Décarboner l'aviation : l'avion vert est-il la solution miracle pour le climat ?

À l’heure de la transition énergétique, du trafic aérien qui augmente et avec lui les émissions de CO2, la course à l’avion vert est lancée. L’objectif est clair : continuer à voler, mais autrement. Hydrogène, carburants durables, modèle électrique… Les innovations tentent de se faire une place dans le ciel pour faire oublier l’énergie fossile. Attachez votre ceinture, décollage immédiat vers les technologies en cours qui bâtissent l’aviation bas carbone de demain.

Sommaire

📖  Résumé : 

  • Le transport aérien représente environ 2,5 % des émissions mondiales de CO2 et 5 % du réchauffement climatique global. 22,1 Mt de CO2 sont émis en France en 2024 dans un contexte de trafic en hausse et d’objectif de neutralité carbone d’ici 2050.
  • Les carburants d’aviation durables (CAD), intégrés progressivement permettent de réduire jusqu’à 80 % à 100 % des émissions selon les technologies, mais restent coûteux et limités, nécessitant un mix de solutions.
  • Les alternatives comme l’électrique (jusqu’à 80 % de réduction de CO2) et l’hydrogène (zéro émission directe mais défis techniques majeurs) montrent que l’avion vert ne sera pas constitué d’une solution unique.

Contexte du concept d’avion bas carbone ?

Dans le classement mondial des secteurs les plus polluants, nous pouvons citer la production d’électricité et de chaleur, l’industrie, l’agriculture puis les transports. En France, le transport est d’ailleurs l’activité qui pollue le plus.

La pollution de l’aviation ✈️

En 2024, les émissions de CO2 du transport aérien commercial de passagers en France s’établissaient à 22,1 millions de tonnes(Mt) 1.

Aujourd’hui les transports aériens représentent environ 2,5 % des émissions de gaz à effet de serre mondiales selon The International Energy Agency (IEA) 2. Mais l’impact de l’aviation sur l’environnement est en réalité plus élevé, car les avions n’émettent pas que du CO2. À haute altitude, ils produisent également de l’oxyde d’azote (NOx), de la vapeur d’eau et des particules, mais aussi des traînées de condensation (contrails) qui sont ces sortes de nuages qui apparaissent dans le ciel après le passage d’un avion.

Ces conséquences amplifient ainsi les effets néfastes pour la planète et on estime que l’aviation contribue à environ 5 % du réchauffement climatique global du globe 3.

Gardons en tête également que le trafic aérien augmente, et avec lui les émissions de CO2 grimpent en flèche avec +4% chaque année 1.

En somme, l’aviation représente une part relativement faible mais non négligeable de la part mondiale de pollution émise

L’OACI – l’organisation de l’aviation civile internationale – s’est donc engagée pour une neutralité carbone d’ici à 2050. 

Connaissez-vous l’impact du tourisme ? 🌍

En France, le tourisme est responsable de 97 millions de tonnes de CO2e en 2022. 69 % de cette pollution est directement liée à la mobilité dont 29 % pour le seul transport aérien 4.

En savoir plus sur la consommation des avions 🛩

Les obligations d’incorporation de carburants d’aviation durables 

La France s’était affichée comme pionnière en la matière en s’engageant dès 2017 à déployer une intégration progressive des carburants d’aviation durables : 2 % d’ici 2025 et 6% d’ici 2030 5. Ces points ont été repris en 2023 et intégrés dans le règlement européen Refuel EU Aviation. Il s’agit désormais d’une obligation en Europe.

Que sont les carburants d’aviation durables (CAD) appelés aussi SAF – sustainable aviation fuels ? Ce sont des carburants produits à partir de déchets, d’huiles usagées ou de biomasse. Les carburants d’aviation durables (CAD) viennent se substituer au kérosène fossile pour une réduction des émissions. 

Le plan France 2030

La France, qui figure parmi les premières puissances aéronautiques mondiales, a lancé le plan France 2030 pour mettre en place le premier avion bas carbone. Objectif : concevoir un avion avec zéro émission directe de CO2 d’ici 2030.

Pour tenter d’y parvenir, le programme est d’accélérer les innovations, de financer les nouvelles technologies et de soutenir les entreprises et acteurs émergents parmi lesquels Beyond Aero, Elixir Aircraft, Aura Aero ou encore VoltAero. 1,2 milliard est consacré au volet aéronautique du plan d’investissement France 2030 dont 800 millions dédiés à la recherche. L’enjeu principal : éviter plus de 2 milliards de tonnes de CO2 dans le ciel.

Parmi les solutions techniques précisément étudiées : les carburants durables, l’avion électrique ou encore l’hydrogène.

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Les carburants d’aviation durables (CAD) : entre promesse et défis

Les CAD représentent un levier majeur dans l’objectif de décarbonation de transport aérien et de lutte contre le réchauffement climatique.

Que sont les CAD ? 🌱

Les carburant d’aviation durables permettent de réduire les émissions sans pour autant changer de fond en comble les avions et leur fonctionnement. Une bonne nouvelle pour les ingénieurs de l’aérospatial.

Les CAD regroupent plusieurs familles selon leur mode de production :

  1. les biocarburants (huiles usagées, graisses animales) qui sont les plus répandus aujourd’hui. La technologie est déjà mature mais les ressources durables sont limitées et peuvent concurrencer d’autres usages comme les cultures dédiées, le transport routier… Ils restent chers à produire également. Il s’agit d’une solution de transition importante car elle fonctionne déjà mais sera complétée par d’autres technologies car le potentiel est limité. 
  2. les carburants de synthèse – e-fuel qui sont produits à partir de CO2 capté et d’hydrogène bas carbone (produit par électrolyse avec électricité renouvelable). On parle aussi de e-kérosène. Le potentiel de décarbonatation est très fort mais le coût reste élevé avec des productions encore faibles.
  3. les carburants issus de déchets solides et provenant directement de nos déchets de jardinage, papier, emballages… (encore une excellente raison de recycler !),
  4. les carburants à base d’alcool (méthanol, éthanol, butanol notamment).

Comparatif des carburants d’aviation durables

Comparons les principales alternatives au kérosène en terme de carburants d’aviation durables :

 

Biocarburants

E-fuels

BtL (Biomass-to-Liquid)

Matières premières

Huiles usagées, graisses animales

CO₂ + hydrogène bas carbone

Déchets agricoles, bois

Réduction CO2

Jusqu’à 80 % 6

Jusqu’à 100 % (théorique) 7

70 % 8

Maturité

élevée

faible

moyenne

Coût actuel

élevé

très élevé

élevé

Points forts

Technologie mature, compatible avec les avions actuels, valorisation des déchets

Très faible empreinte carbone, ressources abondantes (CO₂ + électricité)

Valorisation de déchets non alimentaires, bon potentiel de réduction CO₂

Limites

Ressources limitées, concurrence avec d’autres usages, impact variable selon l’origine

Coûts très élevés, production encore marginale, forte consommation d’électricité

Filière peu industrialisée, coûts élevés, logistique complexe

Les biocarburants permettent de réduire de 80 % l’émission de CO2 grâce à une technologie mature mais un coût élevé et des ressources limitées.

Les e-fuels peuvent réduisent jusqu’à 100 % du CO2 produit avec en revanche un prix très élevé et une forte consommation d’électricité nécessaire. 

Quel carburant d’aviation durable choisir donc ? La transition du secteur aérien reposera sans doute sur un mix de SAF car chaque technologie apporte une réponse partielle face aux enjeux de décarbonation.

Concrètement, que fait-on ?

L’État français s’est engagé aux côtés d’acteurs pour la création d’une filière durable et compétitive de Carburants d’Aviation Durables – CAD, le 18 juin 2025. Ce contrat a pour but de définir une stratégie ambitieuse pour la production de CAD, qui réponde d’ici 2030 aux besoins nationaux, voire d’envisager une exportation. 4 projets sont notamment soutenus pour la production de eSAF et ebioSAF (à partir d’hydrogène produit par électrolyse et de CO2 capturé) . Parmi eux les projets France KerEAUzen porté par Engiee, TAKE KAIR de Hynamics, DéZIR mené par Verso Energy et BioTjet conduit par Elyse Energy. Ils permettront la production de 270 kilotonnes de carburants d’aviation de synthèse par an pour éviter 750 000 tonnes de CO2 indique l’ADEME 9.

À plus long terme, deux ruptures technologiques sont en ligne de mire : l’hydrogène décarboné et l’électrification des appareils pour un avion plus durable.

L’aviation électrique et hybride : une solution idéale

La mobilité électrique poursuit son développement et c’est au tour de l’avion de tenter de prendre son envol. Exit le kérosène et place à la batterie et aux piles à combustible pour des vols à zéro émission. 

Aura Aéro et l’avion 100 % électrique 🔌

Pour la société de construction aéronautique française Aura Aéro, créée par d’anciens ingénieurs d’Airbus, la révolution passe par de petits avions électriques avant de s’attaquer à de gros porteurs. L’entreprise a déjà mis au point un avion biplace full électrique pour l’entraînement et la formation de pilotes. Aura Aéro prévoit de lancer d’ici à 2030 un avion régional de 19 places avec 8 moteurs électriques et deux turbogénérateurs thermiques.

À la clé : 80% de réduction de CO2 10, une prouesse de haut vol ! Ce genre d’appareil pourrait servir de connexion à des zones enclavées n’étant pas desservies par le train. Un trajet Nice-Calvi pourrait être imaginé à un prix du billet estimé entre 100 et 150 euros, par exemple, indique son fondateur.

Et vous, avez-vous le réflexe de calculer votre score carbone avant un vol en avion ?

Les limites de l’électrique

L’autonomie est encore faible et l’électrique ne se destine pour le moment qu’à de petits avions sur des trajets courts. Le problème actuel des batteries tient à leur densité énergétique qui représente la quantité  d’énergie stockée dans un volume ou un poids donné. Le kérosène est 50 fois plus dense que les batteries actuelles. Ainsi, l’hybridation des motorisations, alliant électrique et carburant, est indispensable.

L’hydrogène : le pari technologique pour une aviation zéro émission directe

L’hydrogène, cet atome qui est le plus simple, le plus léger et le plus abondant dans l’univers, a de sérieux atouts pour la transition énergétique.

Airbus Zeroe : le cap très attendu de l’avion à hydrogène

ZEROe, l’avion à hydrogène d’Airbus, devra être propulsé par quatre moteurs électriques alimentés par des piles à combustible. Leur rôle : convertir l’hydrogène et l’oxygène en énergie électrique. L’hydrogène liquide serait alors stocké dans deux réservoirs à -253°C 11. Initialement prévu pour 2035, le projet a été repoussé de 5 à 10 ans.

Le projet France 2030 accompagne la structuration d’une filière nationale de sites de production de SAF sur Rouen, Le Havre, Lacq, Nantes, Saint-Nazaire et à venir Marseille Fos.

Le mix de Beyond Aero avec son avion d’affaire électrique à hydrogène

La start-up toulousaine née en 2020, et lauréate de France 2030, développe un avion d’affaire électrique à propulsion hydrogène avec des piles à combustible de 6 à 8 places. L’avion léger se destine à l’aviation d’affaires avec une autonomie de 1500 km. En 2024, le premier prototype propulsé par hydrogène-électrique de la start-up a plané dans les airs.

Les défis techniques majeurs

Bien que cette solution d’hydrogène comme énergie verte retienne toute l’attention pour décarboner les airs, des défis sont toutefois à relever pour remplacer le kérosène. En haut de la liste : la taille des réservoirs pour le stockage de l’hydrogène liquide qui imposent d’être 4 fois plus gros. S’ajoute à cela, les infrastructures nécessaires à son stockage. Cela fait déjà deux bons casse-tête à résoudre mais les ingénieurs planchent.

Et l’hydrogène blanc, vous connaissez ?

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En résumé, les enjeux pour l’aviation propre de demain

Pour envisager les solutions de demain, l’idée, vous l’avez compris, est de voir un peu plus loin que le bout de la piste.

Un mix de solutions plutôt qu’une seule

La solution pour l’avion de demain serait d’aller vers une pluralité de solutions, un mix d’énergie contrairement à aujourd’hui avec le seul usage du kérosène. L’avion à hydrogène s’associe à l’électrique notamment.

Et puis d’autres aspects pour réduire la consommation de carburant sont également étudiés comme de nouveaux designs d’ailes imitant davantage celles des oiseaux. Objectif : lutter contre les traînées ou cirrus qui désignent les forces de résistance à l’avancement de l’avion.

Au-delà de la décarbonation : une puissance mondiale

Pour la France, qui rappelons-le est l’une des premières puissances mondiales en termes d’aviation, aux côtés des Etats-Unis, il y a beaucoup d’enjeux derrière ces projets.

L’aéronautique française représente 200 000 emplois directs, 60 à 70 milliards d’euros pour l’économie, 100 000 apprenants à former d’ici 2030. Réussir la transition vers l’avion bas carbone est clé pour la transition énergétique oui, mais cela reviendrait également pour le pays à rester leader mondial en aéronautique, ce n’est pas une paille. En d’autres termes, il faut répondre à l’urgence climatique mais aussi aux besoins de souveraineté industrielle. La pression plane.

À l’heure où on ne veut plus voir seulement voler des ambitions climatiques, des solutions d’avion décarboné se construisent avec la ferme intention d’atterrir sur la piste sans noircir le ciel ! 

L’avion vert à lui seul n’apportera pas une solution miracle pour le climat. Mais éviter d’amplifier une trajectoire polluante et non responsable, c’est tout de même un grand pas pour l’humanité.

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