Imaginez : vous êtes installé au volant, le soleil brille et vous roulez confortablement. Vous voyez les panneaux de circulation lumineux, les abribus ou les caméras de surveillance sur le bord de la chaussée ? Ils sont alimentés par l’énergie solaire de la route elle-même. Votre véhicule ? Encore l’énergie solaire, redistribuée depuis les cellules contenues dans la chaussée jusqu’au moteur, grâce à un système d’induction dynamique. Ce futur, c’est celui de la route solaire et les images qu’il convoque ont de quoi stimuler les amateurs de science-fiction.
Hélas, malgré ses ambitions, la route solaire a encore bien du mal à convaincre. Entre cadre expérimental hasardeux et expériences qui tournent mal (pour l’instant), l’exploitation en masse de cette innovation d’avant-garde n’est pas pour demain, au même titre que la peinture solaire ou les panneaux photovoltaïques qui dessalent l’eau de mer. Alors la route solaire, promesse d’un avenir radieux ou simple mirage ?
Une route solaire est une voie de circulation automobile qui produit de l’électricité ou de la chaleur. Sous sa surface, des capteurs thermiques ou photovoltaïques absorbent les rayons du soleil avant de les convertir en énergie renouvelable. La technologie est la même que celle d’un panneau solaire — à la différence près que des véhicules roulent dessus.
En 2015, l’entreprise de travaux publics Colas (groupe Bouygues) présente Wattway : ce système pour route solaire est un pavage de dalles, elles-mêmes composées de 36 cellules photovoltaïques de 15 centimètres. Une couche de résine et de polymère translucide permet aux rayons du soleil de les atteindre par transparence, tout en les protégeant du poids des véhicules.
“La route passe 90 % de son temps à regarder le ciel et quand le soleil brille, elle est exposée à son rayonnement. C’est une surface idéale pour développer des applications énergétiques”, estimait alors Jean-Luc Gauthier, directeur du centre d’expertise du campus scientifique et technique de Colas.
C’est sur la départementale 5 qui mène à la commune de Tourouvre-au-Perche que la route solaire Wattway a connu sa première expérience grandeur nature. Ce tronçon d’un kilomètre de long du département de l’Orne a été doté de 2 800 m² de panneaux photovoltaïques collés sur l’asphalte en 2016, financés par 5 millions d’euros de fonds publics. À l’époque, la ministre de l’Environnement Ségolène Royal inaugurait ce galop d’essai, avec pour projet d’équiper des kilomètres et des kilomètres de routes en France.
Oui mais voilà.
Les routes solaires sont-elles réellement efficaces ?
Sept ans plus tard, le bilan est peu concluant. Alors que cette route solaire installée dans l’ouest de la France était supposée produire un rendement quotidien de 790 kWh, elle n’en a produit que la moitié environ lors de la première année… et encore mois les années suivantes. Insuffisant pour répondre à l’ambition initiale du projet du conseil départemental, qui était de fournir l’équivalent de la consommation annuelle de l’éclairage public d’une ville de 5 000 habitants.
Ajoutons que l’installation n’a pas prouvé sa résistance. Deux ans après sa pose, on constatait une dégradation prématurée des dalles photovoltaïques. Sa cause : la simple usure causée par la circulation, mais aussi le pourrissement des feuilles d’arbres qui chutent dessus. Dans un si mauvais état, la route était devenue bruyante au passage des véhicules. La vitesse maximale a dû être abaissée à 70 km/h afin de lutter contre les nuisances sonores.
Quelles raisons à cet échec ?
L’axe d’un panneau photovoltaïque est l’un de ses principes déterminants lorsqu’il s’agit d’évaluer son rendement. Une orientation vers le sud (de sud-est à sud-ouest) et une inclinaison de 30 à 35° sont souvent conseillées. Des conditions impossibles à respecter avec une route solaire, celle-ci étant incrustée dans la chaussée.
Le verre à la surface des panneaux de la route solaire doit être épais pour protéger les cellules en silicium. Efficace pour protéger le matériel, mais contre-productif du fait de l’opacité : les rayons pénètrent plus difficilement jusqu’aux cellules.
Les dépôts de gomme, de déchets végétaux et de poussières altèrent la durée de vie de la route solaire.
Sous cette couche de verre, les panneaux ne sont pas aérés et chauffent plus vite sous l’effet du soleil. Pour chaque degré de trop, la productivité de l’installation photovoltaïque baisse de 0,5 %.
Les routes solaires en France et dans le monde
Reste que le concept de route solaire suscite la curiosité aux quatre coins du monde. L’une des premières tentatives a eu lieu en 2015 aux États-Unis, dans l’Idaho. Il s’agit de 13,9 m² de panneaux, installés sur une route solaire équipée de capteurs et plaquettes chauffantes : de quoi y faire fondre la neige en hiver. Au même titre, une entreprise canadienne se lance également dans le solaire thermique au nom de la sécurité routière. La chaleur produite par les dalles empêche neige et verglas de prendre leurs aises à la surface de la route.
La toute première installation de route solaire se trouve aux Pays-Bas. La ville de Krommenie a fait le choix, dès 2014, d’investir dans des panneaux photovoltaïques pour équiper une route cyclable. Résultat : 70 mètres de piste équipés, capables de résister au poids d’un véhicule jusqu’à 12 tonnes et générant 3 000 kWh par jour.
À Karlsruhe, on compte même dépasser ces technologies pour aller encore plus loin. En 2021, la ville allemande a entrepris de tester une route solaire qui recharge les véhicules électriques grâce à l’induction dynamique. Cette innovation est le fruit de la collaboration entre ElectReon, une entreprise israélienne spécialisée dans la recharge sur route, Eurovia, une filiale de Vinci, et le fournisseur allemand EnBW.
Conclusion
Coût qui reste élevé, dysfonctionnements, exploitation au rendement aléatoire… En l’état, bien qu’elle offre une nouvelle source de production d’énergie, la route solaire n’est pas encore prête à être déployée. Des villes maillées de routes solaires, ce n’est vraisemblablement pas pour tout de suite.
En revanche, des chercheurs autrichiens planchent sur une autoroute solaire. Son concept diffère peu de celui de la simple route solaire. Si ce n’est sur un point crucial : les panneaux photovoltaïques surplombent la voie, formant une sorte d’ombrière, ou de tunnel. Protection du macadam contre les intempéries, amélioration de la sécurité et baisse du niveau sonore du trafic routier… Outre la production d’électricité en elle-même, l’autoroute solaire présente de nombreux avantages — du moins, en théorie. Rendez-vous dans quelques années pour un bilan à l’épreuve de la pratique.
