Tout savoir sur les carburants aériens durables : définition et fabrication

Qu'est-ce qu'un carburant aérien durable ? Le carburant aérien durable, ou SAF (Sustainable Aviation Fuel), est un carburant aérien non fossile fabriqué à partir de ressources renouvelables ou issues de déchets éligibles, et produit de manière à répondre aux exigences de sécurité et de performance applicables au carburant pour turbines. En fonction de la filière, les producteurs transforment des graisses et des huiles, de la biomasse solide, des alcools, ou encore de l'hydrogène renouvelable et du CO₂ capté en hydrocarbures adaptés à l'aviation.

Le meilleur choix dépend donc du contexte spécifique de chaque site. La disponibilité des matières premières, l’intensité carbone sur l’ensemble du cycle de vie, l’approvisionnement en hydrogène et en électricité, la taille de l’usine, la capacité d’investissement, le statut de certification et les politiques locales sont autant de facteurs qui influencent la décision. Pour établir une comparaison pertinente, il faut examiner ces facteurs dans leur ensemble, plutôt que de considérer tous les carburants commercialisés sous l’appellation « SAF » comme s’ils provenaient du même procédé.

Qu'est-ce qu'un carburant aérien durable ?

Le carburant aérien durable (SAF) est une catégorie définie à la fois par des critères techniques de qualité du carburant et par des critères de durabilité ; une molécule de carburant alternatif pour avions ne peut être qualifiée de SAF au seul motif qu’elle permet de faire voler un avion. Sur le plan chimique, les composants approuvés pour les mélanges de SAF sont principalement des hydrocarbures présentant la même plage d’ébullition que le Jet A ou le Jet A-1 conventionnels. Lorsqu’un composant approuvé est mélangé dans les limites autorisées et que le carburant fini répond aux spécifications applicables, il peut être utilisé avec les infrastructures existantes de ravitaillement des avions et des aéroports sans qu’il soit nécessaire de modifier les appareils (IATA, 2026).

De quoi est composé le carburant aérien durable ? Le carburant final contient des paraffines de type « jet-range », des isoparaffines et, selon le procédé de fabrication et le mélange final, des cycloparaffines ou des composés aromatiques. Il n’est pas fabriqué directement à partir d’huile de cuisson brute, de biomasse, d’alcool ou de CO₂ capté. Ces matières fournissent du carbone et de l’hydrogène que le processus de transformation convertit en molécules d’hydrocarbures conformes aux spécifications.

Pourquoi l'aviation en a-t-elle besoin ? L'aviation est un secteur particulièrement difficile à électrifier. Elle représente environ 2% des émissions mondiales de CO₂ et environ 12% des émissions de CO₂ liées aux transports (Centre de données sur les carburants alternatifs, 2026). Les batteries restent peu adaptées à la plupart des liaisons moyen- et long-courriers. Les carburants aériens durables (SAF) constituent donc l’une des options de décarbonisation à court terme les plus importantes pour la flotte existante, au même titre que des avions plus efficaces, des améliorations opérationnelles et les nouvelles technologies de propulsion.

Les données actuelles concernant l'approvisionnement en HEFA issu d'huiles usagées font généralement état d'une réduction des émissions sur l'ensemble du cycle de vie d'environ 80% par rapport au carburant aviation classique, mais ce chiffre n'est pas garanti pour tous les produits. L'origine des matières premières, les effets sur l'occupation des sols, l'électricité, l'hydrogène, le transport, le rendement de conversion, le traitement des coproduits et la méthodologie choisie pour l'analyse du cycle de vie peuvent modifier considérablement ce résultat (IATA, 2026).

Quelle est l'ampleur actuelle de la SAF ? Elle est moins importante que ne le laissent entendre la plupart des analyses. La production a doublé pour atteindre environ 1 million de tonnes en 2024, soit 0,31 TP3T de la consommation mondiale de kérosène. Elle a atteint environ 1,9 million de tonnes en 2025 (0,61 TP3T) et devrait avoisiner les 2,4 millions de tonnes en 2026, soit environ 0,81 TP3T de la consommation (IATA, 2026). Plus de 360 000 vols commerciaux ont déjà été effectués avec du carburant durable (SAF) (AFDC, 2026). Ce carburant a fait ses preuves à grande échelle dans le cadre des opérations quotidiennes, tout en ne représentant qu'une erreur d'arrondi en termes de volume. Comprendre comment il est fabriqué permet d'expliquer ces deux faits à la fois.

De quoi est composé le carburant aérien durable ?

Les matières premières pour les carburants de synthèse (SAF) se répartissent en quatre grandes catégories. Les lipides comprennent les huiles de cuisson usagées, les graisses animales et certaines huiles végétales éligibles. Les solides biogéniques comprennent les résidus forestiers, les résidus agricoles, les cultures énergétiques et certaines fractions de déchets municipaux. Les filières à base d’alcool peuvent utiliser de l’éthanol, de l’isobutanol ou d’autres alcools conformes aux spécifications applicables en matière de carburants. Les filières d’e-carburants utilisent de l’eau, de l’électricité renouvelable et du CO₂ capturé. L’origine à elle seule ne garantit pas un carburant à faible empreinte carbone : la collecte, l’agriculture, le changement d’affectation des sols, l’électricité, l’hydrogène, le transport, le rendement de conversion et la comptabilisation des coproduits ont tous une incidence sur les émissions tout au long du cycle de vie.

Aperçu des méthodes de production de carburants aériens durables

Il s'agit là de quatre grandes familles de technologies de production de carburants aériens durables, et non de la liste exhaustive des filières approuvées par l'ASTM. L'OACI recense actuellement 11 procédés de conversion approuvés, y compris des variantes telles que les carburants SIP, CHJ et FT contenant des composés aromatiques synthétiques, ainsi que plusieurs options de co-traitement. Les quatre familles ci-dessous constituent le moyen le plus clair de comparer les technologies qui suscitent le plus d'intérêt en matière de développement commercial.

Le co-traitement constitue une autre option pratique pour les raffineries existantes. L’OACI répertorie les filières de co-traitement D1655 agréées, avec des limites spécifiques à chaque filière, notamment la filière 5% pour les graisses, huiles et matières grasses ou les hydrocarbures FT, et la filière 10% pour les intermédiaires HEFA hydrotraités. Ces limites s’appliquent à la filière de charge ou de produit définie et ne doivent pas être résumées sous la forme d’un pourcentage générique unique de co-traitement (OACI, 2026).

Le PtL nécessite une distinction supplémentaire : il décrit le concept d'approvisionnement en électricité renouvelable, en hydrogène et en carbone, et non une annexe ASTM à part entière. Le carburant final doit toujours suivre un processus de conversion approuvé ou nouvellement certifié. Un projet PtL utilisant la synthèse de Fischer-Tropsch peut être certifié via l'annexe FT applicable, tandis que d'autres concepts, tels que la conversion du méthanol en carburant aviation, nécessitent leur propre statut de certification.

Comment fabrique-t-on le carburant aérien durable ?

HEFA : Transformation des graisses et des huiles

Les installations HEFA éliminent l'eau, les sels, le phosphore, les métaux et d'autres substances toxiques pour les catalyseurs des matières premières lipidiques avant de faire réagir les huiles avec de l'hydrogène. L’hydrodésoxygénation transforme l’oxygène présent dans les triglycérides et les acides gras en eau, en monoxyde de carbone ou en dioxyde de carbone. Les paraffines longues et linéaires ainsi obtenues sont ensuite hydrocraquées et isomérisées afin de répondre aux exigences de plage d’ébullition et de fluidité à froid du kérosène, puis fractionnées en kérosène, diesel, naphta et gaz légers. Les lecteurs souhaitant obtenir des informations détaillées sur le réacteur et la séquence de purification peuvent consulter le site de JALON Guide des procédures HEFA; cette comparaison permet à HEFA de conserver le même niveau de détail que les autres familles d'itinéraires.

Gazéification et procédé Fischer-Tropsch : reconstitution du carbone à partir du gaz de synthèse

La biomasse solide ou les déchets sont triés, séchés et calibrés avant d’être transformés, par gazéification, en un mélange composé principalement de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Les particules, les goudrons, le soufre, les composés azotés, le dioxyde de carbone et les traces de contaminants doivent être éliminés ou ajustés avant que le gaz de synthèse n’atteigne le catalyseur Fischer-Tropsch. La synthèse FT permet de former des chaînes d’hydrocarbures plus longues, après quoi l’hydrocraquage, l’isomérisation et le fractionnement produisent le composant du mélange destiné aux carburants d’aviation. Ce procédé permet d’exploiter des résidus solides abondants, mais la logistique d’approvisionnement, l’épuration du gaz, la production d’oxygène et le coût d’investissement élevé constituent des risques majeurs pour le projet.

Alcohol-to-Jet : la synthèse de chaînes plus longues à partir d'alcools

Le procédé ATJ part d'un alcool dont l'intensité carbone tout au long du cycle de vie influence fortement le carburant final. Après purification, l’alcool est déshydraté pour donner l’alcène correspondant : l’éthanol en éthylène et l’isobutanol en isobutène. L’oligomérisation permet de former des chaînes carbonées plus longues, l’hydrogénation les sature, et le fractionnement isole le produit destiné au kérosène. Le procédé ATJ peut s’appuyer sur les infrastructures existantes dédiées à l’éthanol, mais la rentabilité du projet dépend du prix de l’alcool, de son intensité carbone, de l’approvisionnement en hydrogène et des rendements obtenus lors des étapes de déshydratation et de valorisation.

Power-to-Liquid : associer l'hydrogène renouvelable et le carbone capturé

La production PtL utilise de l’électricité renouvelable pour décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène. Le CO₂ capté est traité puis combiné à l’hydrogène, généralement par le procédé de conversion inverse du gaz à l’eau pour produire du gaz de synthèse, ou par synthèse du méthanol. Le produit intermédiaire est ensuite converti et valorisé par la voie de la synthèse de Fischer-Tropsch (FT), par dérivation à partir du méthanol ou par une autre voie homologuée. Le PtL réduit la dépendance vis-à-vis des matières premières biologiques, mais le rendement global, le prix de l’électricité, le taux d’utilisation des électrolyseurs, la source de CO₂ et l’intensité carbone de l’approvisionnement électrique déterminent si ce carburant apporte réellement les avantages climatiques escomptés.

L'économie des matières premières : la contrainte qui détermine tout

Demandez à cinq personnes pourquoi le carburant durable (SAF) coûte plus cher que le kérosène, et vous obtiendrez des réponses évoquant une technologie récente et une production à petite échelle. Ces deux arguments sont vrais, mais ils passent tous deux à côté de l’enjeu structurel. Pour la filière qui fournit aujourd’hui la quasi-totalité du SAF, la contrainte déterminante n’est pas le réacteur, mais la matière première.

Où va réellement l'argent ?

Les matières premières constituent un facteur de coût majeur pour le procédé HEFA, tandis que l'électricité propre prédomine dans de nombreux modèles PtL et que le retour sur investissement pèse lourdement sur les projets de gazéification-FT. La structure des coûts varie donc en fonction de la filière choisie. Une hausse des prix des huiles de cuisson usagées se répercute rapidement sur le coût de production du HEFA, mais la construction d'une deuxième usine identique n'augmente pas la quantité d'huiles usagées éligibles. L'échelle de production peut améliorer le taux d'utilisation de l'usine et son financement, mais elle ne peut pas lever la contrainte sous-jacente liée aux ressources.

La question de 2030 : quand les critères d'éligibilité des huiles usagées seront-ils renforcés ?

Les huiles de cuisson usagées et les graisses animales constituent des flux de déchets limités et répartis de manière inégale selon les régions, qui alimentent également la production de diesel renouvelable et d’autres industries. À mesure que la capacité de production de HEFA augmente, les projets pourraient être confrontés à une concurrence accrue pour s’approvisionner en matières premières traçables répondant aux règles de durabilité en vigueur. Cela ne signifie pas que les huiles usagées disparaîtront après 2030 ; cela signifie simplement que les nouveaux projets HEFA devront évaluer leur viabilité économique face à une offre plus restreinte, à l’évolution des critères d’éligibilité et à la hausse des coûts de collecte.

Les perspectives à long terme sont véritablement considérables. L'évaluation mondiale des matières premières réalisée par l'IATA estime qu'une production annuelle de carburants durables pour l'aviation (SAF) d'environ 400 millions de tonnes pourrait être atteinte d'ici 2050, tandis que sa feuille de route vers la neutralité carbone indique un besoin d'environ 500 millions de tonnes. Il s'agit là de scénarios et d'un potentiel estimé, et non d'une production garantie. Atteindre l'une ou l'autre de ces échelles nécessitera un approvisionnement substantiel provenant de sources autres que les huiles usagées qui alimentent aujourd'hui la plupart des usines (IATA, 2025).

Ce que les prix nous révèlent actuellement

Selon l'étude de BloombergNEF pour 2026, le prix des carburants durables (SAF) en Europe du Nord-Ouest s'établirait à environ $2 746 par tonne (BloombergNEF, 2026). Ce chiffre ne doit pas être converti en une prime universelle sans référence conventionnelle au carburant aviation provenant de la même date, du même marché, de la même base de livraison et du même type de contrat. Les prix au comptant et les prix contractuels diffèrent également, tout comme le prix du carburant durable pur (SAF) et celui d’un mélange fini. Toute comparaison doit préciser l’année, la région, la filière, la base de mélange, la base de livraison et la valeur politique prise en compte.

Ce que cela implique pour les acheteurs des deux côtés

Pour une compagnie aérienne ou un acheteur institutionnel, la rentabilité des matières premières influe sur le prix du contrat, l’éligibilité aux certificats et la crédibilité des allégations relatives au cycle de vie. Pour un développeur de projet, le choix de la filière détermine les risques liés au marché des ressources et aux infrastructures qui doivent être maîtrisés. La technologie HEFA présente les meilleurs antécédents d’exploitation, mais se heurte à des contraintes liées aux lipides ; la technologie FT peut utiliser des résidus solides, mais nécessite une préparation coûteuse des matières premières et un épuration des gaz ; la technologie ATJ dépend de l’approvisionnement en alcool à faible teneur en carbone ; la technologie PtL dépend d’une électricité propre abondante, d’hydrogène et de carbone capturé. Aucune filière n’est universellement la meilleure.

Limites de mélange et certification

La plupart des composants de mélange synthétiques les plus couramment utilisés, notamment le HEFA-SPK, le FT-SPK et l’ATJ-SPK, sont actuellement autorisés jusqu’à 50% conformément aux annexes de la norme ASTM D7566. Le SIP et le HC-HEFA-SPK sont limités à 10%, tandis que les limites de coprocessing dépendent de la voie spécifique définie par la norme D1655. Le PtL ne prévoit pas de plafond de mélange automatique unique, car la limite applicable dépend de la voie de conversion utilisée pour fabriquer et qualifier le composant fini (OACI, 2026).

La chimie derrière le bouchon

De nombreux composants de mélanges paraffiniques synthétiques ne contiennent que peu ou pas de composés aromatiques. Les composés aromatiques influent sur la densité du carburant et le comportement au gonflement de certains joints en élastomère ; ainsi, une teneur insuffisante en composés aromatiques ou cycloparaffiniques peut poser des problèmes de compatibilité des matériaux (Faulhaber et al., 2023). Le gonflement des joints est un facteur important, mais ce n’est pas la seule raison qui explique les limites actuelles en matière de mélanges. La densité, le comportement à la distillation, la compatibilité des matériaux, le bon fonctionnement de la chambre de combustion, les émissions et la portée du programme de qualification ASTM D4054 mené à bien sont également des éléments déterminants. Les recherches de la FAA décrivent donc le comportement des joints comme l’un des nombreux obstacles évalués pour les mélanges supérieurs à 50% (FAA, 2024).

Un parcours, une annexe, un plafond

Chaque procédé de conversion approuvé est régi par une annexe spécifique et les exigences qui y sont associées en matière de matières premières, de composition, d’essais et de mélange. Une fois que le composant synthétique a été incorporé et que le carburant fini répond aux propriétés requises par les normes D7566 et D1655, il peut être réidentifié et traité comme un carburant aviation conventionnel conforme aux spécifications. Les molécules ne doivent pas nécessairement être identiques à celles du carburant dérivé du pétrole ; le mélange fini doit simplement satisfaire aux mêmes spécifications de performance et de sécurité.

Où en est réellement le 100% SAF ?

Ce plafond correspond aux spécifications actuellement approuvées et ne constitue pas une limite physique absolue. En novembre 2023, un Boeing 787 de Virgin Atlantic a effectué un vol de démonstration transatlantique en utilisant du carburant durable (SAF) 100% dans le cadre d’une autorisation spécifique. Le ministère britannique des Transports a indiqué que le carburant utilisé pour ce vol avait permis une réduction estimée des émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble du cycle de vie d’environ 70% par rapport au kérosène conventionnel (Ministère britannique des Transports, 2023). Cette démonstration n'a pas permis d'obtenir une homologation systématique à l'échelle de la flotte pour les carburants durables (SAF) non mélangés ; une utilisation à plus grande échelle nécessite encore une homologation du carburant, des preuves de compatibilité des matériaux et des modifications des spécifications.

Comment choisir une technologie de carburant aérien durable

Le choix de la technologie doit s'appuyer en premier lieu sur un modèle validé de ressources et d'intensité carbone, et non sur un réacteur privilégié. Le tableau ci-dessous résume les principaux facteurs de décision. La certification doit ensuite être vérifiée en fonction de la matière première, du produit intermédiaire, de la voie de conversion et du marché cible précis, plutôt que d'être déduite du nom générique de la famille de technologies.

Risques liés à la purification et aux catalyseurs selon les différentes voies de synthèse

Chaque filière protège un catalyseur ou une spécification de carburant contre un ensemble différent de contaminants. Le prétraitement HEFA cible l’eau, le phosphore, les métaux, les sels et les composés polaires présents dans les huiles. Les installations de gazéification-FT doivent éliminer les particules, les goudrons, le soufre, les espèces azotées, l’excès de CO₂ et les traces de substances toxiques pour les catalyseurs du gaz de synthèse. Les installations ATJ dépendent de la pureté de l’alcool et d’une élimination contrôlée de l’eau lors des étapes de déshydratation et de valorisation. Les installations PtL nécessitent de l’hydrogène de haute pureté, du CO₂ conditionné et des intermédiaires de synthèse propres.

Les adsorbants, les lits de protection, les systèmes de séchage et les catalyseurs à base de zéolite peuvent tous jouer un rôle, mais le choix des matériaux et la conception des lits doivent respecter le procédé homologué et la composition mesurée des flux. Il ne faut pas prescrire un tamis moléculaire de type 3A, 4A ou 13X en se basant uniquement sur le nom de la voie. La pression, la température, la charge en eau, la présence d’hydrocarbures, les contaminants soufrés et azotés, la méthode de régénération et les spécifications requises en sortie déterminent si une qualité donnée est appropriée.

Pourquoi les plans de la SAF échouent : quatre schémas à soumettre à des tests de résistance

Rien dans cet article, jusqu'à présent, ne laisse penser que le SAF soit techniquement fragile. Les échecs recensés sont d'ordre économique et politique. Cela les rend prévisibles, et donc vérifiables, avant de s'engager financièrement ou de croire à une affirmation.

Cas n° 1 : inadéquation entre le prix et le modèle. Un modèle qui postule l’existence d’une prime SAF unique peut s’avérer erroné dès lors que l’itinéraire, la région, la date du contrat, la valeur du certificat ou la matière première changent. Vérifiez que chaque prix repose sur la même année, le même marché, le même parcours, la même base de mélange, la même base de livraison et le même type de contrat.

Scénario n° 2 : dépendance vis-à-vis des mesures politiques. Les crédits d’impôt, les obligations réglementaires, les règles relatives aux matières premières éligibles et les méthodologies de calcul du cycle de vie évoluent. Aux États-Unis, les dispositions de la section 45Z et les recommandations concernant les taux d’émission ont continué à évoluer jusqu’en 2026, notamment avec des modifications affectant l’origine des matières premières éligibles et les calculs d’émissions (Administration fiscale américaine, 2026). Vérifier si le projet reste viable en cas de modification d'une subvention, d'une obligation ou d'une hypothèse relative à l'intensité carbone.

Scénario n° 3 : pénurie de matières premières. Les lipides issus de déchets, les alcools à faible teneur en carbone, l'électricité propre, l'hydrogène renouvelable et le CO₂ adapté ont chacun des utilisateurs concurrents. Vérifiez la durée du contrat d'approvisionnement, la fourchette de qualité garantie, ainsi que l'impact sur le rendement et les coûts d'exploitation en cas de changement de matière première.

Cas de figure n° 4 : « inflation des annonces ». L’IATA fait la distinction entre la capacité nominale annoncée et la production réelle de carburants durables pour l’aviation (SAF), car les projets peuvent ne pas aboutir à une décision finale d’investissement, les usines peuvent fonctionner en dessous de leur taux d’utilisation nominal, et les raffineries utilisant des matières premières renouvelables peuvent réorienter leur gamme de produits vers le diesel ou le naphta (IATA, 2026). Vérifiez si une affirmation fait référence à la capacité annoncée, à la capacité mise en service ou aux tonnes livrées.

Ces risques ne signifient pas pour autant que la technologie SAF n'ait pas fait ses preuves sur le plan technique. Plusieurs filières sont certifiées et en service, tandis que d'autres en sont encore au stade de la démonstration ou à un stade précoce de commercialisation. Les travaux qui restent à mener portent notamment sur la réduction des coûts, la flexibilité des matières premières, l'intégration dans les usines, la validation de nouvelles filières et une homologation plus large des carburants au-delà des limites de mélange actuelles.

Ce que cela implique si vous construisez ou achetez une usine SAF

Commencez par définir les spécifications de la matière première, le marché cible, la méthodologie relative au cycle de vie et la voie de conversion approuvée. Définissez ensuite l'enveloppe de contamination, la disponibilité des services publics, la gamme de produits, les exigences en matière de plage de réglage et la stratégie de régénération. Ces données déterminent si un projet nécessite un prétraitement des lipides, un épuration du gaz de synthèse, un séchage à l'alcool, une purification de l'hydrogène, un conditionnement du CO₂ ou une combinaison de ces fonctions.

Les adsorbants et les catalyseurs à base de zéolite doivent être sélectionnés en fonction des conditions de procédé mesurées plutôt qu’en fonction d’une désignation générique du procédé. Une demande de devis doit préciser la composition du flux, la pression, la température, la charge en eau et en contaminants, les spécifications requises en sortie, la durée prévue du cycle, la méthode de régénération, les limites de granulométrie, la résistance à l’écrasement et le taux d’attrition acceptable. Les données d’équilibre obtenues en laboratoire ne doivent pas être considérées à elles seules comme une garantie de la capacité de fonctionnement à grande échelle ou de la durée de vie du catalyseur.

JALON peut faciliter la présélection de tamis moléculaires et zéolithes pour les tâches pertinentes liées au séchage, à la purification et au développement de catalyseurs. Communiquez les conditions réelles du flux et les spécifications cibles afin que l’équipe technique puisse identifier les matériaux candidats, fournir la documentation disponible relative à la caractérisation et aux lots, et définir un plan de validation des échantillons. L’approbation finale doit rester en adéquation avec le concédant de licence du procédé, la conception EPC et les essais spécifiques à l’application.

Références

1. Ministère américain de l'Énergie, Centre de données sur les carburants alternatifs. Carburant d'aviation durable. 2026.
2. Association internationale du transport aérien. Carburant d'aviation durable. 2026.
3. Association internationale du transport aérien. Évaluation mondiale des matières premières pour la production de carburants aériens durables (SAF) : perspectives à l'horizon 2050. 2025.
4. Organisation de l'aviation civile internationale. Procédés de conversion des carburants aériens durables (SAF). Consulté en 2026.
5. Département américain de l’Énergie. Vers la commercialisation : les carburants aériens durables. 2024.
6. Administration fédérale de l’aviation. Revue des technologies environnementales et énergétiques dans l’aviation. 2024.
7. Faulhaber, C. et al. Mesures de l’absorption des hydrocarbures par le caoutchouc nitrile. Archives du ministère américain des Transports, 2023.
8. Ministère britannique des Transports. L’avenir de l’aviation prend son envol : un avion de ligne Virgin traverse l’Atlantique en utilisant exclusivement du carburant aérien durable. 2023.
9. Service des impôts (Internal Revenue Service). Crédit d’impôt pour la production de carburants propres. Mis à jour en 2026.
10. BloombergNEF. Perspectives des prix du carburant aérien durable : stabilisation. 2026.