Ce calculateur permet d’estimer les émissions de gaz à effet de serre (CO₂e) par passager équivalent pour un ensemble de destinations concernant la France. Il prend en compte les destinations au départ des aéroports français, quelle que soit la compagnie effectuant les vols.

Méthode

Evaluation des émissions de CO₂

La DGAC (Direction générale de l’aviation civile) très impliquée dans la lutte contre les nuisances liées à l’aviation [1] réalise le calcul des émissions imputables à l’activité de l’aviation en France avec le calculateur TARMAAC (Traitements et Analyses des Rejets éMis dans l’Atmosphère par l’Aviation Civile).

TARMAAC est un outil développé par la DGAC en coopération avec le CITEPA (Centre Interprofessionnel Technique d’Etudes de la Pollution Atmosphérique), notamment utilisé pour établir l’inventaire des émissions du trafic aérien de la France dans le cadre des engagements pris lors du protocole de Kyoto.

TARMAAC s’appuie sur des méthodes internationales utilisées pour les inventaires d’émissions (MEET [2], EMEP [3]), sur le manuel Qualité de l’air [4] et la base des émissions moteurs de l’OACI [5] et sur des données de trafic réelles [6] issues de sources vol à vol (type avion, origine destination, motorisation, chargement en passagers, fret et poste, temps de roulage, etc…), ce qui le classe dans la catégorie Tier 3A selon la classification IPCC [8]. Une revue des méthodologies et du cadre réglementaire est disponible dans [8].

Les émissions sont évaluées séparément pour les vols commerciaux et non commerciaux. Les vols commerciaux concernent l’ensemble des vols passagers, cargo ou postaux. Les valeurs unitaires (émissions par unité de trafic), qui permettent de quantifier notamment l’évolution de l’efficacité énergétique, sont évaluées en prenant la totalité du chargement (passagers+fret+poste). L’unité employée est le "passager-équivalent-kilomètre-transporté" (PKTeq), avec l’équivalence 100 kg de fret ou de poste = 1 passager.

Pour les gaz à effet de serre (GES), TARMAAC calcule la distance orthodromique entre aéroports à partir de ses coordonnées géographiques, et applique des modèles de consommation fonction du type avion, en ne considérant que la moitié du vol pour éviter les doubles comptes. Les coefficients du modèle sont issus de bases de référence complétées par des opérations de recalibrage avec des données de consommation réelles d’un échantillon de compagnies. La quantité de CO2 est obtenue en multipliant la consommation par un facteur 3,16 [9]. Pour prendre en compte la contribution des autres GES aux émissions du transport aérien (essentiellement N2O, celle du CH4 étant inférieure à 0,1%), cette quantité de CO2 est multipliée par un facteur 1,01 pour obtenir la quantité de GES exprimée en CO2 équivalent (CO2e).

Pour le cycle LTO, les consommations et émissions de polluants sont calculées pour chaque mouvement à l’arrivée et au départ, en fonction du type moteur (coefficients issus de la base OACI) et du temps standard des phases LTO (sauf taxi time donnés réelles).

Les GES et polluants dont l’émission est évaluée par TARMAAC sont issus de l'article R. 229-45 du code de l'environnement ; les autres GES de cette liste (composés fluorés : HFC, PFC, SF6, NF3) sont émis en quantité négligeable par les carburants aéronautiques.

Les émissions prises en compte étant celles liées aux vols commerciaux qu’ils soient passagers, cargo ou postaux, le trafic est analysé sous le même périmètre. Les valeurs unitaires (émissions par unité de trafic), qui permettent de quantifier notamment l’évolution de l’efficacité énergétique, sont évaluées en prenant la totalité du chargement (passagers + fret + poste). L’unité employée est alors le « passager-équivalent-kilomètre-transporté » (PKTeq), avec l’équivalence 100 kg de fret ou de poste = 1 passager.

Les évolutions de TARMAAC pour les données 2019 ont été les suivantes :
- facteur d'émission du CO2 égal à 3,16 (selon l’annexe 16 de la convention OACI et la base Carbone 2020 de l'ADEME) au lieu de 3,15 (selon l’annexe III du règlement 601/2012, utilisée dans le cadre du système d'échange de quotas d'émission européen ETS)
- affichage dans le bilan émission [12] du sous-ensemble des particules non volatiles de la méthode FOA3 (noté nvPM/FOA3)

Les points suivants sont restés inchangés :
- les effets des trainées de condensation ne sont pas pris en compte ; voir [9] pour plus d'information
- estimation d’un ordre de grandeur de la contribution des APU

NB : les valeurs recommandées par le guide ACNUSA [10] pour estimer les temps d’utilisation des APU sont 75’ pour les long-courriers, 25’ pour les autres vols avec aéronefs pourvus d’APU ; toutefois les données fines (type d’APU, facteurs d’émissions, régimes, etc.) n’étant pas connues avec suffisamment de précision, ce sont les valeurs standards OACI [4] d’émission par cycle qui sont actuellement utilisées dans TARMAAC ; elles pourront être revues ultérieurement en fonction de paramètres à fournir par les opérateurs (temps d’utilisation, moyens alternatifs, etc.)

Passer des émissions de CO₂ aux émissions de gaz à effet de serre (CO₂e)

La quantité de gaz à effet de serre émis lors de la phase amont (production et distribution du carburant) et de la phase de vol peut être correctement évaluée à partir de la quantité de CO₂ émise en vol : la quantité de gaz à effet de serre s’obtient, dans le cas particulier des carburants Jet A1 et Jet A, en multipliant les émissions de CO₂ de la phase de vol par un facteur 1,22.

Dans le détail :

a. pour la phase de vol, on obtient les émissions de gaz à effet de serre (en CO₂e) en multipliant  la quantité de CO₂ émise en vol, issue du calcul de TARMAAC par la DGAC, par un facteur 1,01 (ce facteur inclut la contribution du protoxyde d’azote N₂O ; celle du CH₄ est négligée car inférieure à 0,1%) ;

b. pour la phase de production et de distribution du carburant, conformément aux facteurs d’émissions définis par l’ADEME, on obtient les émissions de gaz à effet de serre (en CO₂e) en multipliant  la quantité de CO₂ émise en vol par un facteur 0,21.

A titre d’illustration, pour 1 kg de CO₂ émis en vol :
-  Gaz à effet de serre émis en vol : 1,01 kg de CO₂e
-  Gaz à effet de serre émis en phase amont : 0,21 kg de CO₂e
-  Gaz à effet de serre émis sur l’ensemble des phases, amont et vol : 1,01+0,21 = 1,22 kg de CO₂e

Carburants

Le carburant utilisé pour les turboréacteurs (aviation commerciale) est le Jet A1.

Les facteurs d’émissions pour convertir une quantité de carburant utilisée lors de la phase de vol (exprimée en litre)  à la quantité de gaz à effet de serre émise lors des phase amont et de vol (exprimée en CO₂e) sont ceux déterminés par l’ADEME et mis à jour régulièrement dans la Base Carbone®:

Le Jet A1 est un kérosène doté d’un point éclair supérieur à 38 ºC et d’un point congélation maximal de -47 ºC.

Son utilisation en aviation s’explique d’une part par son pouvoir énergétique élevé (43 MJ/kg) ce qui permet, à masse de carburant embarqué fixée, de disposer d’une autonomie supérieure à celle obtenue avec de l’essence.

Cette utilisation s’explique d’autre part par son point de congélation très bas permettant d’atteindre l’altitude optimale de croisière (près de 11 km) où la température extérieure est proche de -60°C.