Les solutions de décarbonation de l’aérien et les alternatives à la propulsion thermique se multiplient, à l’image du projet d’avion 100% électronique de la start-up Aura Aéro prévu pour 2024 (propulsion électrique et hybride), des avions à hydrogène développés par Airbus (propulsion hydrogène) ou encore des biocarburants aériens durables pensés par Synhelion.

Mais pour les moyens et longs courriers, la priorité du secteur va sur le développement des carburants aériens durables (CAD ou SAF, Sustainable Aircraft Fuel), produits à partir de matières organiques ou par voie de synthèse. L’Union européenne s’est dotée en mai 2023 d’une feuille de route, REfuelEU Aviation, fixant des taux d’incorporation des CAD jusqu’en 2050. Tous les vols au départ de l’Union européenne seront obligés d’incorporer une part minimale de CAD de 2 % dès 2025, part qui passera ensuite à 6 % en 2030, 20 % en 2035, 34 % en 2040, 42 % en 2045 et 70 % en 2050.

L’Europe compte actuellement 8 sites de production industrielle en mesure de commercialiser des biokérosènes (selon l’IFPEN). Il s’agit exclusivement d’unités de production de biodiesel de type HVO (huile végétale hydrotraitée), en mesure de produire des HEFA-SPK (esters et acide gras hydrotraités à la paraffine synthétique), jusqu’à une capacité de 4 millions de tonnes par an (Mt/an) environ. Le procédé HEFA, qui permet de transformer des huiles végétales, des huiles usagées et des graisses animales en biokérosène, est la voie la plus mature et la moins chère. Il est en effet possible de convertir des raffineries classiques en bioraffinerie produisant du HVO, comme TotalEnergies le réalise actuellement à Grandpuits, en collaboration avec Saria, pour produire 285 000 tonnes de biocarburants à partir de 2025.

Ces solutions s’inscrivent dans le plan France 2030, qui prévoit 2,1 milliards d’euros dédié à la décarbonation du secteur aérien, comme Emmanuel Macron l’a annoncé le 16 juin dernier sur le site Safran de Melun-Villaroche (Moissy-Cramayel). Le plan d’investissement se répartit comme suit :

• 300 millions d’euros de soutien au Conseil pour la recherche aéronautique civile (Corac), bras armé de l’innovation pour la filière française, sur la période 2024-2030 ;
• 200 millions d’euros d’investissements privés et 50 millions d’euros de financements publics pour accélérer « neuf nouveaux projets d’avions hybrides, électriques ou hydrogène » (dont les projets portés par Beyond Aero et Elixir Aircraft) ;
• 200 millions d’euros débloqués pour investir dans la filière des carburants durables, pour aider à financer la production de 500 000 tonnes de carburants durables par an d’ici 2030.

Ces investissements publics rentrent dans la feuille de route de financement global de 15 milliards d’euros – liant investissements publics et privés – dédiée au développement du premier avion ultrasobre, qui sera le successeur de l’A320 dans les prochaines années. Objectif : parvenir à atteindre le zéro émission nette pour l’aviation en 2050, comme s’y sont engagés les acteurs mondiaux du secteur lors de l’Assemblée de l’Organisation de l’Aviation civile internationale (OACI) fin 2022. Après des efforts publics-privés entre 2020 et 2023, qui ont mobilisé près de 6 milliards d’euros (dont 2,3 milliards d’euros de soutiens publics), l’Elysée a précisé qu’il reste 9 milliards d’euros à financer ces prochaines années pour voir émerger ce nouveau type d’avions.

Le groupe emploie environ la moitié de ses effectifs français en Île-de-France, soit plus de 20 000 salariés. Outre son siège social, le groupe conçoit et produit dans la région une large part de ses activités : turbines d’hélicoptères, nacelles de moteurs et aérostructures, systèmes de transmission de puissance de moteurs, conception et fabrication de sièges éjectables et d’équipements de cabines, etc. Le pôle principal de Safran est implanté dans la zone d’Evry-Melun, qui est aujourd’hui le premier site au monde pour la production de moteurs d’avions. C’est ici que sont conçus et testés les moteurs LEAP développés avec General Electric au sein de la coentreprise CFM International, ainsi que les moteurs du Rafale. Le site de Melun-Villaroche à Réau, qui regroupe 25% des salariés du groupe en Ile-de-France, abrite l’assemblage complet de moteurs civils (CFM, Leap) et militaires (M88), l’assemblage de certains modules de turbopropulseurs, du moteur Leap, deux centres d’excellence industrielle, des activités de R&D et de maintenance ainsi que le musée Safran.

Créée au début des années 2000, l’entreprise est aujourd’hui leader mondial de la conception, production et commercialisation des systèmes auto freinant destinés aux dispositifs mécaniques des grands donneurs d’ordre de l’aéronautique. Ces systèmes brevetés servent à sécuriser les assemblages vissés en environnement sévère tout en facilitant et en accélérant la maintenance sur les moteurs d’avions.

Alors qu’elle comptait 3 salariés en 2009, l’entreprise en emploie 120 aujourd’hui. 85 % de son chiffre d’affaires (passé de 1 à 22 M€) est réalisé à l’export, avec deux sites à l’étranger (États-Unis et Pologne). L’augmentation très rapide de l’activité a pu être absorbée notamment par le développement de la robotique et de l’automatisation qui ont permis de réduire le nombre de gestes techniques. Quatre axes ont été dégagés pour réduire la dépendance de l’entreprise à l’aéronautique : le développement commercial des produits existants ; l’intégration de l’électronique depuis 2018 ; la décarbonation (mise en œuvre d’un système d’impression permettant de faire des structures complexes et plus fines, moins gourmandes en matériaux), et l’évolution vers l’industrie 4.0 (mise en place d’un système Keyprod, qui permet de récupérer les informations des machines installées et de mieux suivre l’activité robotisée). En 2021, JPB Système a investi 30 millions d’euros dans la construction d’une nouvelle usine ultramoderne, intégrant des technologies de fabrication de pointe. Ce site de 10 000 m² situé à Villaroche devrait être opérationnel d’ici fin 2023. Il permettra notamment une extension des solutions auto-freinantes historiques de JPB à d’autres domaines d’application au sein de l’aérospatiale, et une exploration de nouvelles opportunités pour ces solutions dans d’autres secteurs du marché comme la mobilité, le nucléaire, le pétrole et le gaz, et le transport maritime.

Par ailleurs, JPB System a annoncé en juin 2023 son entrée au capital d’Addimetal en juin 2023. Cet engagement auprès de la start-up toulousaine spécialisée en impression 3D (technologie « Metal Binder Jetting ») est complémentaire du cœur de métier de JPB System : trois imprimantes 3D, aujourd’hui uniquement maîtrisées et commercialisées par des sociétés américaines, seront ainsi bientôt déployées à Montereau-sur-le-Jard.

Dans le cadre du Plan France 2030, JPB System s’est vu accorder en juillet 2023 une subvention pour lui permettre de continuer à investir et développer les aspects technologiques et les ressources humaines de sa solution de suivi de production (KEYPROD) ainsi que ses activités de technologie d’impression, 3D Metal Binder Jetting (MBJ).

Lauréat de l’appel à projets « Produire en France des aéronefs bas carbone » permettant de lever les verrous techniques importants, JPB va pouvoir développer une ligne pilote de fabrication de pièces aéronautiques pour les aéronefs bas carbone. Cette ligne utilisera le procédé de fabrication additive « MBJ » et réalisera donc de la pré-industrialisation de pièces.

Implanté au cœur du pôle aéronautique et technologique depuis 2019, l’Usine Ecole 4.0 (anciennement Training Center 4.0) forme une centaine d’étudiants à la conception des pièces des moteurs des avions (CQP opérateurs régleurs commande numérique et programmation ISO CNC).

Prises en charge par le Fonds Social Européen ITI, ces formations s’adressent à des candidats venus d’horizons divers et recrutés à tous les niveaux d’études. L’Usine Ecole 4.0 intègre un réseau de compétences et d’échanges reconnu :

• associé au syndicat professionnel des métiers industriels sur commande numérique affilié à la Fédération des industries mécaniques (ETI-PME) ;
• partenaire de l’Association des mécaniciens pilotes d’aéronefs anciens (AMPAA) pour la mise en application des méthodes traditionnelles sur avions de collection.
• adhérent de France Cluster Aéronautique (accès aux ateliers d’échanges de bonnes pratiques et au réseau national).

Le groupe ADP et GRTgaz réfléchissent conjointement aux moyens d’acheminement de l’hydrogène sur les aéroports Paris-Charles de Gaulle et Paris-Orly.

GRTgaz, l’opérateur gazier, et ADP, le gestionnaire des aéroports franciliens ont ainsi annoncé en 2023 le lancement d’une étude sur l’approvisionnement de l’hydrogène sur les plateformes aéroportuaires, visant à « définir le moyen le plus efficace et compétitif d’acheminer ce carburant alternatif ».

Avec cette étude, le groupe ADP souhaite aligner son calendrier sur celui indiqué par Airbus pour la mise en service d’un avion à hydrogène en 2027. Si cette échéance apparaît comme clé pour la compétitivité des aéroports franciliens, le gestionnaire cherche également à développer l’hydrogène pour la décarbonation de ses plateformes (engins à hydrogène d’assistance en escale, planches d’accueil pour les constructeurs d’aviation légère).

Hormis la redéfinition des besoins (déjà estimés à plus de 1 000 tonnes par jour pour les deux aéroports), cette étude va définir les moyens techniques liés à ce nouveau carburant.

• La forme de l’hydrogène : celui-ci sera produit et acheminé sous forme gazeuse jusqu’à l’aéroport où la liquéfaction nécessaire à l’alimentation des avions sera réalisée
• Les réseaux : en optant pour une production externe, des réseaux complets d’acheminement seront nécessaires pour les besoins. Des interconnexions sont envisagées sur divers réseaux afin de bénéficier d’un hydrogène constant et compétitif. La présente étude doit déterminer la meilleure option d’acheminement : canalisations existantes ou création de nouveaux réseaux.
• Les équipements et le foncier. L’hydrogène va nécessiter des aménagements : des infrastructures de stockage mais aussi de liquéfaction devront être installées, le tout représentant 20 hectares tandis que les électrolyseurs occuperont 5 hectares.

Cette étude est la première initiative française d’intégration technique de l’hydrogène sur les plateformes aéroportuaires.

Airbus vise la mise en service d’un avion hydrogène d’ici 2035. Ce projet jusqu’à présent limité au domaine des start-ups (ex. ZéroAvia, Universal Hydrogen…) semble bien engagé par l’avionneur européen dans le cadre de son programme ZeroE (zéro émission). Ce programme cherche à mettre au point la propulsion à hydrogène, avec deux options de motorisation possibles pour lesquelles Airbus devra arbitrer :

• Le système de pile à combustible 

Cette solution permet de transformer l’hydrogène en électricité et faire tourner un moteur électrique, avec le défi de fabriquer des piles plus puissantes que ce qui existe actuellement tout en étant plus légères pour être installées dans un avion. La pile actuellement développée par Airbus pourrait permettre de faire voler un appareil hydrogène d’une centaine de passagers.

• Le système de combustion

En réflexion également, cette solution consistant à  brûler directement l’hydrogène dans une turbine classique, moyennant quelques adaptations dans le fonctionnement du moteur, est considérée comme moins satisfaisante sur le plan environnemental (rejet d’oxyde d’azote).

Après les phases de recherche, les périodes d’essai prévues entre 2026 et 2028 devront déterminer la poursuite ou non du programme d’avion à hydrogène.