Nous avons besoin de quantités massives de capture de carbone dans l’air pour décarboner l’aviation, et les décideurs doivent agir maintenant

Au moins 1,83 million de tonnes par an (Mt/an) d’e-kérosène seront produites en Europe d’ici 2030. Le projet de règlement principal du Parlement européen soutenant la production et l’utilisation d’e-kérosène dans l’Union européenne, le ReFuelEU Aviation, prévoit que 50 % de tout le carburant d’aviation consommé dans l’UE doit être synthétique d’ici 2050. Cela se traduirait par la production de plusieurs millions de tonnes d’e-kérosène chaque année nécessitant des quantités importantes de CO2 durable pour leur production : au moins 5,5 Mt/an en 2030 et jusqu’à 70 Mt/an en 2050^[1].

Au total, 99,9 % de tout le carburéacteur actuellement utilisé dans l’aviation commerciale est d’origine fossile. Conformément aux objectifs climatiques, les décideurs politiques conçoivent une réglementation pour amener les compagnies aériennes à abandonner le carburéacteur fossile et à se tourner vers des sources d’énergie et des vecteurs énergétiques à faible émission de carbone. Les nouvelles technologies telles que les avions à hydrogène ou à électricité peuvent réduire la dépendance du secteur au kérosène fossile, certaines études suggérant qu’ils pourraient couvrir jusqu’à 40 % de la demande de carburant d’aviation en 2050. Cependant, leur rôle est incertain, et il existe un large consensus sur le fait que la grande majorité des voyages aériens devront être alimentés par un certain type de carburants liquides à faible teneur en carbone au moins jusqu’en 2050.

À ce jour, la plupart des travaux ont porté sur divers types de biokérosène. Cependant, une fois mis à l’échelle, même le biokérosène le plus durable créera une concurrence inévitable pour les terres arables et la production alimentaire. De plus, les mêmes matières premières utilisées pour la production de biokérosène sont fortement requises dans d’autres secteurs tels que la production de biodiesel dans le transport routier ou les bioplastiques. En conséquence, le bio-kérosène est physiquement limité en quantité.

Dans une étude récente menée par l’Agence allemande de l’énergie (dena), l’Université LUT et Ludwig-Blkow Systemtechnik, nous constatons qu’en raison de la disponibilité limitée de biokérosène et d’autres alternatives technologiques, dans un secteur de l’aviation mondial neutre en carbone en 2050, près de 60 % de la demande de carburant est couverte par l’e-kérosène.

Un défi majeur est que l’e-kérosène nécessite des quantités importantes de CO2 de base durable ou inévitable pour sa production, et ces sources de CO2 sont assez limitées.

Certaines sources dites ponctuelles de CO2 pourraient être considérées comme durables, dans le sens où elles émettent principalement du CO2 dans l’atmosphère qui a été précédemment extrait de l’atmosphère, comme les usines de pâtes et papiers. D’autres sources ponctuelles que la société pourrait pour l’instant considérer comme incontournables, telles que les incinérateurs de déchets, peuvent également être exploitées pour produire du kérosène électronique. Cependant, comme nous l’avons constaté dans nos travaux ainsi que dans d’autres analyses (1, 2), toutes ces sources ponctuelles sont en quantité très limitée, ce qui souligne la nécessité d’une source de CO évolutive et durable sur le plan environnemental.₂ pour la production d’e-kérosène.

Une solution évolutive pour produire du CO2 respectueux de l’environnement est le DAC, une classe de technologies capables d’éliminer le CO2 directement de l’air ambiant.

Une solution évolutive pour produire du CO2 respectueux de l’environnement est le DAC, une classe de technologies capables d’éliminer le CO2 directement de l’air ambiant. Cela a vu des investissements de grandes entreprises à travers l’économie telles qu’Airbus, Microsoft, Alphabet, Meta, Shopify, Swiss Re, ainsi que des gouvernements, le département américain de l’énergie a annoncé qu’il financerait 3,5 milliards de dollars de projets DAC – mais la technologie est encore naissante , avec seulement une poignée d’entreprises construisant des usines DAC dans le monde.

Les quantités requises de kérosène produit avec du CO2 à partir de DAC, appelons-le DAC-kérosène, sont importantes. Dans notre travail, nous constatons que le DAC couvre plus de 90 % de la demande de CO2 pour la production d’e-kérosène en 2050 (le reste provenant de sources ponctuelles), ce qui se traduit par une capacité DAC requise pour la production d’e-kérosène en 2050 de 161 millions de tonnes par an. (Mt/an) à 281 Mt/an de CO2 en Europe et de 102 Mt/an à 176 Mt/an aux États-Unis, selon la disponibilité des sources ponctuelles.

Pour produire tout le DAC-kérosène requis au niveau national en 2050, les États-Unis devraient générer jusqu’à 1 250 TWh/an d’électricité renouvelable dédiée à la seule production de DAC-kérosène, et l’Europe jusqu’à 2 000 TWh/an. Là aussi, l’ampleur du défi est importante. L’Europe a produit environ 1 700 TWh/an d’électricité renouvelable en 2021 (sur la base de 1 et 2, à l’exclusion du nucléaire) pour toutes les utilisations finales, ce qui signifie que d’ici 2050, elle devrait générer plus que la production totale d’électricité renouvelable d’aujourd’hui pour produire uniquement du kérosène électronique . Il en va de même pour les États-Unis, qui ont produit 860 TWh d’électricité renouvelable en 2021 (hors nucléaire).

Si cela semble difficile, envisagez les alternatives : le DAC-kérosène nécessite 70 fois moins de terres que même l’un des biokérosènes les moins gourmands en terres (produit par la voie de l’alcool au jet à partir de la canne à sucre) et ne nécessite aucune terre arable.

Nous constatons en outre que l’UE et les États-Unis disposent d’un potentiel d’électricité renouvelable plus que suffisant pour décarboner leurs secteurs de l’aviation, en utilisant des carburants DAC. En conséquence, les usines de production de DAC-kérosène peuvent être installées et mises à l’échelle de manière significative tant qu’elles peuvent accéder à l’eau, à l’air et à l’électricité.

Compte tenu du besoin de DAC-kérosène, les décideurs politiques doivent concevoir des incitations qui favorisent spécifiquement les carburants DAC, afin de s’assurer que la demande est satisfaite tout en évitant les effets secondaires négatifs sur l’environnement.

L’UE devrait fixer des quotas dédiés pour l’e-kérosène fabriqué à partir de carbone via DAC dans la proposition de règlement ReFuelEU Aviation, exigeant qu’au moins 10 % du CO2 de la matière première pour la production d’e-kérosène provienne de DAC en 2030, passant à 90 % en 2050.

Nous avons fait le calcul sur l’itinéraire le plus rentable et avons constaté que l’UE devrait fixer des quotas dédiés pour l’e-kérosène fabriqué à partir de carbone via DAC dans la proposition de règlement ReFuelEU Aviation, exigeant au moins 10 % de CO2 comme matière première pour la production d’e-kérosène. à approvisionner via DAC en 2030, passant à 90 % en 2050.

Compte tenu de nos crises actuelles d’insécurité alimentaire, des vagues de chaleur record et des importations coûteuses de pétrole de l’UE qui renforcent les régimes autocratiques, nous devons penser intelligemment sur plusieurs fronts. Le DAC-kérosène offre la possibilité de faire exactement cela : avec une politique rigoureuse, nous pouvons décarboniser l’aviation en utilisant des carburants DAC, d’une manière qui protège la sécurité alimentaire, évite la concurrence avec d’autres secteurs et améliore la sécurité énergétique avec des énergies renouvelables produites localement.

^[1] Dérivé de l’analyse d’impact de la proposition ReFuelEU Aviation du 15.07.2021