici à 2020.
Sa feuille de route technologique pour la recherche aéronautique, constitue la base de la mise en œuvre d’une stratégie de recherche ambitieuse et coordonnée autour d’objectifs de maîtrise de l’empreinte environnementale du transport aérien, à l’horizon 2020.

Consulter le dossier ci-dessous :

"Grenelle de l’Environnement : Le transport aérien tient ses promesses", Aviation Civile Magazine n°348 (pages 8-9)

Au printemps 2009, le CORAC a présenté sa feuille de route technologique qui doit permettre d’atteindre des objectifs extrêmement ambitieux : diviser par deux les émissions de CO2, réduire de 80 % les émissions d’oxydes d’azote (NOx) et d’un facteur 2 le bruit perçu, à l’horizon 2020.

Des avancées technologiques prometteuses, une démarche innovante

Parallèlement aux avancées attendues dans le domaine de la propulsion, d’autres axes de recherche sont mis à contribution pour :

  • englober les questions liées à la voilure intelligente, à l’allégement de la structure, à la conception d’avions « plus électriques » ou l’intégration de l’avion dans son espace aérien ;
  • développer un nouveau système de gestion du trafic aérien (ATM) qui permettrait de réduire de 10 % l’impact environnemental de chaque vol ;
  • évaluer et optimiser en permanence les résultats de la recherche grâce à l’évaluateur de technologie développé par Clean Sky.

Aujourd’hui, il n’est plus envisageable de mettre sur le marché un produit qui ne présenterait pas des réelles performances environnementales.

70 %

baisse de la consommation en kérosène d’un avion depuis 50 ans grâce aux progrès accomplis dans de nombreux domaines aéronautiques.

La feuille de route du CORAC

Le CORAC doit non seulement s’assurer de l’utilisation la plus pertinente et la plus efficace possible des soutiens publics en posant les bonnes priorités, mais aussi favoriser une nouvelle approche commune et coordonnée. Mis en place en juillet 2008 et fort de 17 partenaires, le CORAC a désormais atteint sa vitesse de croisière.

Cette coopération est d’autant plus importante que la préparation des futures ruptures technologiques passe par une confrontation accrue des domaines d’intervention spécifiques des différents acteurs industriels.

Les grands programmes européens que sont Clean Sky ou SESAR ont montré tout l’intérêt de cette démarche : lors des travaux préparatoires à la création du CORAC, il est apparu évident que chaque spécialité avait atteint une certaine performance, qu’il fallait aller au-delà, et donc travailler aux interfaces.

Par exemple, dans le cas de l’hélice contrarotative, la différence entre l’hélice et l’aube de fan s’est estompée, posant ainsi différemment la question de la frontière entre le moteur et l’avion. Le motoriste, l’avionneur et les laboratoires doivent envisager ensemble ces nouvelles architectures propulsives.

Les axes de recherche

Les progrès technologiques

Des ruptures technologiques sont recherchées dès à présent pour viser les objectifs de réduction des émissions et du bruit attendus à l’horizon 2050 des aéronefs : architectures innovantes (aile volante, nouvelles géométries de voilure : ailes haubanées ou à grand allongement), mode de propulsion permettant de réduire la consommation d’hydrocarbure (propulsion hybride / électrique répartie ou distribuée, moteurs à très haut taux de dilution), nouveaux matériaux.

La recherche aéronautique fonctionne naturellement sur une logique de filière : les grands axes d’innovation (matériaux et structures, moteurs, avionique, équipements et gestion de l’énergie) font l’objet de programmes concertés entre les différents acteurs industriels, permettant de coordonner leurs efforts et de les synchroniser pour des performances optimisées. Les progrès technologiques sont démultipliés grâce à une large base collaborative entre grands industriels, ETI, PME et centres de recherche, depuis 2008 au sein du CORAC (Conseil pour la Recherche Aéronautique Civile).

Les carburants alternatifs

Confronté à une raréfaction et au renchérissement de la ressource fossile ainsi qu’aux exigences environnementales, le transport aérien intensifie ses efforts pour développer la production durable de carburants aéronautiques. Les initiatives et les projets se multiplient.

Jatropha, Camelina, Millettia, Chlorella ….ce ne sont pas les derniers prénoms à la mode mais les noms de plantes prometteuses pour la fabrication des futurs carburants aéronautiques : la raréfaction du pétrole (on estime que les gisements actuels seront épuisés dans une quarantaine d’années) et son bilan environnemental poussent à trouver d’autres solutions.

Même si la consommation unitaire de kérosène a baissé de 80 % entre 1955 et 2005, et bien qu’elle continue de baisser, les perspectives de croissance du transport aérien imposent de trouver des nouvelles solutions. La quantité de kérosène consommé croît de 1 à 2 % par an ! En outre, l’impact environnemental du secteur représente 2 % des émissions anthropogéniques mondiales de gaz à effet de serre.

Objectif ? Identifier et développer, à moyen terme, des filières de kérosènes alternatifs de nouvelle génération

Ces énergies devront assurer des bilans environnementaux satisfaisants sur tout leur cycle de vie et respecter des critères de durabilité. Or, les futurs carburants doivent répondre à des exigences nombreuses :

  • Avoir une densité énergétique aussi élevée que celle du kérosène ;
  • Etre stable à haute température (+ 150 °C !), rester liquide à très basse température (- 50 °C !) ;
  • Présenter un bilan environnemental satisfaisant ;
  • Pouvoir être produits, disponibles et distribués partout en quantité suffisante, être viables économiquement, etc...

Il existe déjà des bio-carburants dits "de première génération" : fabriqués à partir de betteraves, de canne à sucre ou de céréales, ils connaissent un usage très limité dans l’aéronautique et ont l’inconvénient d’être en concurrence avec d’autres besoins, notamment alimentaires.

Toutefois, se pose le problème de leur production en masse – notamment l’accès à des quantités de biomasses et de ressources dédiées, traitées localement ou non – qui requerra de lourds investissements. Aussi, l’horizon est plutôt à dix ans, voire plus… Cette échéance ne constitue pas, pour l’heure, un problème : il n’existe aucune contrainte de calendrier pour l’introduction de ces biocarburants de deuxième génération dans le transport aérien.

Les acteurs du secteur aéronautiques sont néanmoins conscients qu’il faut développer de nouvelles filières durables et adaptées localement. Car contrairement à d’autres secteurs pour lesquels il existe des alternatives possibles (électricité, éolien, solaire …), l’aviation n’a pas d’autre choix que d’utiliser un carburant liquide à fort contenu énergétique.

La mobilisation est donc importante et des efforts de recherche et développement sont menés dans le monde entier pour avancer sur la voie de ces nouveaux carburants. La France anime un forum de d’échanges et de réflexion stratégique pour la recherche et développement sur le sujet.appelé "Ini-FCA" , pour Initiative Futurs Carburants Aéronautiques". Tous les acteurs concernés (Direction générale de l’aviation civile, industrie aéronautique, Institut français du pétrole, ONERA, Air France... sont parties prenantes de cette plate-forme.

Ces activités s’inscrivent de manière cohérente dans l’agenda du Conseil consultatif pour la recherche aéronautique en Europe (ACARE.) Elles sont complémentaires des projets en cours, en France et en Europe. Depuis juillet 2008, le Conseil pour la recherche aéronautique civile (CORAC) s’appuie aussi sur les travaux d’Ini-FCA afin d’enrichir ses réflexions et ses orientations.

18 000

avions de la flotte mondiale consomment actuellement 250 millions de tonnes de JetFuel par an

Consulter les dossiers ci-dessous :
 
"Carburants alternatifs : Les efforts s’intensifient", Aviation Civile Magazine n°355 (pages 10 à 13)
"Des carburants alternatifs testés à grande échelle", Aviation Civile Magazine n°358  (page 14)

Les progrès sur les moteurs

Les avions modernes sont devenus plus sobres que leurs aînés notamment grâce à des réacteurs de grand diamètre dits “à double flux”. Pour accroitre encore le rendement les ingénieurs évaluent actuellement une architecture innovante, “l’open rotor”. Des progrès technologiques au niveau de la chambre de combustion ont également permis une diminution significative de la pollution locale (oxydes d’azote, particules).

Avionique : des aéronefs plus intelligents

L’avionique et les systèmes de bord se dotent de capacités à réaliser des fonctions de plus en plus complexes afin de réduire le bruit perçu et les émissions polluantes.
L’élaboration de trajectoires optimisées telles que les “approches courbes” et les “descentes continues” permettent de réduire significativement le bruit perçu à basse altitude ainsi que la consommation de carburant.

Rendre l'avion "plus électrique"

Utiliser l’électricité de nombreuses fonctions de l’avion (commandes de vols, freinage, inverseurs de poussée..) amènera à réduire le coût global de possession avec une perspective de réduction de la consommation de carburant et des émissions de CO2. Par ailleurs, le système de roulage électrique permettra une économie de carburant pouvant aller jusqu’à 4%, une réduction de la pollution locale et du bruit et rendra plus fluide le trafic sur les aéroports.

L’initiative technologique conjointe Clean Sky

Créer un système de transport aérien innovant, fondé sur des technologies avancées et des démonstrateurs permettant de réduire l’empreinte environnementale de l’aviation au travers de la réduction significative du bruit, des émissions gazeuses et de la consommation de carburant des aéronefs.
Clean Sky est une initiative technologique conjointe de la Commission Européenne et de l’industrie aéronautique mise en œuvre par une entreprise commune elle-même installée par le Règlement (CE) No 71/2008 du Conseil du 20 décembre 2007 portant création de l’entreprise commune Clean Sky.

Ce programme de recherche en aéronautique, qui repose à parts égales sur un partenariat entre le secteur public et le secteur privé, bénéficie d’un budget total de 1600 millions d’euros et s’étend jusqu’en 2017.

Clean Sky a pour objectif notamment d’accélérer le développement, la validation, la

démonstration et la mise sur le marché de technologies vertes dans le domaine du transport aérien.

Les démonstrateurs technologiques intégrés (Integrated Technological Demonstrators) sont développés autour des six grandes thématiques suivantes du transport aérien civil :

  • l’avion régional vert (Green Regional Aircraft),
  • les moteurs à faible impact environnemental (Sustainable and Green Engines),
  • les systèmes favorisant des opérations aériennes vertes (Systems for Green Opérations),
  • l’avion à voilure fixe intelligente (Smart Fixed Wing Aircraft),
  • l’hélicoptère vert (Green Rotorcraft),
  • l’éco-conception (Eco-Design).

Un évaluateur technologique (Technology Evaluator) permet d’estimer les bénéfices environnementaux réels procurés par les innovations introduites dans les six démonstrateurs.

L’entreprise commune Clean Sky sélectionne les partenaires qui participeront aux travaux de développement des démonstrateurs technologiques au travers d’appels à propositions qu’elle publie régulièrement. La participation des PME qui représentent plus de 40% des partenaires sélectionnés dans le cadre de ces appels à propositions, est encouragée par Clean Sky. Clean Sky compte aujourd’hui plus de 400 partenaires.

Le régime d’aide à l’innovation et au développement durable du transport aérien

Ce régime d’aide d’État, approuvé par la Commission européenne le 8 décembre 2010, est entré en vigueur le 1er janvier 2011 pour une période de six ans.

Il a été mis à jour au 1er janvier 2015 suite à la révision courant 2014 du règlement général d’exemption par catégorie (RGEC) et de l’encadrement des aides d’État à la recherche, au développement et à l’innovation (encadrement RDI). Il s’adresse aux petites, moyennes et grandes entreprises ainsi qu’aux organismes de recherche.