John Grant, Sheffield Hallam University, Keith Baker, Glasgow Caledonian University

August 14, 2019 1.58pm BST

Si l’industrie aéronautique était un pays, elle figurerait parmi les dix plus grands émetteurs de dioxyde de carbone (CO₂) dans le monde. Les émissions de l’aviation ont augmenté de 70% depuis 2005 et, à mesure que la demande augmentera dans les pays riches et les pays les plus pauvres, elle devrait augmenter de 300% à 700% d’ici 2050.

Arrêter cette pente sera le premier pas vers un système durable de voyages internationaux – mais comment pourrait-on le faire? Une taxe de fidélisation serait relativement facile à mettre en place, mais cela pourrait signifier que les plus riches peuvent toujours se permettre de prendre l’avion, tandis que les plus pauvres seraient pénalisés.

La plupart des passagers d’avion sont déjà relativement riches. Seulement 18% de la population mondiale a déjà volé et, chaque année, une élite de 3% de la population mondiale vole. Cela représente environ 230 millions de passagers, mais les vols ont transporté quatre milliards de passagers en 2017. Ainsi, le passager moyen prend huit vols aller-retour et les avions accumulent 7 000 milliards de kilomètres par an.

Le rationnement pourrait être une alternative plus juste et plus efficace.

Rationnement de vol

Chaque personne pourrait se voir attribuer un nombre maximal de «kilomètres de vol» chaque année. Cette indemnité augmenterait d’autant plus qu’une personne s’abstiendrait de voler. L’allocation pour la première année serait de 500 km, puis l’année suivante de 1 000 km et doublerait chaque année. Il faudrait sept ans pour accumuler suffisamment pour voyager du Royaume-Uni en Australie en vol aller-retour.

L’achat d’un billet pour un vol de n’importe quelle distance remettrait le taux d’attribution à la première année, mais les kilomètres économisés seraient mis dans une «banque de vol» et pourraient toujours être utilisés. Toute personne qui ne voyage pas pourrait échanger ses kilomètres de vol contre de l’argent, mais toute personne dépassant leur quota pourrait être condamnée à une amende ou à l’interdiction de voler pendant un certain temps.

Les passeports pourraient être liés à un système de crédit qui empêcherait les personnes de voler si elles avaient dépassé leur limite. Pressmaster / Shutterstock

Des lignes ferroviaires à grande vitesse plus nombreuses et améliorées pourraient également remplacer de nombreux vols. Ces trajets pourraient être aussi rapides que les avions dans certains cas et émettre 90% moins de CO₂.

Les voyages en train à l’énergie solaire sont déjà une réalité en Australie. La société Byron Bay utilise des panneaux solaires sur les trains et les plates-formes pour alimenter les batteries de bord et a exporté 60 000 kWh vers le réseau l’année dernière.

Coupler les voyages en train à faible émission de carbone avec le rationnement des vols limiterait les émissions à court terme, mais les gens sont habitués à parcourir la moitié de la planète en quelques heures à un coût souvent relativement bas. La demande ne va pas disparaître, alors par quoi pourrait-on remplacer un voyage aérien à forte intensité de carbone?

Avions électriques

La plupart des projets d’avions électriques sont mises à la terre dès la conception sur la planche à dessin, mais il existe des avions prêts à voler. Le premier avion de ligne commercial entièrement électrique au monde a été dévoilé à Paris en juin 2019. Il s’appelle Alice et transporte neuf passagers jusqu’à 1 000 km  à 3 000 mètres d’altitude et 440 km / h. une seule batterie chargée. Il devrait entrer en service en 2022.

Le coût des combustibles fossiles pour les petits aéronefs est d’environ 400 USD par 185.2 km. Pour Alice, les coûts ne devraient pas dépasser 8 USD pour la même distance, et si l’électricité provient d’énergies renouvelables – peut-être générées par des panneaux solaires à l’aéroport -, l’avion pourrait alors être à zéro carbone.

La quantité d’énergie que chaque batterie peut stocker augmente rapidement. Mais il y a aussi des stratégies qui peuvent rendre les avions électriques plus efficaces. Les condensateurs sont des batteries légères pouvant supporter une charge énorme mais uniquement pendant de courtes périodes. Elles pourraient être utilisées pour le décollage – le plus gros besoin en énergie d’un vol – alors que des batteries plus traditionnelles pourraient alimenter la majorité du vol.

L’innovation pourrait permettre un vol électrique massif au cours des prochaines décennies, mais une alternative au vol alimenté par des combustibles fossiles existe actuellement.

Ramener le zeppelin?

Depuis que les humains ont pris la possession du ciel, nous avons eu une alternative à celle de brûler de grandes quantités de combustibles fossiles afin de nous y maintenir – « les ballons ».

 La catastrophe de Hindenburg a peut-être condamné l’industrie à une relative absence pendant près d’un siècle, mais elle n’a jamais vraiment disparu.

Les ballons de la plupart des dirigeables modernes sont remplis d’hélium plutôt que de l’hydrogène explosif utilisé dans le Hindenburg. L’hélium concentré est plus léger que l’air et, lorsqu’il est divisé en compartiments de gaz, le dirigeable peut rester en l’air en cas de brèche, tandis que des hélices alimentées par des panneaux solaires flexibles peuvent faciliter la navigation.

Les dirigeables voyagent lentement, mais ils pourraient permettre aux vacanciers d’avoir une vue magnifique. Iurii / Shutterstock

Extraire suffisamment d’hélium consommera beaucoup d’énergie et la pénurie mondiale se profile. Heureusement, les progrès réalisés depuis le Hindenburg permettent désormais aux dirigeables de voler sur des bouteilles remplies d’hydrogène carburéacteur, plus économiques, plus légères et relativement abondantes.

L’utilisation de l’hydrogène comme combustible est devenue beaucoup plus sûre depuis les années 1930, à tel point que son utilisation est maintenant envisagée pour des application domestiques à la maison.

Contrairement aux avions à réaction, une fois que les dirigeables sont en l’air, ils n’ont pas besoin de beaucoup d’énergie pour les y maintenir. À ce stade, les coûts énergétiques deviennent comparables au transport ferroviaire.

Les dirigeables ne permettront pas aux passagers d’accéder très rapidement à leurs destinations – le Hindenburg a établi le record actuel pour une traversée transatlantique à un peu moins de 44 heures – mais ils laissent le temps de profiter de panoramas époustouflants. Considérez-les plutôt comme des croisières aériennes. Dans l’ère romantique des premiers vols commerciaux, les dirigeables devaient devenir des «hôtels volants» pouvant accueillir des salles à manger et des danses de salon.

Anneaux orbitaux

Il y a encore une option, mais vous pouvez avoir du mal à croire que c’est possible dans les trente prochaines années. Pourtant, les matériaux nécessaires à sa construction existent déjà. Un anneau orbital est un câble d’acier solide en orbite, juste au-dessus de l’atmosphère, à 80 km au-dessus de la Terre. Il tourne, créant des forces qui tentent de faire voler l’anneau dans l’espace, tandis que la gravité tente de le tirer vers la Terre.

Si l’anneau tourne à la vitesse correcte, les deux forces s’équilibrent, ce qui lui permet de tourner apparemment sans pesanteur. Un «brassard» peut être construit autour du câble qui se maintiendrait en place, sans bouger, par répulsion magnétique. La structure serait reliée au sol par des câbles, avec un ascenseur donnant accès à l’anneau en moins d’une heure.

Deux voies de train Maglev – qui utilisent des aimants pour faire avancer les trains sans frottement – sur la face inférieure du ring et une autre à l’extérieur pourraient transporter des passagers à des vitesses incroyables, pour atteindre l’autre bout du monde en 45 minutes.

Si ces options vous paraissent irréalistes, n’oubliez pas que notre processus actuel d’expansion des voyages aériens à forte intensité de carbone est irréaliste pour éviter un changement climatique catastrophique. Les idées audacieuses sont une chose, nous avons besoin d’une action radicale pour révolutionner notre façon de parcourir le monde.