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AeroMAPS : l’outil de référence pour explorer les futurs possibles de l’aviation
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• L’outil AeroMAPS, développé par des chercheurs de l’ISAE-SUPAERO, permet d’évaluer les impacts environnementaux du transport aérien et l’efficacité ou les limites des leviers pour décarboner le secteur.
• Pensé initialement pour la recherche et la formation, il se veut désormais une plateforme multidisciplinaire pour les experts et les décideurs institutionnels, industriels et associatifs.
• De par son expertise scientifique, l’ISAE-SUPAERO contribue ainsi au débat public sur la place de l’aviation dans notre société.
Quels leviers pour décarboner le transport aérien ?
À cette question, AeroMAPS vient apporter des perspectives. Cet outil, développé par une équipe de chercheurs de l’ISAE-SUPAERO, vise à explorer et à évaluer l’efficacité des stratégies de réduction d’impact du transport aérien vis-à-vis des engagements internationaux de lutte contre le changement climatique.
En jouant sur les leviers de transition du secteur, l’utilisateur d’AeroMAPS peut définir les scénarios dont il souhaite analyser les impacts. Par exemple, la mise en service de nouveaux types d’avions, l’utilisation de nouveaux carburants ou encore le taux de croissance du trafic aérien.
« Sur la base des hypothèses choisies, AeroMAPS évalue les émissions de CO2 correspondantes, les autres impacts climatiques et la consommation de ressources énergétiques associée », explique Thomas Planès, enseignant-chercheur en aviation durable et conception avion à l’ISAE-SUPAERO. « On peut ensuite les comparer aux objectifs de l’Accord de Paris sur le climat. »
À l’heure où le trafic aérien émet 2,5% des émissions de CO2 lié aux activités humaines, cette plateforme se révèle ainsi incontournable pour explorer les futurs possibles de l’aviation, fidèle à l’engagement de l’ISAE-SUPAERO de mobiliser ses compétences académique et scientifique au service de la transition vers une société durable.
« Outil de référence pour la recherche »
AeroMAPS est la première plateforme d’exploration des scénarios du transport aérien bâtie sur une base méthodologique scientifique open-source. Cela signifie que l’ensemble de la communauté scientifique peut s’approprier l’outil et participer à son évolution. Son développement a été intégré aux travaux de l’Institute for Sustainable Aviation (ISA), un institut de recherche collaborative, initié par l’ISAE-SUPAERO, qui a pour objectif d’aborder la transition vers l’aviation décarbonée dans toute sa complexité.
« Ce que nous avons voulu, c’est construire un modèle d’évaluation sectorielle le plus complet possible, incluant des considérations technologiques, environnementales, économiques ou encore sociologiques », explique Laurent Joly, directeur de l’ISA. « Ceci, afin de faire d’AeroMAPS un outil de référence pour la recherche. »
La plateforme a d’abord été pensée et développée pour permettre aux chercheurs une exploration fine de scénarios de transition du transport aérien. Rapidement, elle a été intégrée à la formation : d’abord dans le cursus ingénieur de l’ISAE-SUPAERO, puis au sein de programmes de formation continue.
« Pour ceux qui planchent toute la journée sur le dimensionnement des architectures avion de demain, AeroMAPS permet de prendre du recul sur les différents leviers d’action et de comprendre quel est l’effet concret de chaque levier », souligne Thomas Planès.
Visualiser les émissions de CO2
Le potentiel d’AeroMAPS et son caractère unique ont petit à petit poussé les deux enseignants-chercheurs à l’origine du projet, Scott Delbecq et Thomas Planès, à penser plus grand : une deuxième thèse, en partenariat avec Toulouse Business School, a été lancée pour ajouter à l’outil une dimension socio-économique.
« Les options de décarbonation, comme les nouveaux modèles d’avion et les différents carburants alternatifs, n’ont pas les mêmes caractéristiques économiques et vont coûter plus ou moins cher », explique Antoine Salgas, recruté comme doctorant sur le projet.
Ce dernier a ensuite développé un inventaire de trafic et d’émissions, permettant à terme de partitionner et de régionaliser les analyses faites avec AeroMAPS. « J’ai rassemblé de nombreuses sources et développé des modèles pour créer une base de données ouverte, dans le cadre d’une collaboration avec l’université néerlandaise TU Delft. »
Ces travaux ont abouti à la création d’un deuxième outil, AeroSCOPE, destiné aux chercheurs, aux décideurs et au grand public. « Il permet de visualiser où se trouvent les émissions de CO2 liées à l’aviation dans le monde. Grâce à la combinaison des deux outils, on peut affiner les scénarios et être beaucoup plus précis sur les solutions de décarbonation qu’on peut proposer par région. »
« Au service de la société »
Aujourd’hui, l’aspect complet et pluridisciplinaire d’AeroMAPS constitue une aide à la prise de décision pour l’ensemble de l’écosystème aéronautique, ainsi que pour les décideurs institutionnels, industriels et associatifs.
« Cette base méthodologique, scientifique et open, permet de faire consensus et de répondre à un besoin de transparence », note Scott Delbecq, enseignant-chercheur en conception de systèmes aéronautiques.
Pour faciliter l’utilisation de l’outil, un partenariat a été noué avec l’entreprise de services numériques Sopra Steria. C’est cet acteur majeur de la tech qui a bâti la nouvelle interface web de la plateforme afin d’améliorer l’expérience utilisateur et la rendre accessible aux décideurs.
Les visages derrière AeroMAPS
Animé par une forte volonté de contribuer à la transition du secteur aérien, je concentre mes recherches sur la conception de systèmes aéronautiques et leur déploiement dans des scénarios prospectifs. J’ai également la charge du développement logiciel de deux plateformes open source : FAST-OAD, dédiée la conception préliminaire d’aéronefs, et AeroMAPS, spécialisée dans la simulation de scénarios prospectifs. Plus particulièrement, je développe des méthodes pour augmenter les capacités d’analyse et d’optimisation de ces plateformes. Parallèlement, je travaille à intégrer ces outils issus de la recherche dans nos programmes d’enseignement. Mon objectif est de fournir à nos étudiants les compétences et connaissances nécessaires pour qu’ils deviennent les leaders et les architectes de la transition du secteur aérien.
Souhaitant agir en tant que chercheur pour la transition vers une aviation durable, mes travaux de recherche se focalisent sur la modélisation du système du transport aérien. Ils intègrent notamment l’évaluation des impacts environnementaux et l’analyse de solutions de décarbonation. Je pilote le projet AeroMAPS, initié en 2020 dans le cadre de ma thèse à l’ISAE-SUPAERO, auquel des chercheurs et doctorants contribuent. L’un des objectifs est de faire de l’outil principal AeroMAPS un modèle d’évaluation intégrée pour le secteur aérien. Pour cela, de nécessaires travaux multidisciplinaires sont menés dans le cadre de l’Institute for Sustainable Aviation. Je m’implique enfin à intégrer ces différents contenus au sein de nos formations pour permettre à nos étudiants d’être les futurs acteurs de la transition du secteur.
