Des panneaux solaires au lieu de l'asphalte. Des solutions intelligentes capables non seulement de produire de l'énergie propre mais aussi de remplacer les panneaux routiers, de produire de la chaleur pour faire fondre la glace en hiver et d'améliorer la visibilité en cas de brouillard. Les routes solaires sont maintenant une réalité, mais sont-elles vraiment si pratiques et utiles?
La France, la Chine, le Japon les ont inaugurés ces dernières années. Ce sont de petits tronçons de route recouverts de panneaux photovoltaïques, capables de produire une bonne quantité d'énergie. Acclamées pour leur degré d'innovation, un peu moins pour les coûts, les routes solaires ont, comme tout, des avantages et des inconvénients.
De la France vers la Chine
En 2021, le projet Colas WattWay a été ouvert en Normandie, le premier et le seul km couvert de panneaux solaires qui promettait de répondre aux besoins énergétiques de 3400 personnes, au centre de Tourouvre-au-Perche. Dans ce cas, le béton a cédé la place à 2 800 mètres carrés de panneaux photovoltaïques sur la RD5, piétinés chaque jour par environ 2 000 automobilistes. Le projet a coûté environ 5 millions d'euros.
En Chine, en revanche, début 2021, la première autoroute solaire a été inaugurée, composée de trois niveaux: les panneaux photovoltaïques sont situés au centre, dans la partie inférieure il y a une couche isolante tandis qu'au-dessus des panneaux, pour la protection, il y a c'est une couche transparente et porteuse qui laisse pénétrer la lumière du soleil. Les panneaux s'étendent sur une superficie de 5875 mètres carrés couvrant deux voies et une voie d'urgence et sont capables de générer un million de kilowattheures d'énergie propre par an, soit l'équivalent des besoins quotidiens d'environ 800 foyers selon les promoteurs du projet.
Il y en a d'autres, des USA à l'Allemagne, mais ces deux-là ont également été conçus en fonction de la circulation des poids lourds.
Les avantages
Indéniable et nombreux. Utiliser l'énergie propre produite par le soleil comme alternative aux sources fossiles les plus polluantes suffirait en soi. Les cellules photovoltaïques spéciales remplaceraient l'énergie de production d'asphalte en présence de la lumière du soleil. Les LED de chaque panneau peuvent être programmées pour éclairer et dessiner des passages piétons, des parkings, mais aussi des panneaux de signalisation sans besoin d'entretien. Il y aurait également des routes plus éclairées et plus sûres, même sous la pluie et le brouillard.
Avantages également pour les régions du monde où les températures sont très basses et la glace est souvent présente. Les cellules solaires sont capables de collecter la chaleur et donc d'aider à la faire fondre dans des conditions de gel, rendant les routes plus sûres.
Plus intelligent et plus intelligent. Equipées de systèmes intelligents, ces routes sont capables d'évaluer la présence de débris ou de trafic intense en suggérant des itinéraires alternatifs via les écrans lumineux alimentés par le soleil.
Les inconvénients
Jusqu'ici tout va bien, mais quelles sont les factures? Une analyse minutieuse a été fournie par The Conversation, selon laquelle un panneau solaire posé sous une route présente même de nombreux inconvénients. Commençons par l'angle d'inclinaison qui, n'étant pas optimal, produira moins d'énergie et sera plus soumis à l'ombrage. Ce n'est pas un petit problème étant donné que l'ombrage sur seulement 5% de la surface d'un panneau peut réduire la production d'énergie de 50%.
La saleté et la poussière n'aident certainement pas, sans compter que vous avez besoin d'un verre beaucoup plus épais que les panneaux conventionnels pour supporter le poids du trafic, limitant ainsi la quantité de lumière absorbée.
Ne pouvant bénéficier de la circulation de l'air, ces panneaux chauffent forcément plus qu'un panneau solaire sur le toit. Pour chaque 1 ° C au-dessus de la température optimale, 0,5% d'efficacité énergétique est perdu. En conséquence, une baisse significative des performances d'une route solaire est à prévoir par rapport aux panneaux solaires sur les toits.
Que disent les tests routiers?
L'une des premières routes solaires, comme nous l'avons dit, est celle de Tourouvre-au-Perche, en France. Il a une puissance maximale de 420 kW, couvre 2 800 m² et le coût d'installation 5 millions d'euros, soit 11 905 € par kW installé.
La route devrait générer 800 kWh par jour, mais certaines données récemment publiées indiquent un rendement plus proche de 409 kWh par jour ou 150 000 par an. En revanche, le parc photovoltaïque de Cestas près de Bordeaux, qui comporte des rangées de panneaux soigneusement orientés vers le soleil, a une puissance maximale de 300000 kWh, au coût de 1200 par kW installé, un dixième du coût de la chaussée solaire, générant un trois fois plus de puissance.
En Amérique, une société appelée Solar Roadways a développé une autoroute intelligente avec des panneaux solaires, y compris des capteurs et des lumières LED pour afficher les avertissements de circulation de tout danger imminent. Il dispose également de coussins chauffants pour faire fondre la neige en hiver.
Bon nombre des panneaux ont été installés dans une petite section de la route près de Sandpoint, Idaho. Il s'agit d'une superficie de 13,9 m², d'une puissance installée de 1 529 KW. Le coût d'installation est d'environ 4 milliers d'euros, soit 27 500 euros par kW installé.
Entre les lumières LED et les plaques chauffantes anti-glace, la quasi-totalité de l'énergie produite par les panneaux serait consommée.
Certes, toutes les artères routières ne sont pas adaptées pour être couvertes par des panneaux, même en tenant compte de la lumière du soleil qui les éclaire. Les routes solaires ne sont peut-être pas la solution numéro un pour lutter contre les émissions de CO2 et réduire l'utilisation de combustibles fossiles, mais avec le temps, si les coûts d'installation sont réduits, elles pourraient devenir plus rentables.
Francesca Mancuso
Photo de couverture: WattWay par Colas
