Il y a quatre ans, une campagne virale a courtisé le monde avec la promesse de lutter contre le changement climatique et de relancer l'économie en remplaçant le tarmac des routes du monde par des panneaux solaires. L'idée audacieuse a été testée sur route depuis lors. Les premiers résultats d'études préliminaires viennent de paraître, et ils sont un peu décevants.

Un panneau solaire placé sous une route présente un certain nombre d'inconvénients. Comme il n'est pas à l'angle d'inclinaison optimal, ça va produire moins de puissance et ça va être plus sujet à l'ombrage, ce qui est un problème car l'ombre sur seulement 5 % de la surface d'un panneau peut réduire la production d'électricité de 50 %.

Les panneaux sont également susceptibles d'être recouverts de saleté et de poussière, et aurait besoin d'un verre beaucoup plus épais que les panneaux conventionnels pour supporter le poids du trafic, ce qui limitera encore plus la lumière qu'ils absorbent.

Incapable de bénéficier de la circulation de l'air, il est inévitable que ces panneaux chauffent plus qu'un panneau solaire sur le toit. Pour chaque 1°C au-dessus de la température optimale, vous perdez 0,5% d'efficacité énergétique.

En conséquence une baisse significative des performances d'une route solaire, par rapport aux panneaux solaires de toit, il faut s'y attendre. La question est de combien et quel est le coût économique ?

Les résultats des tests routiers sont en

L'une des premières routes solaires à être installée se trouve à Tourouvre-au-Perche, La France. Celui-ci a une puissance de sortie maximale de 420 kWs, couvre 2, 800 m² et a coûté 5 M€ à installer. Cela implique un coût de 11 €, 905 (10 £, 624) par kW installé.

Alors que la route est censée générer 800 kilowattheures par jour (kWh/jour), certaines données récemment publiées indiquent un rendement plus proche de 409 kWh/jour, ou 150, 000 kWh/an. Pour avoir une idée de combien c'est, la maison britannique moyenne utilise environ 10 kWh/jour. Le facteur de capacité de la route – qui mesure l'efficacité de la technologie en divisant sa puissance moyenne par sa puissance maximale potentielle – n'est que de 4 %.

En revanche, la centrale solaire de Cestas près de Bordeaux, qui comporte des rangées de panneaux solaires soigneusement inclinées vers le soleil, a une puissance maximale de 300, 000 kWs et un facteur de capacité de 14%. Et pour un coût de 360 ​​millions d'euros (321 millions de livres sterling), ou 1 €, 200 (1 £, 070) par kW installé, un dixième du coût de notre chaussée solaire, il génère trois fois plus de puissance.

En Amérique, une entreprise appelée Solar Roadways a développé une autoroute intelligente avec des panneaux solaires, y compris des capteurs et des lumières LED pour afficher des avertissements de trafic sur les dangers à venir, comme un cerf. Il dispose également de coussins chauffants pour faire fondre la neige en hiver.

Plusieurs de leurs panneaux SR3 ont été installés dans une petite section de chaussée à Sandypoint, Idaho. C'est 13,9 m² de superficie, avec une capacité installée de 1.529 KWs. Le coût d'installation est de 48 $, 734 (environ 37 £, 482), ce qui implique un coût par kW installé de 27 €, 500 (£24, 542), plus de 20 fois plus élevé que le groupe motopropulseur Cestas.

Les propres estimations de Solar Roadway sont que les lumières LED consommeraient 106 MWh par mile de voie, avec les panneaux générant 415 MWh – donc plus de 25% de la puissance utile est consommée par les LED. Cela réduirait encore plus les performances. Les plaques chauffantes sont également citées comme dessinant 2,28 MW par mile de voie, donc les faire fonctionner pendant seulement six jours annulerait tout gain net des panneaux solaires.

Et c'est avant de regarder les données réelles de l'installation de Sandypoint, qui a généré 52.397 kWh en 6 mois, ou 104,8 kWh sur un an. À partir de cela, nous pouvons estimer un facteur de capacité de seulement 0,782 %, qui est 20 fois moins efficace que la centrale de Cestas.

Cela dit, il faut préciser que ce panneau se trouve sur une place de ville. S'il y a une chose que nous pouvons conclure, c'est qu'une section de trottoir entourée de bâtiments dans une ville du nord enneigée n'est pas le meilleur endroit pour localiser une installation solaire. Cependant, peut-être y a-t-il un point plus important :les routes solaires dans les rues de la ville ne sont tout simplement pas une bonne idée.

À court de route

Les routes ne représentent pas une zone aussi vaste que nous le supposons. Le ministère britannique des transports donne une ventilation de la longueur des différents types de routes du Royaume-Uni.

En supposant que nous puissions les revêtir de panneaux solaires, quatre voies de chaque autoroute, deux voies sur les routes A &B et une demi-voie pour les routes C &U (beaucoup sont des routes à voie unique et ne conviendront tout simplement pas), nous arrivons à une superficie de 2 milliards de m².

Ce qui semble beaucoup, jusqu'à ce que vous vous rendiez compte que les bâtiments des zones urbaines du Royaume-Uni occupent une superficie de 17,6 milliards de m². Ainsi, le simple fait de couvrir une fraction des toits du Royaume-Uni avec des panneaux solaires produirait immédiatement plus d'énergie que de les mettre sur les routes. C'est tout à fait en dehors des avantages qu'une position plus élevée apporterait pour une plus grande production d'électricité.

Tout cela suggère que seule une petite fraction du réseau routier serait réellement adaptée. Et, étant donné la taille relativement petite du réseau routier, les routes solaires ne pourraient jamais devenir une source d'énergie de niche et jamais le raccourci vers notre approvisionnement énergétique futur.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.