Airbus, et le ciel devient vert

Mars 2020

James Nurton, journaliste indépendant

Airbus, le plus gros constructeur d’avions au monde, propose de multiples initiatives pour lutter contre le changement climatique, dont les résultats ne profiteront pas seulement à l’industrie aéronautique, mais également à d’autres secteurs.

En février 2020, Airbus a révélé le MAVERIC (en anglais, Model Aircraft for Validation and Experimentation of Robust Innovative Controls); son modèle réduit de démonstrateur technologique en forme d’aile volante. Ce concept de rupture pourrait réduire de 20% la consommation de carburant par rapport aux monocouloirs actuels. (Photo : avec l’aimable autorisation d’Airbus)

La lutte contre le changement climatique est devenue une priorité pour l’industrie aéronautique dans le monde entier. On estime que l’aviation représente actuellement jusqu’à 3% des émissions de dioxyde de carbone (CO2), mais avec la croissance prévue des voyages en avion, dont le nombre devrait doubler tous les 15 à 20 ans, des mesures doivent être prises dès aujourd’hui pour rendre l’aviation plus respectueuse de l’environnement.

L’industrie aéronautique est complexe et compte de nombreux acteurs privés et étatiques, notamment des compagnies aériennes commerciales, des exploitants de jets privés et des organismes publics, ainsi que des fabricants et des fournisseurs d’aéronefs, de moteurs, de pièces détachées et d’infrastructure connexe.

Le système de la propriété intellectuelle encourage l’innovation et la mise au point de nouvelles technologies. Il le fait tout d’abord en protégeant l’investissement dans l’innovation verte, par exemple au moyen de brevets qui confèrent des droits exclusifs à l’inventeur, puis en permettant la diffusion des actifs technologiques grâce à la concession de licences, à la publication des brevets, aux initiatives conjointes de recherche-développement et à d’autres formes de collaboration.

Carsten Sprenger, conseiller juridique principal, Airbus

Cela signifie que la concession de licences et le transfert de technologie ont un rôle important à jouer afin que l’ensemble du secteur bénéficie des avantages qu’offrent les innovations en matière de lutte contre le changement climatique. Nombre de ces innovations trouvent des applications au-delà de l’industrie aéronautique et, grâce à une utilisation efficace des droits de propriété intellectuelle, peuvent être concédées sous licence à d’autres entreprises, dans des secteurs totalement différents.

Le démonstrateur AlbatrossOne d’Airbus, qui s’inspire du légendaire albatros, un oiseau marin qui peut planer sur des kilomètres sans battre des ailes, est le premier avion à être testé en vol avec des bouts d’ailes libres de leurs mouvements. Ce concept permet de réduire la traînée, de lutter contre les effets des turbulences et des rafales de vent et de s’acheminer vers des appareils plus légers. (Photo : avec l’aimable autorisation d’Airbus)

En tant qu’avionneur d’envergure mondiale produisant des avions civils et militaires dans le monde entier, Airbus montre la voie en aidant l’industrie à mettre au point et à commercialiser de nouvelles technologies à l’appui de ses objectifs environnementaux. Comme l’indique la société sur son site Web, “l’avenir du vol est électrique, autonome et sans aucune émission. Chez Airbus, nous pensons que l’innovation peut contribuer à un monde plus durable. En adoptant une approche non conventionnelle pour relever les défis d’aujourd’hui, nous pouvons construire l’aviation durable de demain.”

La société a déjà contribué au progrès en réduisant le bruit et les émissions de CO2 de ses derniers appareils. Ainsi, l’A350 XWB atteint une réduction de 25% de la consommation de carburant et des émissions de CO2 par rapport aux générations précédentes. De même, l’A330neo confère un avantage de 25% en matière de consommation de carburant par siège par rapport aux versions précédentes de la même classe.

Airbus s’appuie sur les technologies émergentes pour ouvrir la voie à l’avenir de l’aviation. En testant des configurations de rupture, Airbus est en mesure d’évaluer leur potentiel en tant que futurs produits viables.

Jean-Brice Dumont, vice-président exécutif en charge de l’ingénierie, Airbus

Pour l’avenir, Airbus investit dans la recherche-développement dans divers domaines, notamment les technologies (y compris électriques), matériaux et solutions propres. Les résultats pourraient entraîner un véritable tsunami dans l’industrie aéronautique. Lors du Salon aéronautique de Singapour en février 2020, la société a dévoilé son modèle réduit de démonstrateur technologique en forme d’aile volante baptisé MAVERIC (Model Aircraft for Validation and Experimentation of Robust Innovative Controls), qui mesure deux mètres de long pour 3,2 mètres d’envergure. Le concept d’aile courbée pourrait réduire les émissions de carbone de 20% par rapport aux monocouloirs actuels. Au sujet du modèle MAVERIC, le vice-président exécutif en charge de l’ingénierie, Jean-Brice Dumont, a déclaré : “Airbus s’appuie sur les technologies émergentes pour ouvrir la voie à l’avenir de l’aviation. En testant des configurations de rupture, Airbus est en mesure d’évaluer leur potentiel en tant que futurs produits viables.” Il a ajouté : “Nous avons besoin de ces technologies de rupture pour répondre aux défis environnementaux qui se posent à nous. Il s’agit d’une option que nous étudions pour la prochaine génération d’avions.” Selon M. Dumont, le MAVERIC pourrait “contribuer à faire évoluer l’architecture des avions commerciaux en vue d’un avenir écologiquement durable pour l’industrie aéronautique.”

Le saviez-vous?

Ces 50 dernières années, l’industrie aéronautique a :

  • réduit de plus de 80% ses émissions de CO2 par siège/kilomètre;
  • réduit de 90% les émissions de NOx;
  • réduit le niveau de bruit de 75%.

D’ici à 2036, le trafic aérien devrait augmenter de 4,4% par an, ce qui nécessitera la construction de 35 000 nouveaux appareils (prévisions d’Airbus pour le marché mondial).

Airbus met au point des systèmes électriques et hybrides depuis 2010 et, en novembre 2017, a lancé l’E-Fan X, un démonstrateur hybride, en partenariat avec Rolls-Royce. (Photo : avec l’aimable autorisation d’Airbus)

Vers une aviation durable

Conformément aux engagements énoncés lors de la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques de 2015 (dans l’Accord de Paris), le Groupe d’action sur le transport aérien (ATAG), un organisme sectoriel indépendant visant à promouvoir la croissance durable, a défini trois objectifs environnementaux. Le premier objectif est d’améliorer le rendement énergétique de la flotte mondiale de 1,5% par an entre 2009 et 2020, un objectif déjà atteint avec une réduction de plus de 2% des émissions de CO2 observée durant cette période. Le deuxième objectif consiste à plafonner les émissions nettes de CO2 à partir de 2020, grâce à des mesures de compensation des émissions de carbone, et le troisième objectif vise à diviser par deux les émissions de CO2 entre 2005 et 2050.

Ces objectifs reposent sur cinq piliers de la lutte contre le changement climatique : innovation technologique; améliorations opérationnelles; efficacité des infrastructures; carburants durables dans l’aviation; et mesures fondées sur le marché pour compenser la croissance des émissions de CO2.

Les droits de propriété intellectuelle ont un rôle important à jouer dans la réalisation de ces objectifs, notamment en favorisant la mise au point de nouvelles technologies plus efficaces ainsi que l’utilisation de carburants de substitution. Comme le dit Carsten Sprenger, conseiller juridique principal chez Airbus : “Le système de la propriété intellectuelle encourage l’innovation et la mise au point de nouvelles technologies. Il le fait tout d’abord en protégeant l’investissement dans l’innovation verte, par exemple au moyen de brevets qui confèrent des droits exclusifs à l’inventeur, puis en permettant la diffusion des actifs technologiques grâce à la concession de licences, à la publication des brevets, aux initiatives conjointes de recherche-développement et à d’autres formes de collaboration.”

“Airbus estime que le système de propriété intellectuelle existant est prêt à encourager l’innovation verte. Dans le cadre du système en place, les stratégies de propriété intellectuelle peuvent être parfaitement adaptées aux objectifs écologiques”, précise M. Sprenger. Il ajoute que les droits de propriété intellectuelle sont également importants pour rendre l’innovation accessible à différents secteurs : “pour les technologies durables en particulier, les droits de propriété intellectuelle permettent à différents secteurs et industries dans le monde entier d’accéder à ces technologies.”

Les domaines de l’innovation

Airbus est une entreprise très innovante, avec un budget annuel de recherche-développement avoisinant les 2 milliards d’euros, des investissements autofinancés dans la recherche-développement à hauteur de 3,4 milliards d’euros en 2019 et plus de 1000 scientifiques et chercheurs dans le monde entier. Au total, la société détient environ 37 000 brevets couvrant un large éventail de technologies. “Bon nombre des progrès techniques réalisés par Airbus dans le domaine de l’innovation verte sont protégés par des brevets”, déclare M. Sprenger.

La société concentre actuellement ses activités dans les domaines suivants.

Le carburant durable d’aviation : Airbus étudie la manière dont le carburant de synthèse utilisant l’énergie renouvelable pourrait remplacer le kérosène. Ce carburant pourrait être produit à partir de matériaux recyclés comme l’huile de cuisson usagée, les résidus agricoles ou les déchets municipaux, et pourrait réduire de 80% les émissions de CO2. L’entreprise propose des vols de livraison alimentés en carburant durable depuis 2016 à Toulouse (France), Mobile (États-Unis d’Amérique) et Hambourg (Allemagne). En septembre 2018, Airbus est devenu le premier membre de l’industrie à adhérer au Conseil de l’hydrogène. En décembre 2019, la société a introduit le carburant durable pour répondre à ses besoins de transport industriel.

Énergie électrique et hybride : Airbus développe ces systèmes depuis 2010 et, en novembre 2017, a lancé l’E-Fan X, démonstrateur électrique hybride, en partenariat avec Rolls-Royce. Son premier vol est prévu en 2021. Airbus a également mis au point deux démonstrateurs à décollage et atterrissage verticaux. Le premier, appelé Vahana, est un engin tout électrique à ailes basculantes prévu pour un seul passager, qui a effectué plus de 80 vols d’essai à ce jour. Quant au second, il s’agit de CityAirbus, un multicoptère tout électrique à quatre sièges qui a décollé pour la première fois en mai 2019. Peut-être sommes-nous face aux taxis volants autonomes du futur? En 2018, le Zephyr, pseudo-satellite solaire à haute altitude d’Airbus, a battu le record du vol le plus long jamais enregistré et promet de révolutionner les missions dans le domaine de la défense, de l’aide humanitaire et de l’environnement à travers le monde.

Nouveaux matériaux éco-efficaces : Airbus s’intéresse à une multitude de nouveaux matériaux, notamment des composites légers et fonctionnels comme le plastique renforcé de fibres de carbone (PRFC), qui offre une plus grande résistance à l’usure et à la corrosion, pour une durée de vie plus longue que celle des matériaux métalliques traditionnels, un gain de poids important et une économie de carburant notable. La société examine également des matériaux d’origine biologique comme la soie d’araignée (plus solide que l’acier, plus résistante que le Kevlar et incroyablement légère), qui promet de révolutionner la conception aérospatiale. Elle teste aussi des surfaces et des revêtements novateurs, ainsi que des matériaux et des céramiques ultra-haute température. Ces nouveaux matériaux et surfaces, notamment les revêtements au carbure de tungstène et les nouveaux alliages de métaux, peuvent être utilisés sur des pièces d’avion essentielles, comme les ailettes de compression et les aubes de turbine, afin d’accroître l’efficacité et de se substituer aux matériaux qui nuisent à l’environnement.

Collaborations et partenariats

En plus des importants travaux de recherche-développement menés en interne, la société Airbus travaille avec diverses organisations en créant des partenariats dans le domaine de la recherche et de la technologie, afin d’accélérer et de diffuser l’innovation. Voici quelques exemples de ces partenariats.

Le programme Clean Sky est une initiative européenne visant à stimuler la recherche et l’innovation dans l’aéronautique, afin de rendre le transport aérien plus écoefficace et de renforcer la compétitivité de l’industrie aérospatiale européenne. Ce programme vise à promouvoir la mise au point de technologies de réduction du bruit, des émissions de CO2 et des émissions de gaz. Airbus, qui joue un rôle majeur au sein de ce programme, chapeaute le déploiement de plusieurs technologies de pointe afin d’atteindre les objectifs fixés en matière d’environnement. Ces technologies sont notamment les suivantes.

Le moteur UltraFan, une collaboration avec Rolls-Royce, dont le rendement énergétique est de 25% supérieur à celui de la première génération des moteurs Trent de Rolls-Royce et qui, moyennant le cofinancement de Clean Sky, devrait être intégré dans des essais en vol puis équiper les futurs avions.

BLADE (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe), un projet mobilisant une équipe de plus de 20 partenaires dirigée par Airbus dont l’objectif est de modifier la forme, les matériaux et la surface des ailes afin de transformer l’aviation commerciale en réduisant la traînée jusqu’à 50%. Ce projet relève également du programme Clean Sky.

Wing of Tomorrow: le principal programme de recherche d’Airbus dans le monde est issu d’un partenariat sectoriel qui vise à créer de nouveaux systèmes et structures révolutionnaires pour les ailes en carbone. Le projet vise à imiter la technique de vol du légendaire albatros, un oiseau marin qui, à la différence des autres oiseaux, peut planer sur des centaines de kilomètres sans battre des ailes, afin de concevoir des avions plus légers et avec un meilleur rendement énergétique.

MOZAIC : Airbus, aux côtés de six compagnies aériennes (Lufthansa, China Airlines, Air France, Iberia, Cathay Pacific et Air Namibia), participe également au projet MOZAIC (Measurement of Ozone by Airbus in-service Aircraft) et a équipé sept gros-porteurs d’instruments de mesure de données telles que les concentrations d’ozone, de vapeur d’eau et de monoxyde de carbone.

Airbus s’intéresse à de nombreux nouveaux composites, tels que le plastique renforcé de fibres de carbone (PRFC), plus léger que l’aluminium, plus solide que le fer et plus résistant à la corrosion que ces deux matériaux. Ici, des pièces d’avions sont fabriquées grâce à des métiers à tisser high-tech pour la fibre de carbone. (Photo : avec l’aimable autorisation d’Airbus)

En collaboration avec ses partenaires, Airbus peut faire usage de ses brevets et autres droits de propriété intellectuelle, dit Carsten Sprenger : “Dans le domaine de la propulsion électrique, Airbus utilise les droits de propriété intellectuelle dans ses transactions avec les partenaires de recherche-développement afin de créer des domaines d’utilisation complémentaires, par exemple avec l’octroi de droits d’utilisation à Airbus pour le transport aérien et au partenaire pour le transport terrestre. Cela permet de subvenir aux investissements considérables que nécessitent certaines de ces technologies et de favoriser une large diffusion des résultats.”

En outre, il ajoute que les droits de propriété intellectuelle peuvent également être concédés sous licence à d’autres industries pour faire en sorte que le potentiel de l’innovation soit pleinement exploité : “Nous avons utilisé des accords de licence pour mettre à la disposition de certaines industries vertes, notamment dans le secteur de l’énergie éolienne, des technologies initialement créées par Airbus pour l’aérospatial.”

Évolution de la stratégie en matière de propriété intellectuelle

Les multiples modes d’utilisation des droits de propriété intellectuelle signifient qu’il n’y a pas de réponse simple à la question des avantages qu’ils génèrent, explique M. Springer : “Il existe littéralement des centaines de cas d’utilisations contextuelles [qui montrent] comment une entreprise peut utiliser les droits de propriété intellectuelle. Les avantages dépendent toujours des objectifs du titulaire des droits.” Il ajoute : “Dans le contexte de l’innovation pour un avenir vert, nous pensons que le réchauffement climatique et les questions environnementales sont susceptibles de donner naissance à des stratégies de propriété intellectuelle adaptées aux objectifs technologiques, environnementaux et politiques des acteurs du secteur des technologies vertes.”

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