Octobre a été marqué par un changement sismique, avec la situation mondiale transport maritime ainsi que aviation les deux industries s'engagent à passer à zéro net d'ici 2050. Pour l'industrie du transport maritime, il s'agit d'un nouveau progrès sur la Principes de Poséidon. Pour l'aviation, cela montre un nouveau niveau d'ambition.
Mais les deux secteurs sont difficiles à décarboner, et une question centrale demeure : comment vont-ils le faire ?
Nous n'avons pas encore tous les détails des technologies qui seront utilisées, mais ces industries non plus. La Chambre internationale de la marine marchande (ICS) a déclaré que pour atteindre le zéro net, 5 % de la flotte maritime mondiale devra être à zéro émission d'ici 2030. Cela signifie construire et déployer des milliers de navires basés sur une nouvelle technologie qui n'a pas encore déployés à grande échelle, ainsi que la construction de chaînes d'approvisionnement en carburant pour les soutenir.
L'industrie du transport aérien a proposé des solutions qui perturbent moins les modèles d'exploitation de l'industrie, bien qu'ici aussi, les nouvelles technologies et les nouveaux types d'avions soient susceptibles de jouer un rôle croissant. Dans les deux cas, il sera essentiel de financer davantage la recherche et la mise à l'échelle de solutions.
Dans ce blog, nous examinerons certaines des technologies potentielles les plus probables que le transport maritime et l’aviation pourraient déployer pour décarboner leurs flottes et leurs opérations.
Électrification pour les courtes distances
Pour les navires comme pour les avions, il existe une solution pour les déplacements de courte distance déjà familière dans le transport terrestre : l’électrification. Depuis décembre 2019, la plus grande compagnie aérienne d’hydravions d’Amérique du Nord effectue des vols d’essai d’avions électriques alimentés par batterie. Harbour Air, qui opère dans la région de Vancouver, en Colombie-Britannique, demande l'approbation réglementaire pour prendre des passagers dans des avions électriques d'ici 2023 et prévoit de convertir l'ensemble de sa flotte de 42 avions à l'alimentation par batterie.
La société norvégienne Yara International a annoncé qu'elle transporterait pour la première fois des marchandises à bord de son nouveau porte-conteneurs autonome alimenté par batterie.
Et cet été, la société norvégienne Yara International a annoncé qu'elle transporterait pour la première fois du fret dans son nouveau porte-conteneurs autonome alimenté par batterie. Les deux développements montrent la promesse de l’électrification pour les voyages de courte distance, y compris les voyages en avion qui servent de bouée de sauvetage pour les communautés isolées dans des endroits comme l’Outback australien, certaines parties du Canada et d’autres régions difficilement accessibles par la route.
« Les transports maritimes et aériens à courte distance peuvent probablement être électrifiés », note Thomas Koch Blank, directeur principal du programme Climate-Aligned Industries du RMI. Cependant, il qualifie discrètement l’électrification de routes internationales et intercontinentales plus longues pour les deux secteurs de « difficile ».
Pour l’aviation, l’enjeu est le poids des batteries. Pour l'expédition, c'est leur vrac. « Le volume de batteries nécessaires est fou », constate Koch Blank. Dans les deux cas, les solutions de batteries qui révolutionnent le transport terrestre n’ont tout simplement pas la densité énergétique pour affronter des trajets de moyenne ou longue distance. Et ce sont ces itinéraires plus longs qui consomment le plus de carburant.
Carburant d'aviation durable
Pour l’aviation, la seule solution à faible émission de carbone déployée commercialement est le carburant d’aviation durable (SAF). Bien que les SAF puissent être fabriqués à partir de diverses sources, notamment les résidus de récolte, les huiles végétales usagées et le CO2 lui-même, leader mondial du marché SkyNRG distribue actuellement des biocarburants fabriqués à partir d'huiles usagées.
La Mission Partenariat possible — une coalition d'organisations dont RMI qui travaillent à décarboniser l'industrie lourde — décrit la SAF comme la seule option viable à court terme pour réduire les émissions de carbone de l'aviation. En effet, il peut remplacer le carburéacteur utilisé dans les avions commerciaux et est également compatible avec les infrastructures de ravitaillement des aéroports. De plus, le SAF n'impose aucune limitation de portée.
Mais pour que SAF joue un rôle majeur, il devra être considérablement étendu, ce qui nécessitera des investissements substantiels. Actuellement, l'approvisionnement mondial en SAF provient d'une installation du sud de la Californie exploitée par Global Energy, qui peut produire moins de 0.01 % de la demande annuelle de carburant de l'industrie.
Mais même si le SAF peut jouer un rôle majeur à court terme, l’approvisionnement potentiel en huiles usées et autres sources biologiques de SAF pour l’industrie aéronautique est limité. Une approche de nouvelle génération connue sous le nom de power-to-liquids (PtL) est moins mature mais présente un potentiel de réduction de carbone encore plus important. PtL consomme de l'électricité et du CO2 synthétiser des hydrocarbures liquides, qui peuvent être véritablement à zéro carbone si l'électricité est fournie par des énergies renouvelables.
Des cieux alimentés à l’hydrogène
À plus long terme, MPP explore une gamme d'options pour l'aviation. L'organisation affirme que les avions à hydrogène seront essentiels pour réduire les émissions des vols à moyen et long terme. Ces avions comprennent à la fois des avions à pile à combustible et des avions à combustion d'hydrogène.
Plusieurs startups prometteuses opèrent déjà dans ce domaine, dont ZeroAvia, qui a organisé un vol d'essai pour un avion de ligne à l'été 2020. Par ailleurs, l'avionneur européen Airbus a dévoilé une série d'avions conceptuels à hydrogène.
Le constructeur aéronautique européen Airbus a dévoilé une série d'avions conceptuels propulsés à l'hydrogène.
Et tandis que les avions qui n'émettent que de l'eau semblent encore une promesse lointaine, MPP affirme que les avions de ligne à pile à combustible pourraient prendre une part des vols à moyenne distance d'ici 2030, et que la combustion d'hydrogène pourrait même alimenter les vols longue distance d'ici 2035.
L'hydrogène en pleine mer
Pour le transport maritime, l’hydrogène pourrait jouer un rôle encore plus important. Koch Blank du RMI note qu’une grande partie des ressources disponibles en biocarburants devra être dirigée vers les compagnies aériennes. "Si vous n'utilisez pas de biocarburants, vos options zéro carbone sont l'hydrogène, l'ammoniac ou l'e-méthanol", explique Koch Blank. Mais à terme, ces autres sources pourraient également nécessiter de l’hydrogène. Une méthode principale de production d'ammoniac nécessite de l'hydrogène comme matière première et l'e-méthanol est dérivé de l'hydrogène et du CO.2.
L'hydrogène et l'ammoniac sont déjà testés comme carburants, et la compagnie maritime française CFT envisage de donner un porte-conteneurs à hydrogène un essai sur la Seine plus tard cette année. De plus, le géant maritime Maersk a passé des commandes de huit navires pouvant fonctionner au méthanol, le premier devant être déployé en 2024.
Mais pour que le transport maritime à l’hydrogène soit sans émissions, le carburant doit être produit d’une manière qui n’émet pas de gaz à effet de serre, à savoir par électrolyse utilisant des énergies renouvelables pour produire de l’hydrogène « vert ». Pour que l’hydrogène vert puisse alimenter le transport maritime mondial, nous aurons besoin de beaucoup plus d’électrolyseurs que nous n’en avons – et rapidement.
Tessa Weiss, associée au programme des industries alignées sur le climat de RMI, estime qu'il faudra entre 3.6 millions et 5.2 millions de tonnes d'hydrogène chaque année à partir de 2030, selon le mélange de carburant utilisé, pour atteindre l'objectif d'ICS de décarboniser 5 % de commerce maritime. Pour produire autant d'hydrogène vert, il faudra 41 à 60 gigawatts d'électrolyseurs fonctionnant à un facteur de capacité de 50 %.
Cela représente environ 14 à 20 fois les 0.3 gigawatts d’électrolyseurs actuellement opérationnels, et plus que les 40 GW de projets d’électrolyseurs suivis par BloombergNEF. Cependant, ce n’est qu’une petite partie des 850 GW qui seront nécessaires d’ici 2030 pour que l’hydrogène vert puisse jouer son rôle dans un monde zéro émission nette. Au-delà de l’aviation et du transport maritime, de grandes quantités d’hydrogène seront également nécessaires pour un certain nombre d’applications, notamment la production d’acier.
Un point positif pour le transport maritime est qu’à mesure que le monde se décarbonise, l’une des principales marchandises des routes long-courriers va disparaître : le pétrole et d’autres combustibles fossiles. Koch Blank estime que les combustibles fossiles constituent 40 % de ce qui est transporté sur les océans et que la décarbonisation pourrait donc réduire la demande de vecteurs énergétiques, ainsi que les besoins énergétiques de ces navires.
Vision et volonté
Il existe de multiples voies potentielles pour décarboner l’aviation et le transport maritime, mais il n’est pas nécessaire ni même possible de connaître tous les détails de la façon dont cela se déroulera. Ce qui est important, c’est la volonté de concrétiser la vision dont font preuve les secteurs de l’aviation et du transport maritime.
Dans les deux cas, cette transformation nécessitera des investissements dans la recherche, le développement et le déploiement précoce de solutions zéro carbone. Cela inclut non seulement la construction de navires zéro carbone, mais également la production de carburant et les chaînes d’approvisionnement qui les alimenteront.
Nous avons la vision d’amener l’aviation, le transport maritime et d’autres industries lourdes sur une voie durable. Vient maintenant le dur travail pour y parvenir.
Source : https://www.greenbiz.com/article/shipping-and-aviation-plan-go-net-zero-how
