Le secteur de l’aviation s’est lancé un défi: parvenir à zéro émission nette d’ici 2050. Les initiatives sont multiples pour atteindre cet objectif. Voici 3 innovations suisses qui ont toutes le même but: aider le secteur de l’aviation à réduire son impact sur l’environnement.
Le carburant d’aviation solaire de Synhelion
La famille des carburants d’aviation durables (SAF) s’agrandit. Synhelion, spin-off de l'école polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ), a lancé un projet fou: fabriquer du kérosène de synthèse grâce au soleil. En septembre 2022, l’entreprise suisse a présenté DAWN, la première installation mondiale de production industrielle de carburant solaire à Jülich, en Allemagne. Elle sera mise en service d’ici fin 2023. La production de ce nouveau carburant de synthèse pourra alors démarrer.
L’installation d’envergure est impressionnante: un champ de miroirs qui suivent la trajectoire du soleil et renvoient la lumière sur une tour de 20 mètres de haut. À l'intérieur, le rayonnement solaire est concentré à plus de 1 000 °C pour alimenter un processus thermochimique. Un réacteur installé dans cette tour est ravitaillé en méthane et en dioxyde de carbone (CO2), ainsi qu'en eau (H2O). Alimentées par la chaleur solaire, ces matières premières sont converties en gaz de synthèse. Celui-ci est ensuite transformé en fuel solaire à l'aide d'une technologie standard de conversion.
Résultat obtenu: du carburant liquide de synthèse neutre en carbone.
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- Les avantages du carburant solaire:
- Une technologie basée sur la chaleur solaire, source d'énergie renouvelable la plus abondante, largement distribuée et la moins chère à disposition.
- Les centrales solaires n’entrent pas en concurrence avec les terres agricoles et fonctionnent indépendamment du réseau électrique.
- Grâce au stockage d'énergie thermique de Synhelion, production des carburants 24 heures sur 24.
- Le kérosène solaire ne produit que la quantité de C02 nécessaire à sa fabrication lorsqu’il est brûlé.
- Il est compatible avec les moteurs d’avion actuels., les moteurs à combustion ainsi qu'avec l'infrastructure mondiale existante des carburants. - Les points noirs:
- Son prix: il est pour l’instant plus cher que le kérosène fossile conventionnel. L’entreprise est pourtant confiante sur ce point.
« Dans les 10 prochaines années, nous visons un coût de production inférieur à 1 euros le litre », précise Philipp Furler, CEO et Co-Founder de Synhelion. - Les défis à relever:
- Pour faire baisser le prix, la production doit prendre l’ascenseur. Synhelion a des ambitions en la matière et entend produire 10'000 litres de carburant solaire par an dans cette nouvelle usine allemande. Une autre installation similaire, mais d’une capacité de production plus élevée, va être mise en service en Espagne d’ici fin 2025.
Au final, Synhelion s’est fixée un objectif de 875 millions de litres par an pour 2030, soit la moitié des besoins annuels de la Suisse en carburant d'aviation et 50 milliards de litres par année en 2040. Afin d'atteindre cet objectif, l'entreprise a besoin de plusieurs milliards de francs d'investissement.
Synhelion a déjà obtenu un financement de 60 millions de francs suisses. Elle a également le soutien du gouvernement allemand, partenaires industriels comme la société énergétique italienne ENI, ainsi que l'aéroport de Zurich et l’importateur suisse d'automobiles, le groupe AMAG.
Des investissements supplémentaires ainsi que le développement de réglementations internationales et de conditions cadres jouent également un rôle important dans la mise à l'échelle.
Il y a deux ans, SWISS a conclu un partenariat stratégique avec la start-up suisse et en décembre 2022, la compagnie aérienne a investi dans Synhelion. « Nous sommes fiers que SWISS soit prochainement la première compagnie aérienne au monde à voler avec du kérosène solaire », a alors déclaré à la presse Dieter Vranckx, Chief Executive Officer de SWISS.
Système de propulsion 100% électrique
La société H55, spin-off de Solar Impulse pilotée par André Borschberg, s’est lancée en 2017 dans un programme de conception, développement, certification et production de solutions de propulsion électrique pour avions. L’entreprise basée à Sion propose un système de motorisation électrique complet passant par les batteries, le contrôleur moteur, le moteur électrique, jusqu’à l'interface pilote.
L’équipe de l’entreprise valaisanne a déjà fait voler quatre avions électriques comptabilisant plus de 48’000 km parcourus et 1'600 heures de vol effectués en partie avec le Bristell Energic. Ce biplace conçu par le fabricant tchèque Bristell et propulsé par la technologie de H55 a une endurance de 90 minutes et ce sans utiliser une seule goutte de carburant. Il offre une solution zéro émission, silencieuse et économique. La certification du système de propulsion électrique (EPS) qui sera intégré au Bristell Energic est attendue pour 2024.
En parallèle, H55 s’est associé au Canadien Harbour Air (le plus grand opérateur d’hydravion mondial) et à l’Américain magniX pour transformer un avion régional existant en tout électrique. «Cette collaboration tirera parti de nos synergies et complémentarités. Nous comprenons tous que le chemin vers l’aviation électrique est compliqué. Mais en même temps, en unissant nos forces, notre expérience combinée conduira à une certification plus rapide. Et cela offrira à son tour un moyen rapide et sûr d’atteindre le marché et de populariser l’aviation électrique. », précise André Borschberg. Un vol inaugural a eu lieu en août 2022.
H55 travaille aussi sur des solutions hybrides permettant de combiner les avantages des différentes technologies utilisées. En 2022, Pratt & Whitney, l’un des plus grands constructeurs de moteurs d'avions et hélicoptères au monde, a choisi l’entreprise suisse pour développer le système de batteries de son futur avion régional hybride. Cet appareil, capable de transporter 50 personnes, a pour objectif de démontrer une amélioration de 30% de l’efficacité énergétique et une réduction proportionnelle des émissions de gaz à effet de serre par rapport au turbopropulseurs régionaux de dernière génération. Les premiers essais en vol sont prévus pour 2024.
Les containers aériens autonomes
La start-up vaudoise Swiss Airtainer a mis au point un nouveau type de container aérien capable de transporter des médicaments de manière plus sûre et plus durable. Pour rappel, bon nombre de produits pharmaceutiques (médicaments, vaccins) doivent rester à basse température pour que leur efficacité soit garantie. La chaîne du froid est donc essentielle lors de leur parcours logistique. Or, certains aéroports ne sont pas équipés d’infrastructures de recharge. Les containers, en attente sur le tarmac, chauffent et mettent en péril la sécurité des produits.
Les nouveaux containers de Swiss Airtainer sont équipés de panneaux solaires légers couplés à des batteries. Ils sont autonomes énergétiquement et parviennent à conserver une température constante de 5 °C jour et nuit.
Ce produit est également plus durable que la concurrence. Le poids à vide du container est de 400 kg, contre 650 kg habituellement. « Cela nous permet de réduire de 45% les émissions de CO₂ et de 70% celles de substances nuisibles à la couche d’ozone», a récemment précisé à la presse Eduard Seligman, CEO de Swiss Airtainer. Par ailleurs, le coût du transport est réduit de 30%.
Les containers ont fait l’objet d’une certification par l'Agence européenne de la sécurité aérienne (AESA). « Nous sommes déjà en communication avec les principaux fabricants de produits pharmaceutiques, les prestataires de services logistiques et les compagnies aériennes, et nous commencerons les programmes pilotes et commerciaux au début de l'année prochaine », détaille déclare Eduard Seligman, fondateur et PDG de Swiss Airtainer. Deux-cents containers seront commercialisés d’ici à la fin de l’année 2023.
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