Le début de l’aviation électrique est proche, mais il faudra encore de nombreuses années avant que l’écologiste moyen puisse voler sans culpabilité sur un avion long-courrier entièrement électrique.

En attendant, les scientifiques essaient de rendre les avions commerciaux que nous avons déjà plus durables, et l’un des meilleurs moyens d’y parvenir est de changer le carburant qu’ils consomment.

Au lieu de rejeter du dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère, des chercheurs de l’université d’Oxford et de l’université de Cambridge au Royaume-Uni ont maintenant trouvé un moyen pour les avions de capturer ce gaz dans l’air et de le brûler pour en faire du carburant.

Au lieu de créer une toute nouvelle flotte d’avions électriques, ce qui nécessiterait d’énormes progrès dans la technologie des batteries de stockage, cette nouvelle approche permettrait au monde de réduire son empreinte carbone en volant. C’est-à-dire, s’il s’avère qu’elle fonctionne à plus grande échelle.

En laboratoire, les chercheurs ont pu capturer et convertir le CO2 gazeux directement en carburant pour avion à l’aide d’un catalyseur peu coûteux à base de fer.

La quantité de carburant liquide produite est encore bien trop faible pour alimenter un avion réel, mais si les combustibles fossiles peuvent être capturés dans l’air en volume suffisant, convertis en énergie avec un rendement suffisamment élevé et ensuite réémis, un avion pourrait théoriquement voler de manière neutre en carbone.

Selon les chercheurs :

Ce processus catalytique offre une voie intéressante non seulement pour atténuer les émissions de dioxyde de carbone mais aussi pour produire du carburant renouvelable et durable.

Le recyclage du dioxyde de carbone en tant que source de carbone pour les carburants et les produits chimiques de grande valeur offre un potentiel considérable pour l’industrie aéronautique et pétrochimique.

Normalement, lorsque les combustibles fossiles brûlent, les hydrocarbures qu’ils contiennent sont transformés en dioxyde de carbone et en eau, libérant ainsi de l’énergie. Le nouveau système inverse essentiellement ce processus naturel.

En ajoutant de la chaleur au système, les ingénieurs ont pu combiner le dioxyde de carbone et l’hydrogène, séparé de l’eau, pour produire quelques grammes de carburant liquide qui, selon les chercheurs, pourrait fonctionner dans un moteur à réaction.

Le catalyseur responsable de cette impressionnante réaction chimique est composé de fer, de manganèse et de potassium, qui sont des éléments terrestres abondants, plus faciles et moins chers à réunir que de nombreux candidats similaires. Le catalyseur se combine aussi facilement avec l’hydrogène et présente une grande sélectivité pour toute une gamme d’hydrocarbures pour moteurs à réaction.

Il en résulte un peu de carburant, ainsi que plusieurs produits pétrochimiques qui ne peuvent être obtenus qu’à partir de combustibles fossiles.

Ce nouveau système n’est pas le premier, ni ne sera le dernier, à convertir nos émissions de carbone en biocarburant désirable. Au Canada, des scientifiques ont mis au point un énorme complexe industriel pour capturer le CO2 comme le feraient les arbres d’une forêt, en l’utilisant pour former un carburant hydrocarboné.

Mais si quelques études ont montré qu’il est possible de convertir le CO2 atmosphérique en carburant liquide, il est extrêmement difficile et coûteux de produire plus qu’une infime quantité.

Le nouveau système semble prometteur, mais la question de savoir s’il est pratique ou non est une autre affaire. Il semble que cela pourrait fonctionner, mais la mise à l’échelle est toujours un problème, et il y a de nouvelles surprises lorsque vous passez à des échelles plus importantes.

Certains sont pleins d’espoir, tandis que d’autres considèrent ces méthodes comme un simple battage publicitaire. L’année dernière, lorsqu’une entreprise européenne a annoncé qu’elle travaillait sur un moyen de capturer le CO2 de l’air pour alimenter les futurs avions, les critiques ont souligné que le carburant produit chaque jour ne permettrait que 5 minutes de vol.

Des rendements aussi minuscules ne sont pas une solution à la crise climatique, et certains environnementalistes soutiennent que notre seule option possible est de moins voler. D’autant plus que la réalité d’une économie circulaire du carbone est encore loin et que la crise du changement climatique est déjà là.

En fin de compte, tout dépend de la rapidité avec laquelle nous pourrons développer cette technologie prometteuse, et le fait est que cela pourrait ne pas se faire assez vite.

Les ingénieurs veulent en fin de compte relier leur nouveau système à des émetteurs de carbone établis, comme les centrales électriques au charbon, et cela nécessiterait bien sûr de continuer à produire des combustibles fossiles. C’est aussi très coûteux et pourrait ne pas être attrayant pour les entreprises, même si cela fonctionnait.

Néanmoins, avec l’accélération du changement climatique et l’augmentation de l’aviation dans les années à venir, l’équipe d’ingénieurs soutient que la conversion et l’utilisation du CO2 sont « une partie intégrante et importante du contrôle des gaz à effet de serre et du développement durable ».

D’autres biocarburants durables qui reposent sur les plantes nécessitent de vastes superficies de cultures et ne s’attaquent pas en même temps à nos émissions.

Les chercheurs de conclure :

C’est donc la vision de la voie à suivre pour atteindre des émissions nettes de carbone zéro de l’aviation, un point d’appui d’un futur secteur aérien mondial zéro carbone.

L’étude publiée dans Nature Communications : Transforming carbon dioxide into jet fuel using an organic combustion-synthesized Fe-Mn-K catalyst et les chercheurs discutent de leur procédé dans un article de Wired : Could Carbon Dioxide Be Turned Into Jet Fuel?