Des avions plus verts pour un ciel plus pur
Les biocarburants pourraient réduire la pollution créée par le trafic aérien
Selon une étude publiée aujourd’hui dans la revue Nature, l’ajout de biocarburant issu d’huile de caméline au carburant conventionnel utilisé par les réacteurs d’avion réduit de 50 à 70% le nombre et la masse des particules volatiles et non volatiles émises lors de vols en haute altitude.
Les biocarburants représentent une option intéressante pour l’aviation étant donné qu’ils contiennent très peu ou pas de soufre et de composés aromatiques, contrairement aux carburants à base de pétrole.
De ce fait, ils permettent de réduire les émissions de sulfates et de particules de suie par les réacteurs, qui ont un impact sur la qualité de l’air ainsi que sur la formation de nuages de condensation, ces typiques traînées blanches que produisent les avions en vol dans leur sillage.
Les auteurs de l’étude rappellent d’entrée de jeu que ces nuages de condensation affectent le climat. « Les émissions d’aérosols par les avions induisent la formation de cirrus. Ces nuages persistants [ressemblant à de fins filaments blancs] qui sont dispersés dans le ciel absorbent le rayonnement solaire, ce qui contribue à accroître la température de l’atmosphère», explique Anthony Brown, ingénieur en aérodynamique à l’Institut de recherche en aérospatiale du Conseil national de recherches du Canada (CNRC).
«Quand l’humidité de l’atmosphère est saturée, les fines particules qui sont relâchées par les réacteurs d’avion constituent des noyaux autour desquels se condense la vapeur d’eau. C’est ainsi que se forment les caractéristiques nuages de condensation à l’arrière des avions en vol.»
Diminution des particules
Dans leur étude, les chercheurs ont procédé à des prélèvements des gaz d’échappement d’un DC-8 de la NASA filant à sa pleine vitesse de croisière à une altitude variant entre 9000 et 11 000 mètres.
Certains réservoirs de cet avion étaient remplis de carburant conventionnel tandis que d’autres contenaient un mélange composé de 50% de biocarburant issu d’huile de caméline et de 50 % de carburant à base de pétrole, mais à faible teneur en soufre.
Les prélèvements étaient effectués depuis un avion de recherche de la NASA, du Centre aérospatial d’Allemagne et du CNRC qui suivait le DC-8 de la NASA à une distance de 30 à 150 mètres afin que les panaches de gaz provenant des différents réacteurs (étant alimenté par des carburants différents) n’aient pas eu le temps de se mélanger.
Les chercheurs ont ainsi pu observer que les émissions de particules volatiles, telles que des sulfates et des nitrates, et de particules non volatiles, soit principalement des particules de suie (ou carbone noir), qui résultaient de la combustion du mélange contenant le biocarburant étaient réduites de 50 à 70% par rapport à celles provenant de la combustion du carburant à base de pétrole.
Cette réduction était toutefois un peu moins prononcée (elle était de 25%) lorsque les moteurs déployaient leur poussée maximale.
«En diminuant le nombre de particules de suie émises, le biocarburant réduit du coup le nombre de noyaux de condensation, et de ce fait la formation de nuages de condensation », résume M. Brown. « Nous devons toutefois accumuler de plus amples données, car nos résultats actuels présentent un écart-type [variation autour de la valeur moyenne] trop grand. »
Le fait que le contenu en hydrogène du biocarburant soit plus élevé (8% plus élevé) que celui du carburant à base de pétrole comporte toutefois un inconvénient : «l’oxydation de l’hydrogène entraîne la production d’une plus grande quantité de vapeur d’eau qui en se condensant favorise la formation de nuages de condensation », explique M. Brown.