SAF : le carburant qui contribue à décarboner l’aviation

Dossier

Le carburant d’aviation durable, (ou “SAF” pour Sustainable Aviation Fuel), représente une avancée majeure pour l’industrie aéronautique. Ce carburant peut être produit à partir de plusieurs types de matières premières renouvelables, tels que la biomasse ou des déchets et résidus issus de l’économie circulaire. Il est l’une des clés pour réduire les émissions de gaz à effet de serre du transport aérien, qui compte aujourd’hui pour plus de 2 % des émissions mondiales(1). TotalEnergies développe le SAF pour accompagner ses clients du secteur aérien dans leur propres objectifs de décarbonation. Nous investissons dans la transformation de nos raffineries et dans le développement d’unités de production de SAF et développons des partenariats avec des acteurs clés de l’industrie, tels qu’Airbus, Safran et le groupe Air France-KLM. Tour d’horizon des enjeux, des avancées technologiques et des initiatives de TotalEnergies pour comprendre comment le carburant d’aviation durable contribue à transformer l’avenir de l’aviation.

Qu'est-ce que le SAF ?

Le carburant d’aviation durable (“SAF” pour Sustainable Aviation Fuel) est le terme employé par l’industrie aérienne pour décrire un carburant alternatif issu de matières premières durables. Chez TotalEnergies, nous produisons ce SAF à partir de déchets et résidus issus de l’économie circulaire, comme les huiles de cuissons usagées ou les graisses animales. Il est également possible d’utiliser des déchets solides comme des déchets agricoles, des résidus de bois, des déchets municipaux ou encore des boues d’épuration. Selon la matière première utilisée et le procédé de production, le SAF peut être mélangé à du kérosène dans des limites comprises entre 10 % et 50 % pour obtenir un carburant alternatif contenant du SAF.

Le SAF, en fonction des matières premières utilisées et du procédé de production utilisés, permet de réduire les émissions de CO2 jusqu’à 90 % sur l’ensemble de son cycle de vie, en comparaison avec un carburant traditionnel fossile (“JET A-1"). Les procédés de production de SAF sont multiples et doivent tous se conformer à un cahier des charges complexe afin de respecter les exigences des régulateurs et constructeurs tant en termes de sécurité que de performances opérationnelles.

Ses propriétés très proches de celles du JET A-1 rendent le SAF prêt à l’emploi (on parle de carburant « drop-in ») et lui permet d’être utilisé au sein des flottes existantes sans nécessiter aucune adaptation des avions ou des infrastructures d'approvisionnement et de stockage.

Les SAF contribuent à la fois à la transition énergétique de nos clients du secteur aérien mais également à la transition industrielle de nos raffineries. Ils constituent donc une véritable filière d’avenir ‘gagnant-gagnant’ pour l’industrie et l’aviation.
Patrick Pouyanné président-directeur général de TotalEnergies

Chez TotalEnergies, nous produisons des SAF à partir de déchets et résidus européens, tels que des huiles de cuisson usagées ou des graisses animales, selon deux procédés principalement.

Première voie de production de SAF : l’hydrotraitement au sein des bioraffineries

Parmi les différentes technologies brevetées pour produire du SAF, la voie HEFA (hydrotraitement d’huiles végétales et de résidus oléagineux) est l’une des plus matures actuellement. Ce procédé permet de fabriquer un SAF, par la suite mélangé à du JET A-1 pour obtenir un carburant d’aviation contenant du SAF, qui peut être directement avitaillé dans les avions.

Deuxième voie de production de SAF : le co-processing

Le co-processing consiste à incorporer dans les unités d’une raffinerie traditionnelle des matières premières issues de l’économie circulaire en plus d’une charge d’origine fossile, pour obtenir directement du carburant aérien contenant du SAF, déjà mélangé. Il s’agit ainsi d’un moyen rapide et plus économique pour produire du SAF en utilisant les infrastructures existantes.

Une troisième voie alternative en développement : le e-SAF

Dans la famille des SAF, on peut également inclure les e-fuels, des carburants synthétiques produits à base d’hydrogène issu idéalement d’électricité renouvelable et de CO2, qui peut être extrait de l’air ambiant ou d’effluents industriels. Ces technologies, pour le moment au stade de la R&D, restent extrêmement coûteuses mais pourraient devenir une voie particulièrement prometteuse à plus long-terme.

Depuis 2014, un an seulement après les premiers vols réalisés avec du SAF, nous innovons avec nos partenaires, constructeurs aéronautiques et industriels, pour son développement.

Voici quelques grands jalons de ce développement :

  • 2016 : la Compagnie commence à fournir du SAF à certains avions livrés aux compagnies aériennes depuis le site Airbus de Toulouse
  • Avril 2021 : première production de SAF grâce à notre bioraffinerie de La Mède et notre site d’Oudalle, en France
  • Mai 2021 : 1er vol long-courrier au départ de Paris-Charles-de-Gaulle alimenté par du carburant contenant du SAF produit par TotalEnergies
  • Septembre 2021 : signature d’un partenariat stratégique avec Safran pour accélérer la décarbonation du secteur aérien
  • Octobre 2021 : 1er vol en collaboration avec Airbus, Safran, Dassault, l’ONERA et la DGAC, réalisé avec 100 % de SAF TotalEnergies
  • Septembre 2021 : TotalEnergies et Safran nouent un partenariat stratégique pour accélérer la décarbonation du secteur aérien
  • Mars 2022 : 1ère production de SAF issu de co-processing sur la plateforme de Normandie en France
  • Décembre 2023 : en marge de la COP28, 1er vol démontrant la faisabilité de produire du SAF à partir de méthanol, en partenariat avec Masdar
  • Mars 2023 : 1er vol d’un A319neo avec 100 % de SAF
  • Février 2024 : signature d’un partenariat stratégique avec Airbus pour le développement du SAF
  • Septembre 2024 : signature d’un accord portant sur la fourniture de SAF aux compagnies du Groupe Air France-KLM, représentant jusqu’à 1,5 million de tonnes sur une période de 10 ans

Dès 2028, la Compagnie sera en mesure de produire plus d’un demi-million de tonnes par an de carburants d’aviation durables pour répondre à l’augmentation du mandat européen d’incorporation fixé à 6 % à horizon 2030.

TotalEnergies produit actuellement du SAF en capitalisant sur ses actifs existants :

  • Bioraffinerie de Grandpuits. Grâce à un investissement de 500 millions €, TotalEnergies transforme son site en plateforme zéro pétrole comprenant notamment une bioraffinerie d’une capacité de production de 230 000 tonnes/an de SAF qui entrera en production en 2026. TotalEnergies est associé à SARIA, leader européen de la collecte et la valorisation de matières organiques, qui fournira la majorité des matières premières.
  • Bioraffinerie de La Mède. Le site produira 15 000 tonnes/an de SAF cette année pour approvisionner les aéroports de la région Sud.
  • Raffinerie de Normandie. TotalEnergies y a démarré la production de SAF par co-processing, un procédé de production qui permet de traiter en même temps des carburants aériens fossiles et de la biomasse dans une unité de raffinage conventionnelle. La capacité de production du site est de 160 000 tonnes/an.
  • Raffinerie d’Anvers. Un premier projet de 50 000 tonnes/an de SAF par co-processing est mis en œuvre dès cette année. La capacité de production sera portée par la suite jusqu’à 80 000 tonnes/an.
  • Raffinerie de Leuna. Un projet de production par co-processing de 50 000 tonnes/an est prévu pour 2026.
  • Satorp. Le site a réussi à traiter, par le co-processing, l’huile de cuisson usagée pour produire du SAF.
  • Arabie Saoudite. TotalEnergies, Aramco et SIRC vont évaluer la possibilité de construire une usine de SAF.
  • Chine. TotalEnergies renforce son partenariat avec Sinopec et vise le développement d’une production de SAF d’environ 230 kt/an.

La réglementation actuelle autorise un niveau d’incorporation maximal de SAF au JET A-1 à hauteur de 50 %, selon la technologie utilisée. Mais l’ensemble du secteur – régulateurs, constructeurs et producteurs de SAF – s’organisent pour permettre à l’aviation civile de dépasser le plus rapidement possible ce seuil. Nous avons par exemple noué un partenariat de R&D avec l’équipementier Safran portant sur des tests moteurs utilisant 100 % de SAF. Les constructeurs Airbus et Boeing travaillent aussi à ce que leurs avions puissent voler avec 100 % de SAF d’ici à 2030.

En 2022, le constructeur ATR annonçait avoir réalisé le premier vol avec 100 % de SAF dans les deux moteurs de l’appareil, une première mondiale. Un an plus tard, en novembre 2023, c’est la compagnie Emirates qui réalisait le premier vol d’un Airbus A380 avec un moteur fonctionnant avec 100 % de SAF. Quelques jours plus tard, le premier vol transatlantique 100 % SAF de l’histoire était effectué par Virgin Atlantic sur un Boeing 787. Enfin en mars 2023, TotalEnergies avitaillait au premier vol d’un A319 Neo sur 100 % SAF. Ces vols démontrent la capacité des infrastructures et des appareils à opérer avec des taux d’incorporation bien supérieur à ce qui est aujourd’hui autorisé. Le développement du SAF à grande échelle dépendra de la disponibilité de matières premières durables, qui reste aujourd’hui un défi majeur pour l’ensemble du secteur.

Chez TotalEnergies, nous entendons répondre aux défis des investissements et de la production nécessaires au passage à l’échelle d’une technologie qui représente aujourd’hui moins de 0,1 % des volumes mondiaux de carburant aviation.