Vers un transport aérien durable : Défis et opportunités

Le Dr Asteris Apostolidis est un expert de la Fondation Solar Impulse. Il travaille pour Air France-KLM dans le domaine de la gestion de l'innovation technologique, en tant que membre du bureau de la stratégie technologique du groupe. Ses intérêts scientifiques comprennent l'intelligence artificielle dans les systèmes aéronautiques, le développement durable dans le transport aérien, les architectures aéronautiques innovantes, la maintenance, la réparation et l'entretien des avions ainsi que le développement et l'exécution de stratégies. Dans cet article technique, Asteris explique pourquoi la durabilité dans l'aviation n'a jamais été aussi importante, et quelles mesures peuvent être prises dans le secteur.

Il est indéniable que la pandémie COVID-19 en cours a un impact dominant sur notre bien-être collectif et personnel. À l'heure actuelle, l'économie mondiale est en déclin, alors que nombre d'entre nous ont réévalué divers aspects de leur propre vie. Le transport aérien est l'une des industries les plus touchées pour de nombreuses raisons. Principalement, toutes les restrictions de voyage imposées ont un effet négatif sur le trafic de passagers, ce qui a amené la plupart des compagnies aériennes à dépasser leurs limites.

Dans ce contexte, il pourrait être raisonnable que le secteur du transport aérien mette l'accent sur la survie à court terme et prenne du recul par rapport à la priorité accordée à la durabilité environnementale. Cependant, avec l'arrêt quasi-total du trafic aérien, l'impact des vols sur l'environnement est devenu encore plus évident. Avec la chute des prix du pétrole depuis début mars, qui a atteint un niveau record, Jeffrey Currie, responsable des matières premières chez Goldman Sachs, a déclaré au journal The Guardian que les retombées de la pandémie allaient probablement "modifier de manière permanente l'industrie énergétique" et "déplacer le débat autour du changement climatique". Alors que la plupart des compagnies aériennes ont déployé divers programmes de transformation pour faire face à la crise, une occasion rare s'est présentée, notamment en Europe. Nombre de ces plans de transformation comprenaient des éléments importants sur la durabilité du transport aérien. En effet, certaines compagnies aériennes et certains constructeurs d'avions ont commencé à travailler sur la transformation écologique bien avant la pandémie. Toutefois, ces plans semblent avoir été accélérés. De nombreuses explications sont possibles, mais elles peuvent être principalement attribuées à la sensibilisation accrue de leur clientèle à l'environnement, à la décision stratégique de l'Union européenne de poursuivre le "Green Deal" européen et au sentiment croissant de responsabilité sociale des entreprises parmi les cadres et les employés des compagnies aériennes.

La pandémie de coronavirus est un exemple révélateur de la façon dont se présente une crise mondiale. Néanmoins, la principale différence avec l'urgence climatique est que la première était imprévisible, alors qu'il existe d'innombrables avertissements pour la seconde. Il serait irresponsable de les ignorer et de renoncer à la responsabilité des compagnies aériennes pour y faire face. L'expérience acquise jusqu'à présent a permis d'identifier trois grands piliers techniques qui peuvent conduire le transport aérien vers un avenir plus durable : L'amélioration de l'efficacité opérationnelle, les architectures d'avion perturbatrices et la multimodalité.

Il est possible d'améliorer l'efficacité opérationnelle à court et à moyen terme grâce à une utilisation accrue de l'intelligence artificielle : Il est aujourd'hui courant pour les compagnies aériennes d'utiliser des méthodes basées sur des données dans divers domaines opérationnels. Par exemple, il est possible d'améliorer le rendement du carburant en analysant les modèles cachés dans les données de vol et en rationalisant la façon dont les avions sont exploités. Une autre possibilité intéressante est d'accroître l'utilisation des données opérationnelles afin d'améliorer les pratiques de maintenance des moteurs, cellules et autres composants des avions. De cette façon, la science des données a le potentiel d'améliorer le cycle de vie des pièces, ce qui se traduit par moins de gaspillage dans des matériaux généralement très coûteux. En même temps, la planification de la maintenance peut utiliser les données historiques pour identifier le moment optimal pour la révision du matériel, ce qui conduit aussi généralement à une amélioration de la consommation de carburant. Dans l'ensemble, l'IA a le potentiel d'apporter des changements progressifs dans la façon dont les avions sont conçus, exploités et entretenus. Cependant, comme l'aviation est un domaine strictement réglementé pour des raisons de sécurité, un obstacle majeur est l'absence de procédures de certification pour les applications critiques basées sur l'IA. Néanmoins, des efforts sont actuellement déployés à l'échelle du secteur pour élaborer les normes nécessaires qui rendront l'intelligence artificielle certifiable dans l'aviation.

Si l'on regarde un peu plus loin dans l'avenir, on verra une pléthore de nouvelles technologies aéronautiques très intéressantes qui peuvent changer pour de bon notre façon de voler. Les nouveaux moteurs promettent des performances thermiques accrues, avec des effets positifs incontestables sur l'environnement. En même temps, un effort mondial coordonné est déployé pour développer les technologies nécessaires qui permettront d'augmenter fortement la production de carburant aviation durable (SAF). Il existe de nombreuses façons de produire du SAF, mais la production éthique fait appel à différents types de déchets, comme l'huile de cuisson, et c'est la raison pour laquelle la production actuelle est assez limitée. En outre, une nouvelle génération d'aménagements perturbateurs d'avions prévoit l'utilisation de l'hydrogène comme carburant d'aviation, soit directement brûlé dans les moteurs, soit en combinaison avec des piles à combustible. D'autres possibilités intéressantes sont les avions électriques ou hybrides à base de batteries, qui ont néanmoins des limites opérationnelles. Enfin, il existe de nombreux exemples d'innovation en matière d'aérodynamique, avec différentes propositions de conception d'avions futuristes. Toutes les technologies susmentionnées sont actuellement à différents stades de développement, les plus matures devant être déployées à la fin de cette décennie. Cependant, là encore, les considérations de sécurité sont très importantes pour le succès de ces solutions, ainsi que la nécessaire transformation de la chaîne d'approvisionnement - très complexe -. Il est certain que toutes les nouvelles technologies impliquent également de nombreux défis opérationnels.

Le troisième outil prometteur pour lutter contre l'impact environnemental de l'aviation est la poursuite du développement du transport multimodal. La multimodalité fait appel à différents modes de mobilité, afin d'offrir la meilleure option aux passagers d'un point de vue environnemental. Un exemple est la combinaison sans faille du transport aérien et du transport ferroviaire, où un passager peut combiner les deux en un seul billet. Ce faisant, il peut profiter d'un vol long courrier et d'un voyage en train pour la dernière partie de son voyage, évitant ainsi les vols régionaux inutiles. En même temps, la multimodalité peut ouvrir un nouveau modèle commercial, dans lequel les correspondances ne se font pas uniquement par avion dans les grandes plates-formes, mais aussi dans les petits aéroports avec des connexions ferroviaires. Cette solution présente un certain nombre de risques par rapport aux pratiques commerciales actuelles et établies, mais elle peut également déboucher sur des partenariats plus larges. À l'avenir, outre la combinaison entre le transport aérien et le transport ferroviaire, d'autres modes de transport pourraient faire partie de ce modèle. Par exemple, Hyperloop ou eVTOL (également connu sous le nom de mobilité aérienne urbaine) ont le potentiel d'offrir un "premier et dernier kilomètre" durable aux passagers.

Il convient de mentionner que le calendrier d'introduction des trois principaux piliers ci-dessus ne sera pas le même partout dans le monde ; il dépend d'un ensemble de facteurs géopolitiques, d'investissements, d'objectifs gouvernementaux en matière d'émissions et, bien sûr, du comportement des consommateurs. Toutefois, il semble que l'Europe fera figure de pionnier dans ce contexte. Pour mettre les choses en perspective, il est également important de mentionner qu'avant la pandémie, 72 % des émissions de gaz à effet de serre du secteur des transports en Europe étaient dues au transport routier, contre 14 % pour le transport aérien, selon l'Agence européenne pour l'environnement. Par conséquent, la décarbonisation des routes est une priorité encore plus importante pour les décideurs politiques.

Le transport aérien sert fondamentalement la société en rapprochant les gens et en favorisant la circulation des marchandises. C'est également le cas pendant la pandémie en cours, lorsque les compagnies aériennes ont assuré la circulation mondiale des fournitures et qu'elles devraient contribuer à la distribution des vaccins, une fois que ceux-ci auront commencé à être produits. Toutefois, il est primordial d'améliorer la résilience de l'industrie, alors qu'une urgence climatique se profile à l'horizon. La mission sociale du transport aérien est largement reconnue et son avenir dépend de la manière dont il s'adaptera à ces nouveaux défis.