Mais, l'avion, c'est pas bon pour la planète non ?

L'avion, comme tout autre moyen de transport, contribue au réchauffement climatique et son impact sur l'écosystème est prépondérant. On a vu lors de l'explication du fonctionnement d'un turbo-réacteur que du kérosène est brûlé dans l'air. Il y a donc un rejet de différents gaz à effet de serre (GES), dont notament du dioxyde de carbone (CO2) et des oxydes d'azote (NOx). Les premières restrictions sur l'émissions de gaz à effet de serre datent de 1993, soit 90 ans après les prémices de l'avion ...

I) Un constat

a) Les émissions de GES

Du fait de l'altitude élevée, l'impact des émissions de dioxyde de carbone (CO2) est multiplié par un facteur compris entre 2 et 4 (2.7 d'après le GIEC, Groupe d''Expert Intergouvernemental sur l'évolution du climat). Ainisi, on peut conclure que l'aviation est déja responsable de près de 10% des émissions de gaz à effet de serre en Europe, et cette part ne cesse d'augmenter. On considère un taux global des émissions de GES en équivalent CO2.

Le graphique ci-dessous compare les émissions moyennes d'un vol continental (Paris-Madrid), d'un vol intercontinental (Londres-NewYork), des émissions dûs au chauffage d'une résidence moyenne par personne pour une année et des émissions produites par une personne pour le transport durant une année.

On remarque tout de suite qu'un vol intercontinental rejette autant de gaz à effet de serre que une habitation moyenne durant une année, et un peu moins que les émissions d'une personne durant une année complète en termes de transports. 

Au final, les transports aériens sont responsables de 3,8% des émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial. Les émissions de GES de l'aviation ont progréssé de 51% entre 1990 et 2008. De plus, le trafic sur cette période à explosé : il a eu une croissance de 160%. Voici en France et au niveau international l'évolution des émissions de CO2 du transport aérien :

émissions de CO2 en millions de tonnes

On remarque que le France est un bon élève au niveau de l'émission de CO2. 

b) La seconde vie des avions

Un autre problème de l'avion est sa vie après son utilisation. On sait qu'un avion contient des matières dangereuses telles que de l'uranium appauvri ou de l'amiante. On est alors en droit de se demander si ces avions sont détruits dans les normes écologiques. De plus, une grande partie des avions de nouvelle génération comme le futur dreamliner (Boeing 787) sont construits en grande partie avec des matériaux composites, ce qui entraîne des complications importantes. C'est ce que nous allons essayer de comprendre et d'expliquer dans la partie II. 

Vue aérienne d'un cimetière d'avion, aux Etats-Unis

c) Les largages de carburant

Le largage ou délestage de carburant est une procédure assez rare. Le délestage consite à pulvriser à une altitude minimale de 2000 mètres et à une vitesse minimale de 400 km/h le kérosène contenu dans les réservoirs. Cette procédure est utlisée lors d'incidents techniques après le décollage et nécessitant un retour au terrain. L'avion doit alors alléger sa masse pour atteindre le seuil minimum d'attérrissage. Il pulvérise alors son carburant à l'aide de buses qui envoient le kérosène dans l'air sous haute pression, mélangé à de la vapeur d'eau. Les substances émises dans l'air sont donc du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau, tout deux gaz à effet de serre. Cet acte reste néanmoins rare, il y en a eu à titre d'exemple 3 en 2006.

Délestage d'un avion en pulvérisant son carburant

II) Les solutions

a)Les émissions

Les principales solutions envisagées par rapport au problème de l'émission de GES sont diverses : la compensation volontaire, la taxation mais surtout la recherche et le développement. Un des programmes les plus fameux est le programme "Clean Sky", qui vise à rendre les avions plus propres. Si on laissait les choses comme elles le sont, la croissance aérienne annulerait plus d'un quart de la réduction de 8% de l'ensemble des émissions de GES que l'UE est censé réaliser en vertu du protocole de Kyoto. Ce programme vise à accélérer le développement de nouvelles technologies ayant un impact direct sur les émissions de gaz à effet de serre. Le programme s'étale sur une période de 7 ans (2008-2014) et il est doté d'un budget total de 1,6 milliards d'euros. Celui-ci doit permettre à terme d'atteindre les objectifs fixés par Kyoto qui sont la réduction de 50% des émissions de CO2 et de 80% les émissions d'oxydes d'azote.

Entre 1960 et 2000, la réduction de consommations des moteurs des avions de ligne a été réduite de 60%. Ce résultat a été obtenu par le concours de matériaux innovants ainsi qu'à l'introduction de nouvelles technologies. L'efficacité d'un moteur, c'est-à-dire sa puissance de compression, a été revu à la hausse grâce à une augmentation de la température dans la turbine.

b) La seconde vie des avions

Le recyclage est la principale solution pour les avions en fin de vie. Cette solution a été boosté par le prix à la revente des pièces détachés et des composants précieux qui se trouvent dans les carlingues des avions. On doit détruire plus de 500 ou 600 avions dans le monde pour faire face au "papyboom" des aeronefs construits lors de l'explosion des ventes des années 70-80. 100 avions doivent être décomposés en Europe. Un site s'est créé en France, à Châteauroux, première plateforme dédié exclusivent à ce type d'activité en Europe.

Un avion est principalement composé d'alliages d'aluminium, d'acier, de titane, de cuivre et de diverses matières comme de l'isolant et du verre. Le prix d'une caracasse peut aller jusqu'à plusieurs millions d'euros, mais ce marché est surtout valorisé par la revente de pièces détachées, bien plus rentable pour les compagnies que de demander une pièce à l'usine

Découpe d'une carlingue à l'aide de puissantes mâchoires

Le site le plus connu pour ce type d'activité est la base militaire 309th Aerospace Maintenance and Regeneration Group. Ce site est situé dans l'arizona, à l'intérieur de la base de la Air Force de Davis-Mouthan. Plus de 4400 avions reposent sur le sol caillouteux. C'est un site très lucratif puisqu'il rapporte annuellement 750 millions de dollars américains. Pour 1 dollar dépensé dans le stockage d'un avion, l'état en récupère 11.

La mission de l'AMARG est principalement de fournir aux Etats-Unis et aux pays voisins des pièces détachés, qui peuvent ne plus éxister sur le marché. Environ un tiers des pièces ou même des avions retrouvent une deuxième vie après être passer dans ce centre. Les modéles les plus anciens peuvent être feraillés en lingots à l'aide de puissantes guillotines qui découpent des tronçons entiers de gros-porteurs.

Cables d'avions empilés

Cet organisme est bien sur agréé par l'état. Ainsi, un avion destiné à être féraillé rentre ici dans un long processus bien rodé. Il commence par être démonté de toutes les pièces encore en état de marche qui sont inspectées puis envoyées dans le circuit des pièces détachées. Ensuite, l'avion est dépollué, c'est-à-dire qu'on enlève toutes les substances toxiques à bord. Une fois la structure à nue, la caracasse peut être décomposée et féraillée.

Carcasse dépessée

Il y a l'apparition depuis peu de matériaux composites dans les avions modernes tels que l'A380 ou le boeing 787. Ces materiaux sont beaucoup plus difficile à recycler puisqu'il faut connaître tous les procédés chimiques qu'ils leurs ont été appliqués. Il faut donc une étroite relation avec les constructeurs, qui classe souvent ces informations en secret d'usine. Ce secteur permettra sans doute de créer des emplois pour les années à venir.

Liste des materiaux composites de l'A380

Enfin, la dernière solution pour la deuxième vie d'un avion peut être un peu surprenante. Plusieurs cabinets d'architectes tels que Lot-ek à New York ou David Hertz ont trouvé une voie toute trouvée pour les carlingues d'avions. En effet, ils construisent des villas et édifices à l'aide de matériaux de boeing 747 recyclés. D'autres ont opté pour la fabication de bureaux ou de chaises. Je vous laisse admirer ces photos... Effet garanti.

bureau réalisé à partir de pièces d'Hercules C130

Siège de B52 transformé en chaise