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Aviation, climat, et trajectoires durables

CAST, (Climate and Aviation Sustainable Trajectories) est une application innovante pédagogique inventée et mise au point par un doctorant de l’ISAE Supaero dans le cadre de la Chaire of Eco Design for AIRcraft CEDAR développée en partenariat avec Airbus. Celle ci permet dévaluer l’impact des avions sur le climat en prenant en compte l’ensemble des phases de son cycle de vie. En libre accès elle est développée par son concepteur et une équipe de 2 personnes de l’école ISAE Supaero.

Outil de simulation, et de sensibilisation au développement durable, son objectif est d’évaluer différents scénarios de projets pour l’aviation et de vérifier leur compatibilité avec les accords de Paris visant à limiter le réchauffement climatique au dessous de +2°.

Riche de modèles objectifs sur le systèmes avion, utilisable en mode manuel, et à partir de bases de données issues du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat), organisme de l’ONU dédié au Climat (en anglais : Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) ou issues de l’IATA, (de l’anglais International Air Transport Association), une organisation commerciale internationale regroupant les sociétés de transport aérien, cette application est publique, interactive et pédagogique, ce qui la différencie de modèles similaires de l’ONERA ou d’ATAG (Air Transport Group).

Thomas Planès, doctorant de l’Isae SupAeroà répondu aux questions d’AeroMorning:

AeroMorning: CAST propose une utilisation en mode manuel destinée au grand public, pour sensibiliser l’utilisateur aux enjeux environnementaux de l’aviation, en mettant en évidence l’impact quantifié des différents paramètres sur lesquels on peut influer. En complément, un mode expert, permet de mesurer des tendances et d’évaluer plus finement l’efficacité des stratégies de réduction d’impact vis-à-vis des engagements internationaux de lutte contre le réchauffement climatique. Comment mesurez vous les incertitudes de votre outil?

Thomas Planès: Pour tous les scénarios et pour tout ce qui est projection, on ne peut étudier les incertitudes qu’au niveau climatique, et elles sont intégralement fournies par le GIEC organisme de l’ONU dédié au Climat. Nous avons mis en place un curseur qui permet de les réguler directement pour tout ce qui est climatique il y a toujours des incertitudes et on se base sur les données du GIEC qui compile de nombreuses données scientifiques.

Les données sont mise à jour manuellement sur la base de rapports généraux ou spéciaux tous les 5 à 10 ans. Elles reposent sur les données climatiques (GIEC) et sur des données de trafic, de carburants extraites d’organismes institutionnels tels que l’IATA ou ATAG. Nous utilisons aussi les données de l’Agence Internationale de l’Energie (IEA International Energy Agency)

Aeromorning: Cet outil utilisable par le grand public pourrait-il se retourner contre l’aéronautique par une utilisation sciemment orientée contre les avants projets pour justifier une écologie fanatique? N’est-il pas dangereux de mettre aux mains du grand public un outil qu’il faut savoir utiliser avec bon sens ? Car certes il donne des résultats bruts mais ceux-ci ne doivent-ils pas être modérés et analysés finement? Si on prend l’exemple de Nutriscore, outil de qualité nutritionnelle souvent présenté sur les produits alimentaires, celui-ci notera plus mal des cochons élevés en plein air par rapport à des cochons élevés en batterie, si les premiers sont un peu plus gras. Alors que ceux-ci ont un bien meilleur goût. CAST n’est-il pas un outil qui pourrait biaiser de la même façon le résultat ?

Thomas Planès: l’utilisation dépendra de choix politiques sur la base d’un budget carbone. Le résultat de la simulation ne nous dit pas comment répartir le carbone. Celà dépendra des réglages de l’utilisateur, qui sera enregistré dans nos bases. On ne peut obtenir un seul résultat. CAST nous permet seulement d’imaginer des hypothèses. D’ailleurs il ne fonctionne pas par pays, mais uniquement au niveau mondial. On ne peut pas l’utiliser sur un avion par exemple. Le gros avantage sur son utilisation, est que l’on sait quelles hypothèses sont prises, quels sont les modèles, et on peut mettre en partage ces scénarios. Si bien que toute information biaisée peu très vite être reconnue et démontée en toute transparence.

AeroMorning: Collaborez vous avec d’autres simulateurss du même type que le vôtre dans d’autres secteurs et établissez vous des référenciels communs?

Nous n’avons pas eu cette occasion car chaque secteur a son outil. Mais il serait effectivement intéressant de faire un comparatif des outils des différents secteurs afin de pouvoir déterminer quel secteur il faudrait décarbonner au plus vite. L’idéal serait d’avoir un CAST pour chaque secteur.

Il existe un simulateur générique multi secteurs créé par le MIT, dénommé EN -ROADS, mais il ne donne pas le niveau de détail de CAST.

Il est difficile de trouver des référentiels communs avec un outil multisectoriel.

AeroMorning: Quelle est la prochaine étape pour CAST? Quelles sont les prochaines fonctionnalités?

Thomas Planès: aujourd’hui nous avons créé un modèle qui génère un scénario de transition pour l’aviation et permet d’évaluer les niveaux carbone des projets en fonction des Accords de Paris. D’ici fin octobre 2021, début novembre 2021 nous allons faire une version V2 d’amélioration pour modéliser le renouvellement d’une flotte ou l’impact de différents types de carburants. Nous allons aussi ajouter un simulateur pour les énergies telles que l’hydrogène et les biocarburants et mesurer les « déplacements de problèmes environnementaux ». En effet, lorsque l’on veut résoudre des problèmes climatiques, d’autres problèmes surgissent tels que la disponibilité des énergies, les quantités, les contraintes physiques etc…. Non seulement cette V2 sera pédagogique et interactive comme la première version, mais elle sera en Open Source, donc les modèles seront modifiables et customisables.

Nous allons enfin implémenter un outil qui permettra de répartir les biocarburants, et d’établir différents modes d’allocations. Nous sommes en train de réfléchir à plusieurs méthodologies, sociétales, économiques, etc…

Nous allons affiner tous les modèles sur la flotte d’avion et prendre en compte les limites en ressources énergétiques disponibles.

AeroMorning: combien de personnes travaillent sur ce projet et donnera-t-il à terme, naissance à une startup?

Thomas Planès: Au départ j’ai commencé seul avec mon encadrant de l’ISAE SUPAERO. Puis une ingénieure de recherche nous a rejoint, et nous y travaillons quelques heures par semaine. L’outil CAST bien qu’étant aujourd’hui utilisé par de nombreuses institutions n’a pas vocation à devenir une entreprise et restera un outil Open Source de l’ISAE Supaero et de la chaire CEDAR.

AeroMorning: Quels sont les besoins de ce projet?

Thomas Planes: On essaie d’avoir une vision exhaustive, notre difficulté est qu’on touche des problématiques très différentes les unes des autres. Ce qui complique, c’est de jongler avec les différentes sciences et les différentes disciplines. Notre focalisation maintenant est de définir ce qui sera intéressant pour l’outil. Celà dépendra aussi des secteurs géographiques où sera la demande. Et nous devons faire beaucoup d’études et d’analyses sur ces points.

AeroMorning: Au final et avec le recul que vous en avez, qui utilise CAST?

Thomas Planès: On a trois types d’utilisateurs, les étudiants, il permet de les aider à se former, les industriels, certains utilisent notre outil, et enfin des personnes issues de la société civile, des associatifs, des politiques, etc… Des institutionnels, tels que l’ADEME (Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie)  l’utilisent également. Quels que soint les utilisateurs, c’est un outil transparant, qui permet de savoir pourquoi et comment il a été utilisé.

Conclusion

La tenue des objectifs carbone tels que définis par l’Accord de Paris du 12 décembre 2015 pour avoir un développement durable est un sujet pour lequel des outils pratiques, scientifiques et accessibles à la verification sont utiles.

CAST, outil destiné à l’aviation, permet de fournir une analyse objective, transparente, concrète et transverse qui aide à évaluer des trajectoires soutenables pour l’aviation. CAST permet aujourd’hui de vérifier les vérités et de sortir des caricatures pour mieux comprendre les enjeux auxquels l’aviation doit faire face et aider à les résoudre.

Nadia Didelot pour AeroMorning

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