Sources d'énergie alternatives pour l'aviation

Il existe une variété de sources d'énergie alternatives qui pourraient être utilisées dans l'aviation — en fait, certaines sont déjà en service avec la technologie existante. Parmi ces sources, les carburants Fischer-Tropsch, les biocarburants et l'hydrogène sont les plus notables. Si certaines ne sont pas praticables avec la technologie moderne, d'autres sont trop controversées pour être mises en service.

Carburant actuel

La plupart des avions utilisent du kérosène, aussi appelé paraffine, pour voler. Le kérosène est un hydrocarbure dérivé du pétrole. Comme les réserves mondiales de combustibles fossiles sont limitées, et que certains pays ne sont pas riches en combustibles fossiles, entreprises et scientifiques recherchent des sources alternatives. De plus, la combustion des combustibles fossiles libère du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre. L'aviation est responsable d'environ 2 % des émissions mondiales de CO2, donc beaucoup de sources alternatives visent des carburants de remplacement qui réduiraient ces émissions.

Carburants Fischer-Tropsch

Le procédé Fischer-Tropsch a été inventé en Allemagne dans les années 1920-1930. Il convertit des substances gazeuses en carburants liquides synthétiques à partir de produits comme le charbon. Cette réaction commence avec un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone, combiné avec du cobalt, fer, nickel, ou dans une moindre mesure d'autres métaux, créant un hydrocarbure liquide synthétique chimiquement quasi identique au carburant conventionnel. Comme il est quasi identique, il peut être déployé sans changer l'infrastructure aéronautique. C'est la source alternative la plus utilisée dans l'aviation, car elle s'utilise exactement comme les carburants conventionnels. Lorsqu'ils sont brûlés, les carburants Fischer-Tropsch libèrent du CO2, mais presque pas de dioxyde de soufre. Actuellement, il y a des initiatives de recherche pour produire ce carburant synthétique à partir d'énergies renouvelables. Donc, bien que cela ne résolve pas tous les aspects du réchauffement, c'est une alternative aux combustibles fossiles non renouvelables et réduira certaines émissions à base de soufre.

Biocarburants

Les biocarburants sont dérivés de plantes comme les algues. Ils peuvent être créés par fermentation produisant de l'éthanol, ou par chauffage d'huiles végétales brûlées dans les moteurs. L'éthanol n'est pas utilisé en aviation car trop instable. Cependant, le second procédé — huiles végétales chauffées — a été utilisé en aviation. Les huiles proviennent de plantes riches en huiles ou d'algues, aussi riches en huiles. Bien qu'ils puissent être utilisés seuls, la façon la plus courante est de mélanger biocarburant et carburant traditionnel. Il y a des problèmes à haute altitude car ils fonctionnent moins bien à basse température que le kérosène traditionnel. Pour cette raison, les biocarburants sont encore en recherche ; les avions pourraient voler plus bas ou utiliser différents mélanges pour contrer ce problème.

Hydrogène

Des avions ont déjà volé en utilisant l'hydrogène comme source d'énergie. Cependant, actuellement, l'hydrogène n'est pas une alternative praticable. Il nécessiterait des changements dramatiques dans la forme et le design des avions car l'hydrogène occupe plus de quatre fois le volume du kérosène conventionnel. Cependant, l'hydrogène pèse moins que les sources traditionnelles, donc des changements de design, bien qu'en recherche, sont certainement possibles. Il y a des partisans et détracteurs de l'hydrogène : certains pensent que la vapeur d'eau libérée en haute altitude est plus dangereuse que le CO2, d'autres le contraire. Cela pourrait être remédié en faisant voler les avions plus bas.

Sources alternatives qui ne fonctionnent pas

Avec la technologie existante, plusieurs sources alternatives ne fonctionnent pas dans l'aviation. Deux sont le méthanol et l'éthanol, alcools produits par de nombreux processus chimiques naturels. Ils sont trop volatils pour la technologie actuelle et contiennent trop peu d'énergie pour permettre à un avion d'aller au-delà d'une très courte distance. Le bio-méthane est aussi peu susceptible de fonctionner, vu le besoin pour le kérosène d'être constant et uniforme en composition. Il serait aussi difficile d'obtenir assez de bio-méthane pour que ce processus soit praticable.

Sources alternatives politiquement controversées

L'énergie nucléaire pourrait théoriquement propulser l'aviation. Cependant, c'est très controversé et il y a peu d'intérêt à poursuivre cette technologie actuellement.