Depuis quelques années, les projets expérimentaux des routes solaires se sont multipliés dans le monde entier, les potentiels sont remarquables mais il y a aussi beaucoup de doutes

Pensez aux kilomètres de routes dans le monde entier, et si ces routes produisaient de l’énergie ?

Selon des estimations, environ 0,2 à 0,5% de la surface terrestre est recouverte de routes. Ce pourcentage devrait augmenter de 60% d’ici 2050. Il s’agit d’une portion impressionnante de terres enlevés à la nature et qui génère un impact important sur l’environnement.

Cet impact pourrait-il être inversé ou transformé en un impact positif sur l’environnement ? Certains panneaux photovoltaïques de dernière génération, utilisés comme allées pour véhicules et extrêmement résistants, pourraient transformer ces étendues d’asphaltes en d’énormes générateurs d’énergie.

En Chine, l’une des premières autoroutes solaires du monde est en train de prendre forme. L’autoroute à panneaux solaires pourrait-elle être la centrale électrique de l’avenir ?

esempio corsia solar-road

Esempio di uno dei primi progetti pilota

L’invention du Solar Roadways

Solar Roadways ou routes photovoltaïques, est un système modulaire inventé aux États-Unis par l’ingénieur américain Scott Brusaw, spécialisé en électronique et électrotechnique.

Les panneaux solaires ont été spécialement conçus pour les usages piétons et routiers. Les panneaux pour les autoroutes seront disponibles que dans le futur néanmoins des applications pilotes pour les parkings et les routes à faible trafic ont déjà été mis en œuvre.

L’invention a suscité un vif intérêt auprès de l’administration fédérale, qui a déjà été financé par l’intermédiaire du ministère des Transports des États-Unis, avec divers prototypes utilisés pour découvrir tout son potentiel.

La composition des panneaux :

  • lumières LED pour créer des lignes et de la signalétique sans peinture
  • éléments chauffants pour empêcher l’accumulation de neige et de glace
  • microprocesseurs, ce qui les rend intelligents. Cela permet aux panneaux de communiquer les uns avec les autres, avec un poste de contrôle central et des véhicules.

Les panneaux sont fabriqués en verre trempé spécialement formulé, ils peuvent supporter le poids des semi-remorques et ont une surface traitée semblable à celle de l’asphalte.

Chaque panneau a une dimension de 2 m x 2 m et composé de quatre couches :

  • la première couche supérieure, est composée d’un alliage de verre spécial, il est translucide et résistant, il est capable de supporter des charges très lourdes et des conditions environnementales extrêmes, tout en permettant au soleil de la traverser
  • les cellules solaires qui captent la lumière sont placées dans une couche centrale, elles sont intégrées par des lumières LED pour l’éclairage et la signalisation
  • la couche inférieure est composée d’un matériau imperméable qui sert également à l’installation des câbles pour la distribution de l’énergie produite
  • tout reposera sur l’asphalte existant ou en alternative sur un support en matériaux recyclés.

Le projet Solar Roadways a été expérimenté et installé dans l’Idaho (États-Unis) sur environ 70 kilomètres de routes près de Sandpoint. Il est actuellement à l’étude afin de déterminer s’il peut être reproduit sur toutes les routes des États-Unis.

La composition des panneaux de route solaire

La composition des panneaux de route solaire

Les avantages des routes solaires

Profiter des surfaces déjà bétonnées

L’un des principaux obstacles à l’utilisation des énergies renouvelables d’origine solaire est la quantité d’espace physique occupée par les panneaux et les cellules, aggravant le problème de la consommation excessive d’énergie et de surface de sol.

C’est pour faire face à cette consommation excessive d’espace libre que nous avons tendance à installer des panneaux photovoltaïques dans des zones peu occupées, telles que les toits de nos maisons, de nos bureaux ou nos parkings. Il est important de rappeler que le but des énergies renouvelables est d’être écologiquement durables, de faire en  sorte de ne pas envahir les espaces naturels pour son exploitation qui par conséquence atténuerait le budget de ses effets bénéfiques.

À travers la « couverture » des routes existantes, la production d’énergie renouvelable augmenterait considérablement, les avantages pour l’environnement seraient considérables. Le potentiel de cette technologie et l’utilisation de ses nouveaux panneaux photovoltaïques pourraient transformer le monde que nous connaissons.

L’éclairage intégré dans la rue

Puisqu’il n’est pas possible de « peindre » les bandes blanches de la rue sur les panneaux solaires, la solution adoptée est simple et efficace : intégrer des bandes à LED à l’intérieur des panneaux, permettrait à la fois de résoudre le problème des bandes et d’intégrer un minimum d’éclairage dans les voies.

L'illumination led de solar road avec siganlisation intelligente

L’illumination led de solar road avec signalisation intelligente

Des capteurs qui mettent en évidence des objets ou des personnes sur les routes

La grande opportunité d’installer et de recouvrir les routes de panneaux photovoltaïques est celle de créer des véritables routes intelligentes. Il est déjà à l’étude, la possibilité d’intégrer dans les tronçons routiers et dans les panneaux, des capteurs de poids. Lorsqu’une personne, un objet ou un animal traverse la route, les capteurs placés dans les panneaux s’activent en éclairant la portion de la route utilisée et en limitant les risques d’accident.

Il serait également possible d’utiliser les routes comme affiches pour envoyer ou modifier des messages ou des panneaux de signalisation ; insérer un arrêt ou avertir les conducteurs de travaux en cours.

Exemple capteur de danger de route solaire

Exemple capteur de danger de route solaire

Les limites qui bloquent sa propagation

Les coûts de mise en oeuvre et d’entretien

Bien que les coûts puissent être diminué en installant les panneaux au-dessus des routes existantes, le prix d’achat de ce type de panneaux est onéreux. En Normandie un tronçon long de 1 kilomètre de routes française a été installé, aux coûts de 5 millions d’euros pour une seule voie !

Les criticités et les doutes qui accompagnent ces routes expérimentales portent en réalité sur leur soutenabilité financière, en raison des coûts élevés d’installation mais également des coûts de maintenance très cher, le tout rapporter aux bas rendement énergétiques.

Une faible productivité

Exemple de panneaux avec calepinage pour route solaire

Exemple de panneaux avec calepinage pour route solaire

Les panneaux solaires d’une route, sont adhérents et bien fixés à la surface de la route, ils sont soumis à l’ombrage des objets environnants mais également aux voitures qui circules. Pour cette raison, même si un jour ces technologies seront répandues, elles ne seront jamais installées dans des zones à trafic intense, sur des routes proches de forêts et de gratte-ciels, leur utilisation sera toujours limitée aux portions de route dégagées sur les côtés et bien exposées aux rayons du soleil.

Il reste toujours le problème que les plaques sont disposées horizontalement de cette manière la production d’énergie ne sera optimale que pendant les heures centrales de la journée, alors qu’elle diminuera lorsque le soleil commencera à descendre vers l’horizon.

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