Solutions de l’impact climatique de l’aviation

La pollution atmosphérique est à la fois globale et locale. Globalement, les émissions d’aéronefs contribuent à l’augmentation de l’effet de serre et donc au réchauffement de la planète. Localement, la rotation des aéronefs dans les aéroports provoque du bruit et contribue à la pollution atmosphérique. Les vols à basse altitude des avions militaires sont également une source de pollution sonore.

Localement, les polluants concernés sont notamment les oxydes d’azote (NOx), le dioxyde de soufre (SO2), l’ozone (O3), un polluant secondaire et les particules résultant de la combustion du kérosène. Ces composés ont une influence négative sur la santé humaine, animale et végétale.

Compte tenu de l’augmentation considérable du trafic aérien et de la pression exercée par les nuisances (souvent par le biais d’associations de quartier), l’industrie aéronautique met au point des moteurs plus silencieux et moins énergivores. De leur côté, les autorités développent et appliquent des techniques de «descente continue» plutôt que d’approche par étapes, des réajustements d’altitude d’aéronef par des systèmes d’atterrissage automatique et une optimisation des trajectoires de départ. à l’arrivée

Enfin, les administrations réglementent l’utilisation de l’espace aérien afin de protéger les intérêts économiques des régions concernées, l’emploi et les intérêts des résidents des aéroports.

Réglementation internationale des émissions de GES dans les transports aériens

Protocole de Kyoto 2005
Les émissions de gaz à effet de serre provenant de la consommation de carburant dans l’aviation internationale, contrairement à celles de l’aviation nationale et de la consommation d’énergie des aéroports, sont exclues du premier protocole (2008-2012) du protocole de Kyoto. effets. Au lieu de cela, les gouvernements ont convenu de travailler avec l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) pour limiter ou réduire les émissions et trouver une solution à la répartition des émissions de l’aviation internationale pour la deuxième période du Protocole de Kyoto à compter de 2009; Cependant, la conférence de Copenhague sur le climat n’a pas abouti à un accord.

Des recherches récentes indiquent que cet échec constitue un obstacle majeur à la politique mondiale, notamment une voie de réduction des émissions de CO2 qui éviterait un changement climatique dangereux en maintenant l’augmentation de la température moyenne mondiale en dessous de 2 ° C.

Approches en matière d’échange de droits d’émission
Dans le cadre de ce processus, l’OACI a approuvé l’adoption d’un système ouvert d’échange de droits d’émission pour répondre aux objectifs de réduction des émissions de CO2. Des lignes directrices pour l’adoption et la mise en œuvre d’un système global sont en cours d’élaboration et seront présentées à l’Assemblée de l’OACI en 2007, même si les perspectives d’un accord intergouvernemental global sur l’adoption d’un tel système sont incertaines.

Au sein de l’Union européenne, toutefois, la Commission européenne a décidé d’intégrer l’aviation dans le système d’échange de quotas d’émission de l’Union européenne. Une nouvelle directive a été adoptée par le Parlement européen en juillet 2008 et approuvée par le Conseil en octobre 2008. Elle est entrée en vigueur le 1er janvier 2012.

Des chercheurs de l’Overseas Development Institute ont étudié les effets possibles de la décision de l’Union européenne de limiter la fourniture de réductions d’émissions certifiées (URCE) à son marché du SCEE aux pays les moins avancés (PMA) à partir de 2013. sont très vulnérables aux effets du changement climatique et dépendent fortement du tourisme comme base de leur économie; cette décision pourrait donc les placer dans une situation désavantageuse. Les chercheurs soulignent donc la nécessité de veiller à ce que tout cadre réglementaire mis en place pour lutter contre le changement climatique tienne compte des besoins de développement des pays les plus vulnérables touchés.

Un rapport publié par des chercheurs du Centre pour l’aviation, les transports et l’environnement de la Manchester Metropolitan University a constaté que le seul moyen d’avoir un impact significatif sur les émissions était de fixer le prix du carbone et d’utiliser une mesure fondée sur le marché, comme le système d’échange de quotas d’émission de l’UE (ETS).

Accord de l’Organisation de l’aviation civile internationale 2016
En octobre 2016, l’Organisation des Nations Unies pour l’aviation civile internationale (OACI) a finalisé un accord entre ses 191 pays membres pour traiter plus de 458 Mt (2010) de dioxyde de carbone émis annuellement par les vols internationaux de passagers et de fret. L’accord utilisera un système de compensation appelé CORSIA (Système de compensation et de réduction des émissions de carbone pour l’aviation internationale), qui finance directement les activités forestières et autres activités de réduction des émissions de carbone, représentant environ 2% des recettes annuelles du secteur. Les règles contre le «double comptage» devraient garantir que les efforts de protection des forêts existants ne sont pas recyclés. Le programme ne prendra effet qu’en 2021 et sera volontaire jusqu’en 2027, mais de nombreux pays, y compris les États-Unis et la Chine, ont promis de commencer à la date de lancement de 2020. En vertu de l’accord, l’objectif global des émissions de l’aviation est une réduction de 80% d’ici 2035 par rapport à 2020. La réaction des ONG à l’accord a été mitigée.

L’accord a des critiques. Il n’est pas aligné sur l’accord de Paris sur le climat de 2015, qui s’est fixé pour objectif de limiter le réchauffement climatique à 1,5 ou 2 ° C. Une version tardive de l’accord aurait obligé l’industrie du transport aérien à évaluer sa part dans la budgétisation globale du carbone pour atteindre cet objectif, mais le texte a été supprimé dans la version convenue. La CORSIA réglementera seulement environ 25% des émissions internationales de l’aviation, puisque toutes les émissions sont inférieures au niveau de 2020, ce qui permet une croissance non réglementée jusque-là. Seules 65 nations participeront à la période volontaire initiale, sans compter les émetteurs importants que sont la Russie, l’Inde et peut-être le Brésil. L’accord ne couvre pas les émissions nationales, qui représentent 40% des émissions globales de l’industrie mondiale. Un observateur de la convention de l’OACI a fait ce résumé: «Les compagnies aériennes affirment que le vol sera désormais vert sont un mythe. Prendre un avion est le moyen le plus rapide et le moins coûteux de faire frémir la planète. Au lieu de cela, la compensation vise à réduire les émissions dans d’autres secteurs. “Un autre critique a qualifié cette mesure de” pas timide dans la bonne direction “.

Règlement européen
En Europe, le système communautaire d’échange de quotas d’émission (EU ETS) s’applique depuis 2012 aux émissions de CO2Civil Aviation conformément à la directive 2008/101 / CE du 19 novembre 2008. Toutefois, face au défi de vingt-six États extérieurs Union européenne, la Commission européenne a proposé en novembre 2012 de reporter l’application du régime aux vols à destination et en provenance de l’Espace économique européen (EEE) jusqu’à ce qu’une solution globale soit trouvée sous l’égide de l’OACI. Cependant, la directive a continué à s’appliquer à tous les vols à l’intérieur et entre les 31 pays européens appliquant le SEQE de l’UE.

Solutions techniques pour améliorer l’efficacité

Efficacité de l’avion
S’il est vrai que les avions à réaction de modèle tardif consomment beaucoup moins de carburant (et émettent donc moins de CO2 en particulier) que les premiers avions à réaction, les nouveaux modèles d’avion des années 2000 étaient à peine plus efficaces avions de ligne à moteur de la fin des années 1950 (par exemple, Constellation L-1649-A et DC-7C). Les affirmations d’un gain d’efficacité élevé pour les avions de ligne au cours des dernières décennies (même si elles étaient vraies en partie) ont été biaisées dans la plupart des études, en utilisant comme base les premiers modèles inefficaces des avions de ligne. Ces avions ont été optimisés pour augmenter leurs revenus, notamment en augmentant leur vitesse et leur altitude de croisière, et ils étaient très peu efficaces par rapport à leurs prédécesseurs à pistons.

Aujourd’hui, les avions à turbopropulseurs – probablement en partie en raison de leur vitesse de croisière et de leur altitude inférieures à celles des avions de ligne à pistons – jouent un rôle évident dans la consommation de carburant des grandes compagnies aériennes possédant des filiales régionales. Par exemple, même si Alaska Airlines a obtenu la meilleure note en matière d’efficacité énergétique en 2011-2012, si son grand transporteur régional, Horizon Air, équipé de turbopropulseurs, avait été éliminé, le classement de la compagnie aérienne serait légèrement inférieur. noté dans l’étude de classement.

Les avionneurs s’efforcent de réduire les émissions de CO2 et de NOx avec chaque nouvelle génération de conception d’avions et de moteurs. Bien que l’introduction d’avions plus modernes représente une opportunité de réduire les émissions par passager-kilomètre, les avions sont des investissements majeurs qui durent de nombreuses décennies et le remplacement de la flotte internationale est donc une proposition à long terme qui retardera grandement la réalisation des avantages climatiques de nombreuses sortes d’améliorations. Les moteurs peuvent être changés à un moment donné, mais néanmoins, les cellules ont une longue durée de vie. De plus, plutôt que d’être linéaires d’une année sur l’autre, les améliorations de l’efficacité ont tendance à diminuer avec le temps, comme en témoignent les histoires des avions à pistons et à réaction.

Une analyse du cycle de vie en 2014 de la réduction du CO2 du berceau à la tombe par un avion de ligne en polymère renforcé de fibres de carbone (PRFC), comme un Boeing 787, a montré que d’ici 2050 pourrait réduire les émissions de CO2 de l’industrie du transport aérien de 14 à 15%, par rapport à l’utilisation des avions de ligne conventionnels. Les avantages de la technologie CFRP ne sont pas supérieurs à ce niveau de réduction, malgré la réduction de la consommation de carburant de ces avions, “en raison de la pénétration limitée de la flotte d’ici 2050 et de la demande accrue de vols.

Efficacité des opérations
Des projets de recherche tels que le programme ecoDemonstrator de Boeing ont cherché à identifier des moyens d’améliorer l’efficacité des opérations des avions commerciaux. Le gouvernement des États-Unis a encouragé de telles recherches par le biais de programmes de subventions, y compris le programme Continuous Lower Energy, Emissions and Noise (CLEEN) de la FAA et le projet d’aviation écologiquement responsable (ERA) de la NASA.

L’ajout d’une commande électrique à la roue avant de l’avion peut améliorer le rendement énergétique lors de la manutention au sol. Cet ajout permettrait de rouler sans utiliser les moteurs principaux.

Un autre changement proposé consiste à intégrer un système de lancement d’aéronefs électromagnétiques aux pistes d’atterrissage des aéroports. Certaines entreprises comme Airbus étudient actuellement cette possibilité. L’ajout d’EMALS permettrait à l’avion civil de consommer beaucoup moins de carburant (car une grande quantité de carburant est utilisée pendant le décollage, par rapport à la croisière, calculée au kilomètre parcouru). L’idée est de faire décoller l’avion à la vitesse normale de l’avion et d’utiliser la catapulte uniquement pour le décollage et non pour l’atterrissage.

D’autres opportunités découlent de l’optimisation des horaires des compagnies aériennes, des réseaux de routes et des fréquences de vol pour augmenter les facteurs de charge (minimiser le nombre de sièges vides), ainsi que l’optimisation de l’espace aérien. Cependant, il s’agit là de gains ponctuels et, à mesure que ces opportunités sont remplies, on peut espérer des rendements décroissants à partir des opportunités restantes.

Une autre réduction possible de l’impact du changement climatique est la limitation de l’altitude de croisière des aéronefs. Cela conduirait à une réduction significative des traînées de condensation à haute altitude pour un compromis marginal entre l’augmentation du temps de vol et une augmentation estimée à 4% des émissions de CO2. Les inconvénients de cette solution comprennent une capacité très limitée dans ce domaine, notamment en Europe et en Amérique du Nord, et une consommation de carburant accrue car les avions à réaction sont moins efficaces à des altitudes de croisière inférieures.

Bien qu’ils ne soient pas adaptés aux vols long-courriers ou transocéaniques, les avions à turbopropulseurs utilisés pour les vols de banlieue apportent deux avantages importants: ils consomment souvent beaucoup moins de carburant par kilomètre-passager et volent généralement à l’intérieur de la tropopause. aucune préoccupation concernant la production d’ozone ou de traînée de condensation.

Carburants alternatifs
Des scientifiques et des sociétés telles que GE Aviation et Virgin Fuels étudient la technologie des biocarburants pour les avions à réaction. Certains moteurs d’avion, comme le Wilksch WAM120, peuvent être des moteurs diesel à deux temps. En outre, un certain nombre de moteurs Lycoming fonctionnent bien avec l’éthanol.

En outre, plusieurs tests ont été effectués en combinant des carburants ordinaires avec un biocarburant. Par exemple, dans le cadre de ce test, Virgin Atlantic Airways a effectué le 24 février 2008 un Boeing 747 entre l’aéroport de Londres Heathrow et l’aéroport Amsterdam Schiphol, un moteur combinant huile de noix de coco et huile de babassu. Le scientifique en chef de Greenpeace, Doug Parr, a déclaré que le vol était «du greenwash à haute altitude» et que la production d’huile organique pour produire du biocarburant pourrait mener à la déforestation et à une augmentation importante des émissions de gaz à effet de serre. En outre, la majorité des avions du monde ne sont pas de gros avions de ligne, mais des avions à pistons plus petits et, avec des modifications majeures, beaucoup sont capables d’utiliser l’éthanol comme carburant. Une autre considération est la grande quantité de terre qui serait nécessaire pour fournir la matière première de biomasse nécessaire pour répondre aux besoins de l’aviation civile et militaire.

En décembre 2008, un avion d’Air New Zealand a achevé le premier vol d’essai d’aviation commerciale au monde, utilisant en partie du carburant à base de jatropha. Le jatropha, utilisé pour le biodiesel, peut prospérer sur des terres agricoles marginales où de nombreux arbres et cultures ne pousseront pas ou ne produiront que des rendements de croissance lents. Air New Zealand a défini plusieurs critères de durabilité généraux pour son Jatropha, affirmant que ces biocarburants ne doivent pas concurrencer les ressources alimentaires, qu’ils doivent être aussi bons que les carburéacteurs traditionnels et qu’ils doivent être compétitifs par rapport aux coûts des carburants existants.

En janvier 2009, Continental Airlines a utilisé un biocarburant durable pour alimenter un avion commercial pour la première fois en Amérique du Nord. Il s’agit du premier vol de démonstration durable d’un biocarburant effectué par un transporteur commercial utilisant un avion bi-moteur, un Boeing 737-800, équipé de moteurs CFM56-7B de CFM International. Le mélange de biocarburants comprenait des composants dérivés des plantes d’algues et de jatropha.

Swift Fuel est l’une des solutions de remplacement du biocarburant aux carburants. Le carburant rapide a été approuvé comme carburant d’essai par ASTM International en décembre 2009, ce qui a permis à la société de poursuivre ses recherches et de poursuivre ses essais de certification. Mary Rusek, présidente et copropriétaire de Swift Enterprises, a prédit à cette époque que «le prix de la 100SF serait comparable, plus écologique et plus économe en carburant que les autres carburants d’aviation générale sur le marché».

En juin 2011, les normes internationales révisées sur les carburants pour l’aviation permettaient officiellement aux compagnies aériennes commerciales de mélanger du carburéacteur classique avec jusqu’à 50% de biocarburants. Les carburants renouvelables “peuvent être mélangés au carburéacteur commercial et militaire conventionnel en vertu des exigences de la nouvelle édition de la norme ASTM D7566, Spécification relative aux carburants d’aviation contenant des hydrocarbures synthétisés”.

En décembre 2011, la FAA a annoncé l’octroi de 7,7 millions de dollars à huit entreprises pour faire progresser le développement de biocarburants commerciaux d’aviation commerciale, en mettant l’accent sur le carburant ATJ (alcool à jet). Dans le cadre de ses programmes CAAFI (Initiative pour des carburants alternatifs d’aviation commerciale) et CLEEN (réduction des émissions, énergie et bruit en continu), la FAA prévoit de contribuer au développement d’un combustible durable (alcools, sucres, biomasse et matières organiques telles que les huiles de pyrolyse) qui peuvent être «introduites» dans les avions sans changer l’infrastructure actuelle. La subvention servira également à étudier la manière dont les carburants affectent la durabilité des moteurs et les normes de contrôle de la qualité.

Enfin, le gaz naturel liquéfié est un autre carburant utilisé dans certains avions. Outre les émissions de gaz à effet de serre plus faibles (selon l’endroit où le gaz naturel a été obtenu), un autre avantage majeur pour les exploitants d’avions est le prix, qui est de loin inférieur au prix du carburéacteur.

Réduire le transport aérien

Choix personnels et pression sociale
Le court-métrage allemand The Bill explore comment les voyages et leurs impacts sont couramment perçus dans la vie quotidienne des pays développés et les pressions sociales qui sont en jeu. L’écrivain britannique George Marshall a enquêté sur des rationalisations communes qui empêchent de faire des choix personnels pour voyager moins ou justifier des voyages récents. Dans un projet de recherche informel, «celui auquel vous êtes invité à participer», dit-il, il a délibérément dirigé des conversations avec des personnes sensibles aux problèmes liés aux changements climatiques vers des questions sur les récents vols longue distance et la raison du voyage. Réfléchissant sur des actions contraires à leurs croyances, il a noté: “(i) Aussi fascinante que soit leur dissonance, ce qui est particulièrement révélateur, c’est que chacun de ces gens a une carrière qui suppose que l’information est suffisante pour générer du changement. l’hypothèse qu’un moment d’introspection leur montrerait était profondément erronée. ”

Choix professionnels et professionnels
Comme la plupart des conférences internationales comptent des centaines, voire des milliers de participants, et que l’essentiel de ces voyages se fait généralement par avion, les voyages de conférence peuvent réduire considérablement les émissions de GES liées au transport aérien. -présence.

Par exemple, en 2003, la technologie Access Grid a déjà été utilisée avec succès pour héberger plusieurs conférences internationales et la technologie a probablement beaucoup progressé depuis lors. Le Centre Tyndall pour la recherche sur le changement climatique étudie systématiquement les moyens de modifier les pratiques institutionnelles et professionnelles communes qui ont conduit à de grandes empreintes carbone des voyages des chercheurs et publié un rapport.

Mettre fin aux incitations aux programmes de fidélisation
Plus de 130 compagnies aériennes ont des “programmes de fidélisation” basés au moins en partie sur des miles, des kilomètres, des points ou des segments pour les vols effectués. À l’échelle mondiale, environ 163 millions de personnes ont bénéficié de ces programmes en 2006. Ces programmes profitent aux compagnies aériennes en les obligeant à voyager par avion et, grâce aux partenariats avec des sociétés émettrices de cartes de crédit et autres, à générer des marges bénéficiaires élevées. sièges gratuits pour un prix élevé. La seule partie des activités de United Airlines qui gagnait de l’argent lorsque la société a déposé son bilan en 2002 était son programme de fidélisation.

En ce qui concerne les voyages d’affaires, «la facilité des voyages aériens internationaux et le fait que la plupart d’entre nous subissent les coûts de nos employeurs, font que les voyages de conférence sont souvent considérés comme un avantage du travail». Cependant, l’avantage n’est pas seulement le voyage d’affaires lui-même, mais aussi les points de fidélité que l’individu accumule en prenant le voyage, et qui peuvent être échangés ultérieurement pour un voyage en avion personnel. Ainsi, un conflit d’intérêts est établi, en vertu duquel une pression ascendante peut être créée au sein d’une entreprise ou d’un organisme gouvernemental pour des déplacements qui ne sont pas vraiment nécessaires. Même si un tel conflit n’est pas une motivation, on peut s’attendre à ce que l’avantage des miles de fidélisation conduise dans de nombreux cas à des déplacements personnels qui ne seraient pas effectués si un billet devait être payé avec des fonds personnels.

En utilisant simplement une carte de crédit sponsorisée par une compagnie aérienne pour payer ses dépenses domestiques, ses factures personnelles ou professionnelles, ou même ses factures de dépenses facturées à un employeur, les points de fidélité peuvent être rapidement accumulés. Ainsi, le libre voyage, pour lequel l’individu n’a rien à payer, devient une réalité. On peut également s’attendre à ce que, dans l’ensemble de la société, les émissions de gaz à effet de serre et de gaz à effet de serre soient trop importantes.

Plusieurs études ont envisagé l’élimination des programmes de fidélisation, fondés sur l’anti-compétitivité, l’éthique, les conflits avec le bien-être général de la société ou les effets climatiques. Il existe un nombre record de gouvernements qui refusent ou interdisent les FFP et les acteurs du secteur qui demandent l’interdiction. Le Danemark n’a pas autorisé les programmes avant 1992, puis a modifié sa politique parce que ses compagnies aériennes étaient désavantagées. En 2002, la Norvège a interdit les FFP nationaux afin de promouvoir la concurrence entre ses compagnies aériennes. Aux États-Unis, en 1989, un vice-président de Braniff “a déclaré que le gouvernement devrait envisager de mettre fin aux programmes de fidélisation, qui, selon lui, autorisent une concurrence déloyale”.

Une étude canadienne a déclaré qu’en raison de la concurrence, aucun transporteur aérien ne pouvait mettre fin unilatéralement à son programme FFP, mais qu’un gouvernement national pourrait utiliser son pouvoir réglementaire pour mettre fin aux programmes, ce qui nécessiterait une coopération à l’échelle nord-américaine. Selon une analyse plus approfondie, une étude scandinave recommandant la fin des plans de fidélisation indiquait que «la seule façon possible d’interdire avec succès les FFP maintenant qu’ils s’étendaient des États-Unis vers l’Europe vers l’Extrême-Orient serait de le faire à l’échelle mondiale. La base existe: cela pourrait être fait par l’Organisation mondiale du commerce. ” Une étude récente menée auprès de voyageurs fréquents au Royaume-Uni et en Norvège s’est penchée sur l’ajout de comportements aux vols fréquents et sur le dilemme du «conflit entre les avantages sociaux et personnels du vol et l’impact du transport aérien sur le changement climatique». Il a conclu que:

La croissance continue des pratiques de vol fréquentes et des préoccupations liées aux incidences sur le transport aérien se situent dans une relation dynamique et la question de savoir si l’un ou l’autre atteindra un point de basculement ne peut pas encore être déterminée. L’autorégulation, la réglementation externe, les normes sociales, la technologie et les ressources physiques continueront à constituer l’équilibre. Une stigmatisation croissante du transport aérien «excessif» peut (re) encadrer le vol comme étant plus ouvert à l’atténuation externe collective.

Cela signifie une action gouvernementale.

Potentiel de contraintes gouvernementales sur demande
L’un des moyens de réduire l’impact de l’aviation sur l’environnement consiste à limiter la demande de transport aérien en augmentant les tarifs au lieu d’augmenter la capacité aéroportuaire. Plusieurs études ont exploré ceci:

L’étude britannique Predict and Decide – Aviation, changement climatique et politique britannique, note qu’une augmentation de 10% des tarifs génère une réduction de 5 à 15% de la demande et recommande au gouvernement britannique de gérer la demande plutôt que de la gérer. Cela se ferait grâce à une stratégie qui suppose “… contre l’expansion de la capacité des aéroports britanniques” et limite la demande par l’utilisation d’instruments économiques pour fixer le prix du transport aérien de manière moins attrayante.
Une étude publiée par le groupe de campagne Aviation Environment Federation (AEF) conclut qu’en prélevant 9 milliards de livres de taxes supplémentaires, le taux de croissance annuel de la demande de voyages aériens au Royaume-Uni serait réduit à 2%.
Le neuvième rapport du Comité d’audit environnemental de la Chambre des communes, publié en juillet 2006, recommande que le gouvernement britannique repense sa politique d’agrandissement des aéroports et étudie notamment la possibilité de gérer la demande future en fonction des performances du secteur. réaliser des économies de carburant, afin que les émissions ne soient pas autorisées à augmenter en termes absolus.