Trois principales mesures de réduction des émissions de CO₂ concernant les opérations

2022/11/04

Nous allons présenter les trois principales mesures prises par ANA, depuis plusieurs années, visant à réduire les émissions de CO₂ liées aux opérations de vol.

Première mesure : « montée normale »

Les ailes d'un avion sont dotées de volets qui se déploient et se rétractent pour modifier la surface des ailes. Pendant le décollage, les volets se déploient pour augmenter la surface des ailes, ce qui permet à l'avion de s'élever à faible vitesse, grâce à l'effet de portance. En vol, alors que la surface des ailes est allongée, la résistance à l'air augmente également, ce qui rend l'accélération difficile. En outre, plus les volets sont déployés longtemps, moins l'avion consomme de carburant. On appelle « montée normale » la rétractation des volets, peu après le décollage à 300 m d'altitude, qui permet de réduire la traînée aérodynamique afin d'atteindre plus efficacement une altitude de croisière à 10 000 m environ. Elle se traduit par des économies de carburant et une réduction des émissions de CO₂.

La méthode de montée normale est illustrée par trois photos qui se focalisent sur les volets. La première photo montre les volets dans leur position d'origine lorsque l'avion est au sol, avant le décollage. La deuxième photo montre le déploiement des volets pendant la montée, immédiatement après le décollage. Les volets déployés, augmentant la surface des ailes, génèrent une flottabilité vers le haut (portance), ce qui permet à l'avion de s'élever même à faible vitesse. La troisième photo montre les volets revenant à leur position d'origine, peu après la montée. Ce qui réduit la traînée aérodynamique et la consommation de carburant.
Explication en images de la montée normale

À l'inverse, il existe également la méthode de « montée à pente maximale », selon laquelle l'appareil s'élève à une certaine altitude (généralement autour de 900 m), les volets déployés, après le décollage. Dans certains aéroports, l'altitude et la vitesse après le décollage sont réglementés, afin de réduire les nuisances sonores. Dans ce cas, la méthode de montée à pente maximale s'effectue en maintenant les volets déployés à une altitude d'environ 900 m. Bien que cette méthode soit efficace pour réduire les nuisances sonores, elle augmente  le temps de traînée aérodynamique et une consommation accrue de carburant par rapport à la montée normale, Rétracter les volets et les ramener dans leur position d'origine le plus rapidement possible permet une économie de carburant.

La partie gauche du schéma représente la montée normale, où trois flèches illustrent la phase de montée de l'avion, du décollage à l'altitude de croisière de 10 000 mètres. L'avion est représenté à une altitude de 300 m, accélérant de 300 m à 10 000 m. Lors d'une montée normale, l'avion doit rétracter les volets à environ 300 m d'altitude et accélérer jusqu'à 10 000 m d'altitude avec une traînée aérodynamique minimale. Le déploiement et la rétractation des volets, dès que possible, permettent à l'appareil d'atteindre l'altitude de croisière plus rapidement, ce qui favorise l'économie de carburant et la réduction des émissions de CO₂. La partie droite du schéma représente la montée à pente maximale où, comme sur le schéma de gauche, trois flèches illustrent la phase de montée, du décollage à une altitude de croisière de 10 000 m. L'avion est représenté à une altitude de 900 m, accélérant de 900 m à 10 000 m. Dans les aéroports imposant des spécifications d'altitude et de vitesse après le décollage pour réduire le bruit, les volets sont déployés jusqu'à une altitude d'environ 900 m pour augmenter la surface des ailes et permettre la montée. Mais l'accélération n'étant possible qu'après 900 m, l'altitude de croisière est atteinte plus tard qu'avec la montée normale.
Comparaison de la montée normale et de la montée à pente maximale

Dans les aéroports où aucune restriction d'altitude ni de vitesse n'est spécifiée, ANA a recours à la montée normale pour contribuer, autant que possible, à la réduction des émissions de CO₂. La mise en œuvre de la montée normale contribue à une réduction d'environ 2 983 tonnes d'émissions de CO₂ par an (résultats réels pour 2021). Ces 2 983 tonnes correspondent au poids d'environ 8,5 avions B777-300ER d'ANA.

Deuxième mesure : « Inverseur de poussée »

Après l'atterrissage, le pilote ralentis l'appareil avec la poussée inversée et les freins.  Lorsqu'on active la poussée inversée du moteur, la direction du flux d'air est modifiée pour aider l'avion à ralentir rapidement.

Photo de l'avion et gros plan du moteur. Le gros plan du moteur décrit le fonctionnement de l'inverseur de pousée. Pendant la phase d'atterrissage, la partie arrière du moteur coulisse pour permettre à l'air de circuler vers l'avant, fournissant ainsi une force de décélération opposée au sens de la marche de l'avion.
Fonctionnement de l'inverseur de poussée.

Cependant, l'utilisation de l'inverseur de poussée consomme beaucoup de carburant. Si la piste d'atterrissage est suffisamment longue et qu'aucun problème de sécurité n'est à signaler, on réduit la puissance du moteur en utilisant l'inverseur de poussée. On réduit ainsi la consommation de carburant, les émissions de CO₂ et les nuisances sonores. Cette mesure est appelée « contre-poussée », car les inverseurs de poussée sont maintenus au ralenti.
L'activation de l'inverseur de poussée permet une réduction d'environ 10 608 tonnes d'émissions de CO₂ par an (résultats réels pour 2021). 10 608 tonnes correspondent approximativement au poids de 30,5 avions B777-300ER d'ANA.

Troisième mesure : « roulage à un moteur »

Les avions sont équipés de deux moteurs, l'un à droite et l'autre à gauche, mais un moteur suffit pour la phase de roulage après l'atterrissage. C'est ce que l'on appelle le « roulage à un moteur », où un moteur sur deux est coupé après l'atterrissage pour le roulage sur piste.

Moteurs d'avion

Il n'est pas toujours possible de couper un moteur après l'atterrissage. Lorsque le sol est glissant, en raison de chutes de neige ou en cas de vent, l'arrêt d'un moteur peut compromettre l'équilibre entre les côtés gauche et droit de l'avion, ce qui provoque un phénomène similaire au patinage d'une voiture. Il existe également des règles pour chaque type d'appareil, telles que le temps de refroidissement du moteur obligatoire, de 5 minutes après l'atterrissage pour le B787. Par conséquent, un roulage à un moteur s'effectue uniquement lorsque le pilote, après avoir vérifié la météo et l'environnement de l'avion, détermine que cette méthode ne pose aucun problème. Cette pratique concerne en particulier les avions B767, qui ont suffisamment de puissance pour effectuer le roulage avec un seul moteur.
Cette mesure de roulage à un moteur a permis de réduire les émissions de CO₂ d'environ 1 909 tonnes par an (résultats pour 2021). 1 909 tonnes correspondent approximativement au poids de 5,5 appareils B777-300ER d'ANA.

Programme Efficient Flight

Dans le cadre de ces trois mesures principales, nous collectons des données de performances et fournissons des retours mensuels aux équipages sur le taux de mise en œuvre, la réduction des émissions de CO₂ et d'autres résultats. En outre, nous fournissons également des informations utiles pour la mise en œuvre de ces mesures. Par exemple, nous avons communiqué aux équipages un schéma de la pente des voies de circulation dans chaque aéroport, afin de les aider dans la mise en œuvre du roulage à un moteur. Le programme Efficient Flight vise à encourager les équipages d'ANA à prendre des mesures de réduction de la consommation de carburant et des émissions de CO₂. Les trois principales mesures présentées ici en font partie. Nous promouvons le programme Efficient Flight pour accroître notre niveau de sécurité et réduire notre impact sur l'environnement.

Entretien avec le responsable

Nous avons interviewé M. Nishikawa, commandant de bord, de l'Operations Support Center d'ANA, également responsable du programme Efficient Flight.

M. Nishikawa, commandant de bord, de l'Operations Support Center d'ANA

Quelle est la nature de votre travail ?

Je pilote généralement des appareils B777, principalement sur les lignes vers les USA et l'Europe. Je suis également responsable des vols intérieurs et des vols cargo à destination de la Chine. Outre les vols réguliers, je travaille avec mon service à la promotion de mesures telles que le programme Efficient Flight, les annonces du personnel navigant et de nouvelles manières de travailler avec l'ensemble du personnel à bord.

Pourquoi la « montée normale », « l'inverseur de poussée » et le « roulage à un moteur » sont-ils les trois mesures principales ?

Ces méthodes sont en fait très efficaces pour réduire la consommation de carburant et les émissions de CO₂. D'autres mesures sont également efficaces, mais ces trois mesures constituent sans aucun doute l'axe sur lequel la compagnie concentre ces efforts. Contrairement aux autres mesures de réduction de carburant menées par la compagnie, le taux de mise en œuvre de ces trois mesures reflète largement la sensibilisation, l'ingéniosité et les efforts cumulés des membres d'équipage. Par conséquent, nous espérons sensibiliser chaque collaborateur, puis l'ensemble du service des opérations aériennes, ce qui se traduira par une augmentation du taux de mise en œuvre de ces mesures induisant une réduction des émissions de CO₂.

Perspectives d'avenir

Un tableau de bord concernant le carburant (outil de visualisation de la réduction de carburant) a été introduit l'année dernière permettant d'extraire des données détaillées. Nous pouvons désormais facilement connaître le taux de mise en œuvre de ces mesures dans chaque aéroport et les comparer pour déterminer les causes réelles de ces faibles taux d'application.. Bien sûr, nous voyons plus loin que ces trois mesures principales. Nous envisageons également de recourir à des outils pour analyser diverses données et les relier à d'autres initiatives.
Le secteur aérien ayant été fortement impacté par le COVID-19, les pilotes ont été affectés par cette crise. Pendant la réduction du nombre des vols, en raison du COVID-19, le taux de mise en œuvre des mesures du programme Efficient Flight a augmenté considérablement. Le comité du programme Efficient Flight continue de diffuser des informations afin de fédérer davantage de collaborateurs à ces mesures de respect de l'environnement.

OBJECTIF 7 : ÉNERGIE PROPRE ET D'UN COÛT ABORDABLE
OBJECTIF 12 : CONSOMMATION ET PRODUCTION DURABLES
OBJECTIF 13 : MESURES RELATIVES À LA LUTTE CONTRE LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES