Dans un bâtiment situé au bord d'un parc d'affaires à l'extérieur de Sheffield, le chercheur Ihab Ahmed se prépare à lancer un petit moteur à réaction.
Utilisé à l'origine comme unité auxiliaire d'alimentation d'un avion de ligne commercial, il a été transformé en banc d'essai pour les nouveaux combustibles mis au point dans un laboratoire voisin.
Il s'agit d'une pièce maîtresse du Centre d'innovation pour les combustibles durables de l'Université Sheffield (SAF-IC), un centre de recherche mis en place pour permettre la préparation et l'évaluation des combustibles synthétiques à petite échelle, avant d'être mis en production à grande échelle.
Sur une banque d'écrans d'ordinateur dans une salle de contrôle à proximité, Ihab peut surveiller le moteur comme il commence par une explosion de flamme et de puissance vers le haut.
Les capteurs lui disent ce que le moteur fait en temps réel – et permettent une analyse continue des gaz d'échappement.
Les carburants d'aviation durables (ou carburants d'aviation durables) sont des solutions de remplacement synthétiques aux combustibles fossiles, fabriqués à partir de sources renouvelables.
Il peut s'agir d'huiles de cuisson usagées, de graisses végétales et de déchets agricoles, ainsi que de dioxyde de carbone capté.
L'avantage de brûler des combustibles comme ceux-ci est qu'il n'ajoute pas à la charge globale de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
Le carbone émis n'a été retiré que récemment, que ce soit par des plantes ou par des procédés chimiques.
En revanche, la combustion de combustibles fossiles libère du carbone qui est stocké dans la terre depuis des millions d'années.
D'un point de vue environnemental, c'est jour et nuit, explique M. Ahmed.
En principe, le CO2 devrait être un zéro net, donc il n'y a plus de dioxyde de carbone ajouté à l'atmosphère, mais un autre avantage est la partie non CO2 des choses.
Par exemple, il réduit les particules ou la fumée qui sortent du moteur, ce qui peut affecter vos poumons, ainsi que contribuer à la création de contrails.
Dans la pratique, les combustibles durables ne sont pas neutres en carbone, en raison de l'énergie utilisée pour les produire, les affiner et les transporter.
Les réductions réelles varient considérablement selon le carburant utilisé.
L'industrie de l'aviation est sous pression pour trouver une alternative au carburant à réaction.
Selon les prévisions d'Airbus et de Boeing, la flotte aérienne mondiale devrait plus que doubler au cours des deux prochaines décennies, à mesure que les classes moyennes dans des pays comme l'Inde et la Chine augmenteront et que la demande de voyages aériens augmentera.
Dans le même temps, les membres de l'Association du transport aérien international, qui représente les compagnies aériennes, se sont engagés à atteindre le zéro net d'ici 2050.
Certains gains seront réalisés en remplaçant les avions plus anciens par de nouveaux.
Les avions les plus modernes sont entre 15 et 30 % plus économes en carburant que leurs prédécesseurs.
Pourtant, pour que l'industrie continue à se développer, il faudra beaucoup plus.
À plus long terme, de nouvelles technologies telles que l'énergie hydrogène et l'électrification sont susceptibles de jouer un rôle, du moins sur des trajets plus courts.
Mais il y a des défis considérables à relever.
L'hydrogène, par exemple, est volumineux et difficile à stocker en grandes quantités.
Il doit être conservé soit sous forme de gaz fortement comprimé, soit sous forme de liquide très froid.
Pour être durable, il faut le faire de manière propre, à partir de sources renouvelables – et les approvisionnements sont maintenant très limités.
Nous pensons que nous pourrions apporter un petit avion à hydrogène à pile à combustible sur le marché entre 2035 et 2045, dit Arjen Meijer, directeur général du fabricant de jets brésilien Embraer.
Mais la question à laquelle il faut répondre est la suivante: y aura-t-il suffisamment d'hydrogène pour alimenter ces avions?
Ces choses doivent se réunir.
Ils ne peuvent pas arriver séparément.
Les batteries, quant à elles, sont actuellement très lourdes par rapport à l'énergie qu'elles contiennent.
Cela les rend impropres à l'alimentation des grands avions ou à leur utilisation sur de longues distances.
Cela signifie que l'hydrogène et les avions hybrides, ou entièrement électriques, restent dans des années.
Les carburants d'aviation durables, par contre, peuvent être fabriqués en laboratoire pour avoir les mêmes caractéristiques que les carburants conventionnels dérivés du pétrole brut, de sorte qu'ils peuvent être utilisés dans les avions d'aujourd'hui.
Il y a des restrictions.
À l'heure actuelle, les compagnies aériennes doivent utiliser un mélange de SAF avec du carburant ordinaire, le composant de SAF ne dépassant pas 50 %.
Cependant, les avions modernes sont capables de brûler 100% SAF.
Lors d'un vol d'essai spécialement approuvé l'an dernier, Virgin Atlantic a volé un Boeing 787 de Londres à New York en utilisant du carburant exclusivement produit à partir de matières grasses résiduelles et de sucres végétaux.
Les technologies sont déjà disponibles et certifiées pour être utilisées dans les avions, explique Julie Kitcher, chef de la durabilité chez Airbus.
Le défi avec les carburants durables est vraiment de le produire à l'échelle mondiale, parce qu'il s'agit d'une industrie mondiale, à un prix abordable.
Les approvisionnements en SAF sont actuellement minimes.
Selon le régulateur européen EASA, ils ne représentent que 0,05 % du carburant utilisé dans l'UE.
Ils coûtent également entre trois et cinq fois plus cher que le carburant à réaction ordinaire.
Les gouvernements veulent changer cela.
Au Royaume-Uni, un mandat SAF a été introduit, qui stipule que, à partir de l'année prochaine, 2 % de l'ensemble du carburant à réaction fourni doit être SAF, ce qui passe à 10 % en 2030 et à 22 % en 2040.
L'UE a un mandat similaire, bien qu'il s'étende jusqu'en 2050, date à laquelle l'objectif pour l'utilisation des SAF sera de 63 %.
Les États-Unis n'ont pas d'exigences minimales, mais offrent des subventions pour réduire le prix des carburants durables.
Mais si l'on veut accroître l'utilisation des SAF, la production devra également être considérablement augmentée.
Il existe de nombreuses méthodes ou voies de fabrication de carburants durables.
Ils peuvent être fabriqués à partir de biomasse, comme l'huile de cuisson, les cultures énergétiques, le bois, les résidus agricoles et même les déchets humains.
Toutefois, on craint que cela ne fournisse pas tout le carburant dont le marché aura besoin.
Il faudra peut-être éviter certaines matières premières, soit pour prévenir la dégradation de l'environnement telle que la déforestation, soit pour empêcher que les terres nécessaires à la culture de denrées alimentaires ne soient remises à la production d'énergie.
Une autre solution consiste à utiliser une méthode appelée puissance à liquide, dans laquelle l'eau et le dioxyde de carbone sont dégradés, le carbone et l'hydrogène résultants étant combinés pour créer du combustible liquide.
Cela pourrait produire des approvisionnements potentiellement illimités en carburant, mais pour être durable, il faudrait de grandes quantités d'électricité renouvelable, ainsi qu'une augmentation substantielle du captage et du stockage du carbone.
Les deux processus – utilisant la biomasse ou l'énergie pour liquider – sont actuellement très coûteux.
En conséquence, l'industrie aéronautique exige des mesures pour accroître la production et faire baisser les prix grâce à des économies d'échelle.
Cependant, les écologistes se demandent si cela est réellement viable.
Il y a de bons SAF, et il y a de mauvais SAF, mais la vérité brutale est qu'en ce moment il n'y a pas grand-chose d'autre," dit Matt Finch, chef du groupe de campagne britannique Transport & Environnement.
À l'inverse, en ce moment, il y a des milliers de nouveaux avions sur commande des compagnies aériennes, et ils vont tous brûler des combustibles fossiles pendant au moins 20 ans.
Les actions parlent plus fort que les mots, et il est clair que le secteur de l'aviation n'a pas l'intention de se lasser de sa dépendance à la pollution.
Néanmoins, lors du récent show aérien de Farnborough, plusieurs annonces importantes ont été faites au sujet des Forces armées soudanaises.
Un consortium comprenant Airbus, AirFrance-KLM, Associated Energy Group, BNP Paribas et Qantas a notamment annoncé son intention d'investir 200 millions de dollars (151 millions de livres sterling) dans un nouveau fonds qui investira dans des projets SAF à maturité technologique utilisant par exemple des matières premières à base de déchets.
Pendant ce temps, Boeing a déclaré qu'il avait établi un partenariat avec la société d'investissement Clear Sky pour promouvoir une méthode de production SAF pionnière par la société britannique Firefly.
Cette méthode consiste à prendre des déchets humains et à utiliser la chaleur et la haute pression pour en faire une substance qui peut ensuite être utilisée pour fabriquer des SAF.
En d'autres termes, il permet aux avions d'être alimentés par du caca.
Inscrivez-vous à notre newsletter Future Earth pour obtenir des informations exclusives sur les dernières actualités climat et environnement de la BBC Climate Editor Justin Rowlatt, livré à votre boîte de réception chaque semaine.
En dehors du Royaume-Uni?
Inscrivez-vous à notre newsletter internationale ici.