Literatura científica selecionada sobre o tema "Avions – Carburants – Développement durable"

Poursuivre l’aventure humaine du transport aérien et offrir les mêmes chances de voyage aux générations futures avec l’enjeu de la neutralité carbone en 2050 impose à toutes les parties prenantes du secteur aéronautique des investissements massifs dans la chaîne de production et la décarbonation, dans un contexte de croissance du trafic et de mise en tension de la chaîne de valeur résultant des crises sanitaires et géopolitiques. Atteindre la neutralité carbone en 2050 oblige à mobiliser plusieurs leviers : le renouvellement des flottes par des avions plus performants, plus légers, plus efficients ; la quête de sobriété et de performance grâce aux progrès technologiques ; l’électrification ; le développement de carburants de substitution au kérosène : les carburants d’aviation durables et l’hydrogène ; l’optimisation des opérations au sol comme en vol ; l’incitation par la réglementation ; la compensation des émissions résiduelles ; l’adaptation des compétences de la filière ; et enfin l’implication des consommateurs.

La pandémie de Covid-19 a créé une crise sans précédent pour le transport aérien mondial, menant de nombreux observateurs à penser que l’aviation ne retrouverait jamais la croissance des années passées, et qu’elle pourrait même connaître un certain déclin. C’était oublier que le transport aérien est devenu un bien irremplaçable de nos sociétés modernes, transportant des biens et reliant les personnes, les cultures et les territoires, autant de facteurs de développement et de progrès. Ainsi, à la suite de mesures sanitaires strictes, le transport aérien a pu retrouver progressivement son niveau de 2019, avec une croissance qui semble désormais repartir à un rythme de l’ordre de 3,6 % par an. Cette forte demande met sous tension les chaînes de production d’Airbus et de ses sous-traitants, affaiblis par la crise. Mais le principal enjeu est d’assurer une croissance durable du transport aérien, compatible avec les objectifs de l’Accord de Paris sur le climat. C’est le défi que s’est donné Airbus avec l’ambition d’être le pionnier d’une aviation totalement décarbonée grâce à des avions de plus en plus performants en termes d’émissions, à des technologies de rupture, comme l’avion à hydrogène, et au recours massif aux carburants durables. Et ce, pour une aviation durable, mais aussi un monde plus sûr et plus uni.

L’engagement du secteur aérien d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 suppose un effort sans précédent sur l’efficacité énergétique des avions, en complément de l’usage des carburants durables. Ce défi est à l’origine d’un foisonnement d’innovations en cours dans le domaine de la propulsion aéronautique. La propulsion électrique ou hybride, sous des formes variées, va irriguer tous les segments aériens : l’aviation générale sert ainsi de terrain d’expérimentation pour des technologies qui contribueront à réduire la consommation des prochains moteurs d’avions commerciaux. D’un point de vue climatique, l’enjeu principal réside dans la propulsion de la prochaine génération d’avions court-moyen-courriers, succédant à l’Airbus A320neo et au Boeing 737 MAX. Safran et son partenaire GE Aerospace s’y préparent au travers du programme technologique RISE, qui recouvre le développement de nombreuses innovations de rupture et permet d’initier la mobilisation de toute la filière.

Être une source d’inspiration est profondément ancré dans l’ADN d’Airbus, et aujourd’hui notre objectif est d’être le pionnier de l’aérospatiale durable, pour un monde sûr et solidaire. Depuis plus de cinquante ans, nous valorisons l’innovation pour réduire l’empreinte environnementale de nos produits et de nos activités. Un effort considérable a été fait pour promouvoir le renouvellement des flottes au sein des compagnies aériennes vers des avions de nouvelle génération plus performants, économes en carburant et respectueux de l’environnement. Nous nous attachons à développer et porter à maturité les technologies nécessaires à la décarbonation, notamment avec des évolutions en matière thermopropulsive des moteurs, ou plus révolutionnaire comme l’utilisation de l’hydrogène ; des essais en vol seront bientôt effectués sur l’un de nos avions d’essai. Un autre levier important est l’utilisation grandissante des carburants d’aviation durables pour atteindre les objectifs de réduction des émissions carbone du transport aérien d’ici à 2030. Un partenariat stratégique a d’ailleurs été récemment signé entre Airbus et TotalEnergies afin d’accélérer leur déploiement ; ce carburant fourni par TotalEnergies devrait permettre de réduire jusqu’à 90 % les émissions de CO 2 sur l’ensemble du cycle de vie, en comparaison de leur équivalent fossile. Enfin, « être pionnier dans l’aéronautique durable » signifie, pour nous, assumer notre responsabilité en tant que leader reconnu de notre industrie, pour créer une valeur à long terme pour nos parties prenantes et pour la société. Notre ambition comprend des engagements forts pour réduire nos impacts environnementaux et notre empreinte écologique, en adoptant une perspective de cycle de vie. Cette responsabilité environnementale commence dès la phase de conception, se poursuit durant le processus de fabrication et après la livraison, ainsi que dans le quotidien de chaque salarié, dans nos opérations industrielles et celle de notre chaîne d’approvisionnement. Toutes ces évolutions technologiques majeures et cette transformation de notre entreprise font d’Airbus un acteur majeur dans la société, avec des défis passionnants et stimulants à relever.

Le mot environnement est polysémique. Selon les contextes et les disciplines, on peut référer à l’environnement physique, naturel ou social. Il est parfois associé, à tort, aux notions d’écosystème et de ressources naturelles. Ces ambiguïtés sont intéressantes du point de vue de l’anthropologie, car elles révèlent la multitude de réalités auxquels le terme réfère ainsi que les divers usages et pratiques auxquels il est lié et, surtout, aux différentes façons dont il peut être pensé, imaginé, transformé, projeté et vécu selon les groupes sociaux et culturels. Depuis les années 1960, les préoccupations liées à l’environnement sont très présentes. Cette situation est à mettre en lien avec trois phénomènes : l’émergence des inquiétudes à l’égard de la contamination causée par l’industrialisation et envers la surexploitation de la nature qui sont sans cesse croissantes, l’avènement des mouvements écologistes et environnementalistes qui ont publicisé ces enjeux dans la société et l’institutionnalisation de l’environnement, notamment par la mise en place un peu partout dans le monde de ministères de l’Environnement, de politiques environnementales et de législations concernant l’usage de la nature. Tout en interrogeant les concepts de nature et de culture, plusieurs approches au sein de l’anthropologie questionnent l’environnement par l’étude des différents types de rapports qu’entretiennent les êtres humains avec ce qui les entoure, ce qui les supporte et les constitue. L’écologie culturelle de Steward (Steward 1955), l’approche écosystémique de Rappaport (1967), l’ethnoscience et l’ethnoécologie (Haudricourt 1956), l’œuvre d’anthropologie structurale de Lévi-Strauss, les travaux relatifs aux rapports à la nature, des vivants et des non-vivants (Ellen et Katsuyochi 1996; Descola 2005; Viveiros de Castro 2009), et ceux propres à la perception et à « l’habiter » (Ingold 2000) sont parmi les approches anthropologiques ayant fait de l’environnement et de la nature le centre de leur réflexion. Elles s’inscrivent à la fois dans les courants matérialistes et symboliques de l’anthropologie et dans les écoles anglo-saxonnes et françaises de l’étude des relations socio-environnementales. Ces catégorisations ne sont toutefois pas absolues : des chevauchements et des emprunts enrichissent aujourd’hui les réflexions de chacun. Depuis les années 1990, les recherches anthropologiques concernant les relations entre l’environnement et les êtres humains sont nombreuses, variées et croissantes; elles intègrent souvent des approches propres à d’autres disciplines, telles que la géographie, la sociologie, les sciences politiques et la philosophie, et combinent des recherches fondamentales et appliquées. L’écologie politique (political ecology : approche critique des changements environnementaux qui analyse les liens entre des enjeux écologiques et d’économie politique) est un exemple de courant théorique phare qui intègre ces disciplines et qui rallie de nombreux chercheurs en anthropologie (Bryant et Bailey 1997; Escobar 1996; Gauthier et Benjaminsen 2012; Biersack et Greensberg 2006; Peet, Robbins et Watts 2011). Les efforts de compréhension de la pluralité des modes d’interprétation, de représentation et d’incorporation de l’environnement se nourrissent aussi d’études en histoire environnementale et questionnent les perceptions et les constructions sociales de la nature. Les concepts de natures humanisées (issues d’aménagements ou de perturbations anthropiques) y sont mis en rapport avec ceux de natures « sauvages et primaires »; des remises en question des idéaux de la wilderness, évoqués dans la tradition anglo-saxonne (Cronon 1995; Balée 2006), en émergent, démontrant qu’une supposée nature originelle n’aurait jamais existé et que l’environnement est, au contraire, travaillé, médié, construit par des actions humaines depuis la présence des premières communautés humaines. Ces clarifications amenées par l’anthropologie s’ancrent dans des compréhensions de la nature organisées par des savoirs environnementaux locaux et autochtones (Menzies 2006) qui sont souvent discrédités par la science positiviste occidentale (Fairhead et Leach 2003). Ces recherches sont également alimentées par des réflexions récentes en sciences de l’environnement où le modèle homéostatique de la nature (dans lequel les écosystèmes, en tant que systèmes, tendraient vers un équilibre via des mécanismes de rétroaction régulateurs) est contesté, préférant des approches qui intègrent le chaos et l’incertitude (Scoones 1999). Dans tous les cas, ces recherches s’attachent à montrer que les divisions conceptuelles entre la nature et la culture, la société et l’environnement ne sont pas universelles et s’ancrent plutôt dans des constructions modernes (Latour 1991). Ces réflexions foisonnantes ne sont pas étrangères aux analyses anthropologiques des discours environnementaux qui s’intéressent notamment à la cristallisation de certaines formules, telles que : les forêts cathédrales, le développement durable, la désertification et les changements climatiques (Crate et Nuttall 2009; Redclift 1987; Sachs 1993) et à leurs portées sociale et culturelle. Plusieurs auteurs exposent ainsi les conséquences sociales et politico-économiques variées, tant locales qu’internationales, des discours globalisés sur l’environnement dont les enjeux, connotés de conceptions « occidentales » anthropocentristes du rapport à la nature, sont énoncés et répétés par un petit groupe d’experts lors de récurrentes « grandes messes » internationales que sont les Conventions cadre des Nations unies sur les changements climatiques, les Conventions sur la diversité biologique et les Sommets de la Terre. Ces nouveaux processus politiques par lesquels l’environnement est gouverné et contrôlé, nommé environnementalité (Agrawal 2005), constituent des phénomènes où la nature est conçue comme un espace propre à l’intervention du gouvernement. Les anthropologues s’intéressent à ces processus, ainsi qu’aux enjeux qui y sont discutés, comme la justice environnementale, les réfugiés climatiques et le racisme environnemental, des termes qui témoignent de l’intrication sociale, politique, économique et culturelle inhérente à la situation écologique mondiale actuelle. Des recherches examinent également les mécanismes de négociation des enjeux élaborés lors de ces évènements et les structures qui codifient les échanges permettant à certaines voix d’être entendues tandis que d’autres sont tues. Les discours environnementaux globalisés sont au cœur des mouvements de protection de la nature, engendrés tant par des organismes privés qu’étatiques, qui s’incarnent notamment dans la création, exponentielle depuis les années 1980, de parcs naturels, de réserves ou d’aires protégées (Adams et Hutton 2007; West, Igoe et Brockington 2006). La constitution de ces territoires n’est pas nouvelle : elle a ses racines dans la colonisation de l’Amérique du Nord, de l’Afrique et de l’Inde. Elles furent d’abord créées à l’initiative des colonisateurs qui voulurent protéger une nature « sauvage » idéalisée comme étant vierge et qu’ils « découvraient »; une nature dont le caractère inaltéré avait, selon eux, disparu en Europe. L’instauration de ces parcs se fit cependant au prix de l’expulsion des populations autochtones qui les occupaient (Igoe et Brockington 2007). Les études des rapports qu’entretiennent spécifiquement les populations autochtones avec l’environnement sont d’ailleurs très riches et nombreuses et constituent tout un champ de recherche (Colchester 2003[1994]). Les anthropologues étudient comment la création de ces aires protégées, en transformant des paysages en lieux de contemplation et de protection de la nature, contribue à transformer l’espace et les rapports sociaux. L’espace est d’ailleurs un concept de plus en plus utilisé en anthropologie dans l’examen des relations socio-environnementales. Ces espaces protégés sont aussi le lieu d’initiatives de patrimonialisation de la nature (Roigé et Frigolé 2010) qui ne sont pas sans soulever des questionnements critiques. Le développement du tourisme et de l’écotourisme dans ces espaces protégés (Duffy 2008, Stronza 2001) amènent, entre autres conséquences, une valorisation de certaines espèces « charismatiques » au détriment d’autres entités constituant les écosystèmes. L’exploitation de la nature par le truchement de systèmes de production mécanisés et industriels en agriculture, dans les pêches, la foresterie, l’exploitation minière et l’extraction des carburants fossiles est au cœur des préoccupations de l’anthropologie de l’environnement. Cette dernière questionne les modes d’appropriation de ces « ressources naturelles » en s’intéressant notamment aux préoccupations de l’éthique environnementale, des mouvements écologistes et environnementalistes (Peluso 1992; Latour 2004) ainsi que des autres mouvements sociaux, notamment anarchistes et féministes, qui s’insurgent contre des modèles de développement de l’environnement délétères, sexistes et iniques (Rocheleau, Thomas-Slayter et Wangari 1996). Ces préoccupations s’arriment à celles exprimées à l’égard des effets de la privatisation, de la marchandisation et de la re-régulation des dimensions fonctionnelles, symboliques, esthétiques et contemplatives de la nature et du vivant, ce que se propose d’étudier un nouveau courant anthropologique se penchant sur les processus de la « néolibéralisation » de l’environnement (Castree 2008; Igoe et Brockington 2007).

Dans le contexte du secteur de l’aviation, qui pose des défis importants en raison de la complexité et des normes strictes en matière de carburant, notre proposition de recherche revêt une pertinence particulière. Nous visons à développer une approche intégrée qui valorise pleinement la biomasse lignocellulosique en carburéacteurs, contribuant ainsi au développement durable de la société. La biomasse lignocellulosique est une ressource renouvelable qui peut être utilisée comme matière première pour produire des matériaux et des produits chimiques de grande valeur, tels que le kérosène. Ce type de valorisation de la biomasse comprend de nombreuses étapes de transformation, pour lesquelles la cinétique et le risque thermique de la réaction chimique ne sont pas forcément connus. Ce travail se concentre sur un composé spécifique : le lévulinate de butyle (BL). Ce composé peut être obtenu à partir de la biomasse lignocellulosique et peut être transformé en gamma-valérolactone (GVL) par hydrogénation. Le GVL est une molécule de plateforme vitale qui peut servir de matière première pour produire des substituts aux combustibles fossiles comme l’essence, le diesel et les carburéacteurs. Les principaux objectifs de cette recherche sont les suivants : 1) Développer un modèle cinétique robuste et fiable pour l’hydrogénation BL afin de produire du GVL. Ici, nous cherchons à développer expérimentalement un modèle cinétique dans différents modes de fonctionnement thermiques, c’est-à-dire isotherme, isopéribolique et adiabatique. Ce type de modèle permet non seulement de prédire la cinétique et le débit de chaleur correspondant, mais aussi d’évaluer le risque thermique lié à la réaction chimique. Les expériences de développement de ce modèle cinétique ont été réalisées dans le réacteur calorimétrique Mettler-Toledo RC1. 2) La valorisation complète de la biomasse lignocellulosique vise l’échelle industrielle. Par conséquent, la production continue de GVL à partir de BL doit être évaluée. En ce sens, nous avons étudié la stabilité thermique de la production continue de GVL à partir de BL dans un réacteur CSTR (réacteur à cuve agitée continue). 3) L’un des aspects intrigants de notre recherche est l’utilisation potentielle du lévulinate de butyle (BL) comme additif pour carburants. Nous avons mené une évaluation approfondie de l’adéquation du BL en tant qu’additif de kérosène, dans le but de comprendre comment son ajout affecte le rendement de combustion et les limites de fonctionnement dans une chambre de combustion de turbine à gaz. Les résultats obtenus concernant le modèle cinétique ont montré que les modèles non compétitifs de Langmuir-Hinshelwood prédisent les données expérimentales de concentration et de température pour l’hydrogénation des BL avec une bonne précision. L’analyse du risque thermique, liée à l’hydrogénation BL, a montré que l’énergie libérée lors de la réaction est relativement faible, ΔH_{hyd} = -35.28 kJ/mol +/- 1.00 kJ/mol, et par la suite l’étude de stabilité thermique a montré que pour des valeurs de Ua > 1500 W/m³/K dans un réacteur continu, le risque d’instabilités thermiques est faible. L’évaluation du BL en tant qu’additif de kérosène a montré que l’ajout de 20 % de BL dans le kérosène ne modifie pas de manière significative les propriétés physiques, ni l’efficacité de la combustion, ni les limites de fonctionnement dans les conditions de fonctionnement prises en compte lors de l’évaluation de la combustion
In the context of the aviation sector, which poses significant challenges due to the complexity and stringent standards of fuel, our research proposal gains particular relevance. We aim to develop an integrated approach that fully valorizes lignocellulosic biomass into jet fuels, thereby contributing to the sustainable development of society. Lignocellulosic biomass is a renewable resource that can be used as feedstock to produce high-value materials and chemicals, such as jet fuel. This type of biomass valorization includes many transformation steps, for which the kinetics and the thermal risk of the chemical reaction are not necessarily known. This work focuses on a specific compound: butyl levulinate (BL). This compound can be obtained from lignocellulosic biomass and can be transformed into gamma-valerolactone (GVL) via hydrogenation. The GVL is a vital platform molecule that can serve as a feedstock to produce substitutes for fossil fuels like gasoline, diesel, and jet fuels. The main objectives of this research are: 1) To develop a robust and reliable kinetic model for BL hydrogenation to produce GVL. Here, we seek to develop a kinetic model experimentally in different thermal modes of operation, i.e., isothermal, isoperibolic, and adiabatic. This model type not only predicts kinetics and the corresponding heat-flow rate but also allows the assessment of the thermal risk related to the chemical reaction. The experiments for developing this kinetic model were performed in the calorimeter reactor Mettler-Toledo RC1. 2) The complete valorization of lignocellulosic biomass targets the industrial scale. Therefore, the continuous production of GVL from BL should be assessed. In that sense, we studied the thermal stability of the continuous production of GVL from BL in a CSTR reactor (continuous stirred tank reactor). 3) One of the intriguing aspects of our research is the potential use of butyl levulinate (BL) as a fuels additive. We have conducted a thorough assessment of the suitability of BL as a kerosene additive, aiming to understand how its addition affects the combustion efficiency and operating limits in a gas turbine combustion chamber. The results obtained concerning the kinetic model showed that the Non-Competitive Langmuir-Hinshelwood models predict the experimental data of concentration and temperature for BL hydrogenation with good accuracy. The thermal risk analysis, linked to BL hydrogenation, showed that the energy released during the reaction is relatively low, ΔH_{hyd} = -35.28 kJ/mol +/- 1.00 kJ/mol, and subsequently the thermal stability study showed that for values of Ua > 1500 W/m³/K in a continuous reactor, the risk of thermal instabilities is low. The evaluation of BL as a kerosene additive showed that adding up to 20% of BL into Kerosene does not significantly change the physical properties, neither the combustion efficiency nor the operating limits in the operating conditions considered during the combustion assessment
En el contexto del sector de la aviación, que plantea importantes retos debido a la complejidad y a los estrictos estándares de combustible, nuestra propuesta de investigación cobra especial relevancia. Nuestro objetivo es desarrollar un enfoque integrado que valorice plenamente labiomasa lignocelulósica en combustibles para aviones, contribuyendo así al desarrollo sostenible de la sociedad. La biomasa lignocelulósica es un recurso renovable que se puede utilizar como materia prima para producir materiales y productos químicos de alto valor, como el combustible para aviones. Este tipo de valorización de la biomasa incluye muchas etapas de transformación, para las cuales no necesariamente se conoce la cinética y el riesgo térmico de la reacción química. Este trabajo se centra en un compuesto específico: el levulinato de butilo (BL). Este compuesto se puede obtener a partir de biomasa lignocelulósica y se puede transformar en gamma-valerolactona (GVL) mediante hidrogenación. El GVL es una molécula plataforma vital que puede servir como materia prima para producir sustitutos de combustibles fósiles como la gasolina, el diésel y los combustibles para aviones. Los principales objetivos de esta investigación son: 1. Desarrollar un modelo cinético robusto y fiable para la hidrogenación de BL para producir GVL. Aquí, buscamos desarrollar un modelo cinético experimentalmente en diferentesmodos de operación térmica, es decir, isotérmico, isoperibólico y adiabático. Este tipo de modelo no solo predice la cinética y el flujo de calor correspondiente, sino que también permite evaluar el riesgo térmico relacionado con la reacción química. Los experimentos para el desarrollo de este modelo cinético se realizaron en el reactor calorímetro Mettler-Toledo RC1. 2. La valorización completa de la biomasa lignocelulósica se dirige a la escala industrial. Por lo tanto, debe evaluarse la producción continua de GVL a partir de BL. En ese sentido, estudiamos la estabilidad térmica de la producción continua de GVL a partir de BL en un reactor CSTR (reactor continuo de tanque agitado). 3. Uno de los aspectos intrigantes de nuestra investigación es el potencial uso del levulinato de butilo (BL) como aditivo de combustibles. Hemos llevado a cabo una evaluación exhaustiva de la idoneidad del BL como aditivo de queroseno, con el objetivo de comprender cómo su adición afecta la eficiencia de la combustión y los límites de funcionamiento en una cámara de combustión de turbina de gas. Los resultados obtenidos en relación con el modelo cinético mostraron que los modelos no competitivos de Langmuir-Hinshelwood predicen los datos experimentales de concentración y temperatura para la hidrogenación de BL con buena precisión. El análisis de riesgo térmico, vinculado a la hidrogenación BL, mostró que la energía liberada durante la reacción es relativamente baja, ΔH_{hyd} = -35.28 kJ/mol +/- 1.00 kJ/mol, y posteriormente el estudio de estabilidad térmica mostró que para valores de Ua > 1500 W/m ³/K en un reactor continuo, el riesgo de inestabilidades térmicas es bajo. La evaluación del BL como aditivo de queroseno mostró que la adición de hasta un 20% de BL al queroseno no cambia significativamente las propiedades físicas, ni la eficiencia de la combustión ni los límites de funcionamiento en las condiciones de funcionamiento consideradas durante la evaluación de la combustión

Les particules de suie issues de l'industrie et des transports ont un impact important sur l'environnement et la santé publique. Ce travail de thèse, entrepris dans le cadre du projet européen AEROTEST, vise à quantifier les émissions des particules de suie à l'émission des turbines aéronautiques en calibrant un instrument de mesure basé sur la technique d'Incandescence Induite par Laser (LII). La particularité du dispositif est qu'il collecte le rayonnement émis par les particules de suie dans la direction opposée (rétro-LII) au sens de propagation du faisceau laser. Le dispositif est donc compact, facilement transportable et peut être positionné à plusieurs mètres de la turbine. Afin de vérifier la proportionnalité entre le signal d'incandescence et la fraction volumique de suies, un brûleur produisant une flamme de type swirl (utilisant comme combustible du kérosène Jet A1) et une cheminée d'évacuation, équipée d'une cellule de calibrage, ont été développés au laboratoire. Le brûleur ainsi équipé permet de tester le dispositif rétro-LII dans des conditions proches de celles rencontrées à l'émission des turbines aéronautiques. Le calibrage a été effectué par extinction laser dans la cellule de calibrage. Plusieurs campagne de mesures ont été réalisées sur des bancs d'essàis de turbines aéronautiques et d'une turbine à gaz. Des profils radiaux de fraction volumique ont été obtenus dans le panache d'une turbine pour différents régimes de fonctionnement. La limite de détection a été établie à quelques dizaines de ppt par mètre en fonction du site aéronautique et de ses contraintes.

Face à l’augmentation de la demande du secteur aérien et de ses émissions, il convient d’évaluer l’impact de l’aviation sur l’environnement. La thèse s’intéresse ainsi à l’impact des émissions aériennes sur le changement climatique. Cette catégorie est la plus impactée par les avions subsoniques. Différents leviers ont été mis en place afin d’atténuer ce dernier, notamment l’incorporation de carburants alternatifs. La méthode d’Analyse du Cycle de Vie est celle utilisée dans ce travail. L’objectif est d’évaluer toutes les émissions ayant un impact direct et indirect sur le changement climatique lors d’un vol long et court courrier pour le carburant fossile aérien Jet A-1, et des carburants alternatifs de type FT-SPK (kérosène paraffinique issu de la synthèse Fischer-Tropsch) et hydrogène. Comme la majeure partie du carburant est brûlée en haute altitude pendant la phase de croisière et que la majorité des émissions ont un impact plus important aux altitudes de croisière, nous examinons la nature des émissions en haute altitude ainsi que leur impact sur le changement climatique à partir du GWP (global warming potential) à différents horizons temporels. L’évaluation des émissions en haute altitude pour différents types de carburants aux horizons temporels de 20 et 100 ans a illustré le rôle crucial des forceurs climatiques à courte durée de vie, notamment celui des oxydes d’azote et des contrails-cirrus. Dans un deuxième temps, le périmètre d’évaluation d’un trajet aérien a été élargi en prenant en compte l’aéroport, l’avion, la production et l’utilisation du carburant. Ces résultats ont montré l’importance de la part des émissions en haute altitude et celle de la phase de production lors de l’évaluation complète d’un trajet aérien. La thèse se termine par l’évaluation de l’impact des émissions lors de la phase d’utilisation et de production des mix de carburants en 2050 obtenus à partir des différentes demandes énergétiques propres aux scénarios du rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) publié en 2022. Le développement de procédés à faibles émissions ainsi que les changements de comportements et la mise en place de politiques spécifiques de sobriété sont indispensables à la diminution de l’impact du secteur aérien sur l’environnement
Given the increase in demand from the aviation sector and its emissions, we need to assess the impact of aviation on the environment. This thesis focuses on the impact of aviation emissions on climate change. This category is the most impacted by subsonic aircraft. Various levers have been deployed to mitigate this impact, including the incorporation of alternative fuels. The Life Cycle Assessment method is the one used in this work. The aim is to assess all emissions having a direct and indirect impact on climate change during a long-haul or short-haul, for the fossil fuel Jet A-1, and alternative jet fuels such as FT-SPK (paraffinic kerosene from Fischer-Tropsch synthesis) and hydrogen. As most of the fuel is burnt at high altitude during the cruise phase and the majority of emissions have a greater impact at cruising altitudes, we first look at the nature of emissions at high altitude and their impact on climate change, based on GWP (global warming potential) at different time horizons. The assessment of high-altitude emissions for different types of jet fuel over 20 and 100-year time horizons illustrated the crucial role of short-lived climate forcers, especially nitrogen oxides and contrails-cirrus. In a second stage, the scope of the air transport assessment has been extended to include the airport, the aircraft, and the production and use of the fuel. These results demonstrate the importance of high-altitude emissions and the production phase in the complete assessment. The thesis concludes with an assessment of the impact of emissions during the use and production phase of fuel mix in 2050, based on the different energy demands specific to the of the International Energy Agency (IEA) report published in 2022. The development of low-emission processes, as well as changes in behavior and the implementation of specific sobriety policies, are essential to reducing the environmental impact of the aviation sector

La consommation globale de plastique renforcé de fibres de carbone (PRFC) est en constante augmentation, ce qui induit la nécessité de créer un secteur de recyclage capable de traiter l’ensemble des fibres de carbone actuellement consommées et qui représente la quantité de déchets à traiter en devenir. Cette thèse porte sur le développement et l'application d’une méthodologie d’évaluation multicritère du développement durable pour la création d’une filière de recyclage des plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC) issus du secteur aéronautique, mais aussi des autres secteurs consommateurs de fibres de carbone tels que l’automobile et l’éolien. Cette méthodologie a pour but d’identifier les indicateurs les plus pertinents ainsi que les méthodes qui leurs sont associés, c'est-à-dire qu’elle vise à la création et l’adaptation d’indicateurs clé de performance du développement durable pour caractériser au mieux les impacts environnementaux et sociaux-économique de cette filière de recyclage. Le résultat final de ce travail est la création d’une méthodologie d’évaluation du développement durable dédiée à la filière de recyclage des fibres de carbone par la considération des différents aspects de celui-ci. Cette méthodologie, aidant à l’identification et la définition des indicateurs clé de performances du développement durable peut être aussi appliquée à d’autres secteurs souhaitant s’implanter en suivant les principes de ce développement
The global consumption of carbon-fiber reinforced plastic (CFRP) is constantly growing since the last decade, leading to the need to create a recycling sector able to manage the amount of carbon fibers currently consumed and representing the amount of waste to be treated in the future. This thesis focus on the creation of a methodology for evaluating the sustainability potential for the implementation of a carbon fiber reinforced plastics recycling (CFRP) sector. CFRP coming from the aeronautics sector as well as other sectors such as the automobile and wind-energy industries. This methodology aims at identifying the most relevant indicators and associated methods, but also aims at the creation and adaptation of indicators to best assess the environmental and socioeconomic impacts of this recycling sector. The final result of this work, is the creation of a sustainability assessment methodology dedicated to the carbon fiber recycling sector, considering the different sustainability pillars. However this methodology also define more widely a tool that helps to identify sustainability performance indicators and that can be applied to other sectors if necessary