Avions et bateaux : comment l’hydrogène entretient le mythe de la croissance

« D’ici 2030, tous nos avions et hélicoptères seront capables de voler avec 100 % de carburants durables », promet Airbus sur son site. L’avionneur européen annonce même la mise en service du premier avion commercial carburant à l’hydrogène dès 2035. Un volontarisme enthousiaste qui s’inscrit dans la droite ligne de l’objectif de neutralité carbone du secteur aérien, acté pour 2050. Son homologue des mers, l’Organisation maritime internationale, ambitionne également d’atteindre la neutralité carbone en 2050.

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Ce défi colossal n’empêche pourtant pas les deux secteurs de prévoir l’explosion du trafic à cette même échéance. Airbus table sur un doublement du trafic aérien mondial entre 2020 et 2042. Il pourrait même tripler d’ici 2050, selon le Groupe d’action du transport aérien (Atag), qui regroupe les industriels du transport aérien. La même dynamique s’observe dans le transport maritime de marchandises, qui pourrait aussi tripler d’ici 2050, selon l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE).

Ces deux objectifs paraissent pourtant radicalement contradictoires. Même sans croissance, sortir des carburants fossiles serait déjà très complexe, tant le poids et les distances parcourues par les cargos et avions de ligne les rendent peu propices à l’électrification. Et les biocarburants ne sont qu’une solution partielle, limitée par la disponibilité de la biomasse. Pour résoudre l’équation, les transports aérien et maritime disposent toutefois d’un argument massue : l’hydrogène vert.

Il est l’ingrédient de base pour confectionner les électrocarburants, ou e-carburants, lesquels doivent compter pour au moins la moitié des « carburants durables » censés rendre les avions et navires neutres en carbone. On les appelle e-carburants, car issus de l’électricité renouvelable, utilisée pour produire l’hydrogène vert, lui-même ensuite transformé en divers carburants gazeux ou liquides : e-méthane, e-méthanol, e-ammoniac, e-kérosène…

L’hydrogène est donc la pièce maîtresse des plans d’avenir de ces deux secteurs. Ils pourraient même avoir besoin en 2050 de quelque 116 millions de tonnes d’hydrogène par an, soit plus du quart de la production totale, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Problème : l’euphorie autour de l’hydrogène, qui nourrit tous les espoirs cornucopiens depuis quelques années, se heurte aux difficultés de développement de cette industrie, qui risque de se déployer beaucoup moins vite de prévu, comme l’a expliqué Reporterre.

Le risque d’une « cannibalisation » de l’énergie

L’hydrogène apparaît ainsi de plus en plus comme un « argument magique » permettant de justifier toutes les ambitions de croissance et de combler opportunément les failles dans les plans de transition énergétique. « Les feuilles de route des industriels sur les e-carburants nient l’existence de toute limite : ils partent du principe qu’il suffira d’augmenter la production d’énergie renouvelable pour leur fournir les e-carburants nécessaires. C’est une sorte de pensée magique », critique ainsi Florian Simatos, enseignant-chercheur à l’école d’aéronautique Isae-Supaero.

Il est coauteur d’un rapport sur la transition énergétique du secteur aérien publié en 2021 qui montre la démesure des attentes qui reposent sur l’hydrogène. En ordre de grandeur, remplacer l’ensemble du kérosène des avions consommé en 2018 par des e-carburants nécessiterait d’utiliser 45 % de toute l’électricité produite cette année-là, souligne le rapport. Sans même prendre en compte l’explosion attendue du trafic prévu d’ici 2050.

Le même ordre de grandeur se retrouve dans d’autres projections, comme celle réalisée en 2022 par l’International Council of Clean Transportation (ICCT). Parmi leurs scénarios envisagés, le seul à atteindre la neutralité carbone en 2050 réclame la consommation de 25 exajoules (EJ) d’électricité en 2050 pour produire les e-carburants et l’hydrogène nécessaire aux avions. Soit l’équivalent, environ, de l’ensemble des énergies renouvelables produites en 2019, note le rapport.

Dans un monde de plus en plus contraint énergétiquement, où la quantité de ressources qui seront réellement mobilisables reste incertaine, le risque serait celui d’une « cannibalisation » de l’électricité disponible, par des secteurs aérien et maritime trop gourmands. Le terme est issu d’un rapport de l’Agence de la transition écologique (Ademe) d’octobre 2023 qui évaluait, à l’échelle de la France, les futurs besoins en e-carburants.

En prenant comme hypothèse la volonté d’indépendance énergétique et une production d’hydrogène 100 % française, l’Ademe conclut que les projections de croissance du trafic aérien et maritime demanderaient des volumes de e-carburants tels qu’ils rendraient « le bouclage énergétique et climatique encore plus complexe dans un système contraint ».

Traduction ? D’autres secteurs ayant besoin d’hydrogène, « mettre en place des politiques de réduction des trafics à moyen et long terme est une nécessité », certifie l’Ademe. Une décroissance des transports qui n’est pourtant jamais envisagée dans les scénarios prospectifs élaborés par les industriels. « Le sujet est tabou pour beaucoup d’acteurs, y compris académiques. La croissance du trafic aérien est une donnée d’entrée, une loi du marché indiscutable », observe Florian Simatos.

Volonté de croissance non négociable

Pour rendre le dogme de la croissance compatible avec les ressources énergétiques, tous les autres curseurs sont poussés au maximum dans les scénarios des industriels, qui tablent sur des progrès technologiques et économiques souvent très optimistes. « Au risque de mettre sous le tapis les risques économiques, les incertitudes sur le rythme de déploiement, les choix d’allocation des ressources, l’acceptation sociétale du développement massif des énergies renouvelables », liste Florian Simatos.

Du côté de l’aérien, on assume le choix de la croissance : « Réduire le trafic ne serait bénéfique ni pour le transport aérien ni pour le pays. Nous participons à la croissance du PIB, [produit intérieur brut] au développement du tourisme et à la balance commerciale, fait valoir Romain Schulz, responsable délégué économie et transition écologique à la Fédération nationale de l’aviation et de ses métiers (Fnam). Si les ressources en électricité ne sont pas suffisantes, les futurs énergéticiens seront libres d’investir dans plus d’énergies renouvelables et nous aurons l’option d’importer des biocarburants de l’étranger. »

La même philosophie anime le secteur maritime : « La réduction du trafic n’est pas envisagée. Différents leviers comme la baisse de la vitesse, l’optimisation des trajectoires et la propulsion vélique [par le vent] nous permettront de réduire nos besoins en carburant », explique Pierre Leonidas, responsable des relations institutionnelles au Cluster maritime français.

Les chiffres, pourtant, donnent là aussi le vertige. Le transport maritime aurait besoin d’environ 18 EJ de carburants durables en 2050, d’après un rapport de l’Umas, société spécialisée sur les enjeux du transport maritime. « Or, pour produire 18 EJ de e-carburant, il faut grosso modo 36 EJ d’électricité, soit environ 20 % de la production mondiale attendue en 2050 qui serait dédiée aux bateaux. C’est énorme », pointe Yann Briand, chercheur sur les trajectoires de décarbonation des transports à l’Institut du développement durable et des relations internationales (Iddri).

L’association Négawatt, qui accorde une place essentielle à l’hydrogène dans son scénario 100 % énergie renouvelable en 2050, insiste également sur la nécessité de prioriser les usages de ce gaz vert, notamment pour l’industrie sidérurgique et chimique. « Voyant que le vent est en train de tourner et que les efforts de décarbonation vont être monstrueux, l’aérien sort l’hydrogène de son chapeau et se rêve encore en croissance. Ils sont encore dans le monde d’avant. Mais sans sobriété, on va dans le mur », dénonce Stéphane Signoret, membre de l’association.

Vers une sortie du déni ?

Autre problème notable : les e-carburants sont une manière particulièrement peu efficace d’utiliser l’électricité. Transformer de l’électricité en hydrogène, puis cet hydrogène en e-carburant, entraîne la perte que l’on peut estimer à quelque 60 % de l’énergie en cours de route. La combustion du carburant dans un moteur, qui transforme cette énergie en mouvement, génère encore environ 70 % de déperdition d’énergie, selon l’estimation d’une étude publiée dans Nature Climate Change en 2021.

Autrement dit : neuf dixièmes de l’électricité nécessaire pour déplacer des véhicules avec des e-carburants sont perdus en cours de route. De quoi questionner sérieusement la priorisation des ressources électriques dans un contexte d’urgence de la transition énergétique.

« [Ils] veulent garder leurs parts de marché, mais ils ne sont pas fermés à une évolution »

Pour Yann Briand, ces contraintes finiront par forcer l’aérien et le maritime à sortir d’une forme de déni de réalité quant à leurs espoirs de croissance. « Il y a une compréhension incrémentale des enjeux, comme pour les voitures il y a une dizaine d’années : on a d’abord annoncé la voiture électrique comme étant la panacée avant de réaliser qu’il fallait changer les comportements, repenser l’urbanisme, privilégier les transports en commun. Dans le maritime, la hausse du trafic a longtemps été corrélée à la notion de développement, perçue comme très positive. Mais les choses commencent doucement à bouger », note le chercheur.

Et d’ajouter : « Les armateurs ont avant tout besoin de visibilité et veulent garder leurs parts de marché, mais ils ne sont pas fermés à une évolution. Les acteurs clés, qui peuvent décider d’une évolution du trafic et de relocalisations de l’économie, ce sont les multinationales et les États. »

Au niveau de l’État français, une étude prospective sur le transport maritime réalisée en 2022 par France Stratégie, concluait que seul le scénario prévoyant une stabilisation du trafic d’ici 2050 au niveau de 2008 permettait d’atteindre la neutralité carbone. Reste à savoir si cette remise en cause du dogme de la croissance infusera jusque dans les plus hautes sphères.