Les innovations en matière de production d'énergie renouvelable ne cessent de se multiplier ces dernières années. Les systèmes les plus fiables et les plus efficaces comme les centrales solaires sont malheureusement confrontés à une difficulté majeure, celle de l'espace d'implantation.
L'exploitation d'une ferme solaire photovoltaïque n'est pas sans impact sur l'écosystème environnant, sur les espaces naturels et sur les terres agricoles. La construction de routes solaires est l'une des solutions les plus intéressantes que les chercheurs ont trouvées pour faire face à ce défi.
Découvrez les routes solaires, une solution innovante pour produire de l'énergie renouvelable sans compromettre l'espace.
Comment fonctionne une route solaire ?
Une route solaire est une voie bitumée sur laquelle l'on appose des plaques photovoltaïques dans le but de capter les rayons solaires pour produire de l'énergie électrique. Pour des questions de praticité, ces plaques sont recouvertes d'une résine transparente qui remplit deux fonctions.
Elle renforce la solidité de l'installation pour lui permettre de résister au passage des véhicules et des poids lourds. Ce revêtement est aussi recouvert d'une dalle rugueuse qui favorise l'adhérence des pneus et assure le confort de conduite. La structure transparente de la résine laisse également passer la lumière du soleil pour qu'elle soit captée par les cellules photovoltaïques.
Les panneaux solaires posés sur le bitume convertissent les rayons du soleil en courant électrique continue qu'ils transmettent à un onduleur. Ce dernier convertit cette électricité en courant alternatif pour la rendre compatible avec le réseau de distribution.
Route solaire : à quoi ça sert ?
La production de l'électricité à partir de l'énergie solaire est une excellente alternative aux énergies fossiles. Ce procédé aide à profiter d'une source renouvelable, propre et dont l'exploitation a peu d'impact sur l'environnement. Pour produire une grande quantité d'énergie solaire, il faut néanmoins beaucoup d'espace pour installer les panneaux. À la longue, la multiplication des fermes solaires réduira la disponibilité des terres exploitables pour l'agriculture, l'urbanisation… Les ressources naturelles du pays seront également affectées par la mobilisation des terres pour l'installation des fermes solaires.
La construction de routes solaires permet d'exploiter un espace déjà disponible sans impacter son usage habituel. Les routes ne peuvent plus servir pour une raison autre que la circulation des véhicules. Or, l'apposition des plaques photovoltaïques sur ces infrastructures routières n'empêche pas le confort de conduite. Ce système est donc un moyen de faire une meilleure utilisation des espaces disponibles.
L'électricité produite par une route solaire peut également être injectée dans le réseau de distribution pour augmenter sa capacité. Cette énergie peut aussi servir à alimenter l'infrastructure routière et les zones environnantes.
On peut par exemple l'utiliser pour l'éclairage public ou pour l'alimentation des panneaux de signalisation et des feux tricolores. La route solaire est aussi une excellente source d'énergie pour l'installation et l'alimentation des bornes de recharge des véhicules électriques.
Les routes solaires sont-elles vraiment efficaces ?
En matière de production d'électricité, les routes solaires offrent un rendement satisfaisant. Sur ce point, leur efficacité ne peut pas être mise en cause, mais il y a encore un énorme potentiel d'évolution.
Actuellement, une route solaire d'un kilomètre est en mesure de produire 767 kWh d'électricité par jour. Cette quantité d'énergie électrique est suffisante pour alimenter l'éclairage public d'une ville qui compte 5 000 habitants ou plus.
Malheureusement, le revêtement en résine transparent et la dalle rugueuse qui couvre les plaques photovoltaïques réduisent excessivement les rayons de soleil. Cela empêche les cellules photovoltaïques de capter la lumière de manière optimale pour la convertir en électricité.
De plus, les ombres que produisent les véhicules et les gros-porteurs qui circulent sur la route réduisent l'efficacité du système. Les chercheurs travaillent encore sur ces différents points pour optimiser le rendement des routes solaires.
Les plaques photovoltaïques sont également bien plus onéreuses que les panneaux solaires classiques. Bien que leur durée de vie soit plus longue, l'utilisation de ces équipements représente un investissement important qu'il est difficile de rentabiliser à court terme.
Quels sont les pays qui disposent de ces routes solaires ?
Les recherches sur la construction de portions de chaussées productrices d'énergie solaire ont commencé dans les années 2000 aux États-Unis. La phase d'expérimentation et de mise en œuvre a commencé en 2014 avec l'installation de panneaux solaires sur des pistes cyclables. En 2015, les États-Unis ont inauguré la première véritable route solaire pour les véhicules à moteur. La France a lancé sa première route solaire en 2016 dans la ville de Tourouvre au Perche. Elle s'étendait sur un kilomètre et pouvait produire 790 kWh d'électricité par jour.
De nombreux autres pays ont suivi le pas en construisant également des routes solaires encore plus innovantes. C'est le cas des Pays-Bas où l'on retrouve une route solaire qui possède 300 ha de panneaux solaires. Elle permet d'alimenter jusqu'à 70 000 ménages.
La Chine a aussi installé des plaques photovoltaïques sur deux kilomètres d'autoroute en 2018. D'autres pays européens comme le Luxembourg et l'Allemagne possèdent également des routes productrices d'énergie solaire. Ils ont aussi entamé des projets de grande envergure dans ce secteur. Les Allemands prévoient de recouvrir toutes leurs autoroutes de panneaux solaires pour augmenter leur capacité de production d'électricité.
Combien coûte une route solaire ?
Le coût d'une route solaire varie d'un pays à un autre. De façon générale, ce projet revient dix fois plus cher que l'installation classique de panneaux solaires sur un toit ou sur un support en hauteur. En France, la première route solaire d'un kilomètre a coûté jusqu'à cinq millions d'euros.
Sur une durée de vie estimée à 15 ans, le coût de la production de cette énergie solaire revient à 2,20 euros/kWh. Pour sa part, le système classique coûte moins de 1 euro/kWh. Le Luxembourg a déboursé 76 000 euros pour construire une route solaire qui s'étend sur une surface de 15 mètres sur 3. En Allemagne, le prix de l'installation de plaques photovoltaïques sur l'autoroute est estimé à 125 euros le m².
La route solaire n'est ainsi qu'une voie classique qui est recouverte de plaques photovoltaïques dans le but de produire de l'électricité à partir de l'énergie solaire. Elle est efficace, mais les spécialistes continuent d'étudier des solutions pour la rendre encore meilleure. Pourra-t-elle devenir la principale source de production d'électricité solaire ?
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