Les Force aériennes Suisses vont contribuer apporter un soutien à la protection du climat. Sous la direction de l'Office fédéral de l'aviation civile (OFAC), celles-ci testent en ce moment l'utilisation de carburant d'aviation durable du 23 au 24 mai 2023. L'objectif : réduire la quantité d'émissions de suie et de CO2 et une utilisation en vue d'éliminer le carburant fossile.
Une volonté
Permettre une décarbonisation au sein de l’armée suisse, tant que possible, est une volonté exprimée par la Cheffe du DDPS Mme Viola Amherd. Remplacer les vieilles chaudières à mazout, rendre les bâtiments plus respectueux en termes de consommation d’énergie (norme Minergie), limiter les déperditions de châleur sont au programme. Si les panneaux solaires et les chauffages aux pellets deviennent la norme, l’aviation doit aussi être adaptée. Écologie, mais également volonté stratégique de restreindre la dépendance aux producteurs de carburant fossiles en achetant du biocarburant produit en Europe et peut-être dans notre pays à l’avenir.
L’objectif des tests
L’aviation militaire ne consomme que 2% du carburant d’aviation écoulé en Suisse (vols nationaux et vols internationaux au départ de la Suisse), les Forces aériennes n’en souhaitent pas moins participer aux efforts de réduction des émissions polluantes. À cet effet, des essais ont été menés conjointement à Payerne par l’Armée suisse (Forces aériennes, Military Aviation Authority), la Haute école des sciences appliquées de Zurich (ZHAW) et l’Institut Paul Scherrer (PSI) sous l’égide de l’OFAC.
Des essais ont été menés avec le Cessna Citation Excel des Forces aériennes. Les mesures se concentrent sur les émissions de suie ultrafine et les particules ultrafines volatiles, mais les polluants gazeux sont également inclus.
Le mélange de carburant utilisé, avec une part d'environ 35 % de carburant durable, ne nécessite aucun réglage technique de l'avion ou du système de réservoir. Il peut être utilisé directement et constitue donc une mesure immédiatement efficace pour réduire les émissions dans l'aviation. Le mélange de carburant utilisé contient moins de soufre, moins d'hydrocarbures aromatiques et environ 35 % de carbone fossile (CO2) en moins. La partie durable est produite selon un processus certifié à partir de déchets organiques, tels que l'huile de cuisson usagée et les graisses animales.
Résultats en publication scientifique
Les mesures ont lieu au sol, avec un moteur fonctionnant sur toute la plage de puissance, avec et sans ajout de carburant d'aviation durable. A cet effet, un système de mesure spécialement développé en Suisse est placé derrière le moteur. La comparabilité des résultats de mesure est assurée par l'utilisation d'étalonnages internationaux pour les mesures. Les résultats doivent être publiés dans une publication scientifique.
Coopération exemplaire
Les mesures sont financées, entre autres, par la taxe suisse sur le kérosène pour les vols intérieurs. L'OFAC, qui est en charge du projet, fournit les données du moteur et la sonde de gaz d'échappement pour la mesure. L'Armée de l'Air est impliquée avec le personnel et les aéronefs. La base logistique de l'armée organise et finance le carburant. La ZHAW exploite le système de mesure suisse pour mesurer les émissions de gaz d'échappement des moteurs d'avions. L'Institut Paul Scherrer met à disposition son expertise et ses instruments de mesure pour une analyse plus approfondie des polluants et des particules. Cette coopération est un exemple de la façon dont des acteurs militaires et civils engagés, simples et efficaces travaillent ensemble pour des objectifs communs.
Carburants d'aviation durables (SAF) Les carburants d'aviation durables sont l'approche la plus prometteuse pour réduire les émissions de CO2 dans l'aviation. Par rapport aux combustibles fossiles, plus de 80 % des émissions de CO2 peuvent être évitées. Des mesures déjà réalisées dans l'aviation civile ont montré que d'autres émissions de polluants peuvent également être significativement réduites de cette manière. Cela promet une réduction des effets non-CO2 sur le climat.
Le type de carburant SAF testé
Il existe plusieurs catégories de biocarburant. Les tests en Suisse incluent un carburant de troisième génération qui est validé au sein de la communauté aéronautique. Ce carburant ne provient pas de culture.
Le procédé utilisé est une solution pour produire du carburant d’aviation durable par
hydrotraitement d'une large gamme de lipides (huiles végétales et graisses animales).
- La technologie BioTfueL® consiste en une chaîne de procédés de production de biocarburants et notamment de biokérosène par la voie thermochimique indirecte. Ces procédés sont : torréfaction, gazéification, conditionnement du gaz de synthèse, synthèse et valorisation.
- La voie ATJ (Alcohol To Jet) permet de convertir des alcools en carburant d’aviation durable par l’enchainement d’une déshydratation de l’alcool en oléfine, d’une oligomérisation et d’une hydrogénation. Ces trois technologies ont été développées dans un souci d'optimisation économique, de minimisation de l'empreinte carbone et surtout de réduction des émissions du transport aérien.
Elles visent à répondre à l’objectif fixé par l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale qui vise une croissance neutre en impact carbone de l’aviation à partir de 2020 et nécessite de remplacer le kérosène d’origine fossile par des carburants liquides fabriqués à partir de carbone biosourcé.
Le besoin en production de carburant d’aviation durable à l’horizon 2050 est estimé à environ 500 millions de tonnes par an au niveau mondial (entre 4 et 8 millions de tonnes pour la France), ce qui nécessite de pouvoir traiter plusieurs types de charge différentes et donc d’utiliser plusieurs voies de transformation chimique. Le biokérosène produit par ces trois voies peut alimenter les turbines des avions sans aucune modification.
Et les avions de combat ?
Ces tests ont valeur de référence et permettront de valider l’option biokérosène SAF. L’usage de carburant de ce type sur nos Boeing F/A-18 C/D « Hornet » puis, sur le futur Lockheed Martin F-35A ne sera posera pas de problème particulier.
Depuis 2010
Depuis 2010, l’US Navy teste des biocarburants avec ses « Hornet » et « Super Hornet » dans le cadre de l’opération « Green Hornet ». Les moteurs General Electric F414 sont en première ligne, ayant propulsé depuis cette période des Boeing F/A-18 "Green Hornet" lors de son vol initial alimenté au biocarburant. Soit, le premier chasseur naval à être propulsé par un mélange de biocarburant. La Marine a noté que le moteur F414 a fonctionné comme prévu pendant le vol de 45 minutes et a indiqué que "l'avion ne connaissait pas la différence entre le biomélange et sa source de carburant traditionnelle". Afin de confirmer qu'il n'existait aucune différence de performances entre un mélange de biocarburant à base de cameline 50/50 et un JP-5 à base de pétrole standard, la marine américaine enregistra 23 heures de vol d'essai avec le biocarburant dans un F/A-18 « Super Hornet » non modifié. Plus tard des essais ont été mené avec le franchissement du mur du son à Mach 1,2.
Photos : 1 F/A-18 C Hornet @ Swiss Hornet Display 2 Test sur le Citation Excel 3 Mesures @ DDPS 4 Green Hornet @ NAVAIR