Les routes, et autres espaces de circulations, représentent d’importantes superficies à exploiter. En effet, il s’agit de larges espaces, qui, en dehors du trafic, sont inutilisés. Le trafic routier est également un secteur très controversé d’un point de vue écologique, sujet qui tracasse à raison le gouvernement, comme Paprika en a déjà parlé ici.

Ceci dit, il existe divers projets pour utiliser cette ressource potentielle d’autres manières en combinant plusieurs fonctions et en tirer un bénéfice énergétique. Entre autres, il y a notamment eu les routes se servant du poids des voitures, qui n’a pas eu de succès en France, puis les routes solaires, qui sont à l’essai à l’heure actuelle : toutes deux espèrent créer de l’électricité en se servant des axes de circulation comme base.

LES ROUTES, SOURCES POTENTIELLES D’ÉNERGIE : PREMIÈRES IDÉES

Parmi les premières idées pour se servir des routes comme créatrices d’énergie, il y eu les routes piézoélectrique – c’est-à-dire qui se servent du poids des passant·e·s pour transformer l’énergie cinétique en électricité.

Cette idée a notamment été exploitée en France en 2010 par la mairie de Toulouse. Ayant entendu parler de dalles produisant de l’énergie sous les pas des danseurs hollandais, un adjoint décide de tester ces dalles électriques et en fait installer sur 8 m dans une rue de Toulouse. Pour aller plus loin, il crée la start-up Viha Concept et c’est en 2011 que la ville inaugure les premiers prototypes dans la ville. Les dalles récupèrent alors l’énergie cinétique des passants le jour, qui est transformée la nuit en électricité pour alimenter les lampadaires de la rue. Le système utilise une poche d’eau et des ressorts pour récupérer l’élan des piétons. Lorsqu’iels passent sur la dalle, l’eau est conduite par pression vers un turbine, qui tourne et produit de l’énergie mécanique pour la transformer en électricité, stockée dans des batteries. Un schéma explicatif est disponible ici.

D’après les prévisions, un projet tel que celui-ci serait rentable en 3 ans et 8 mois, pour la consommation de 18 lampadaires dans une zone à forte fréquentation. L’investissement étant de 5 000 € au départ, ces dalles produisent jusqu’à 42 kWh par jour alors qu’un lampadaire en consomme 822 kWh par an. Cela permettrait donc de faire des économies à long terme, mais avec certaines inconnues : la durée de vie et le coût d’entretien des dalles par exemple, mais également la nécessité d’une certaine fréquentation de la rue pour que cela soit efficace.

Malgré ce premier succès et face à la frilosité des banques, le créateur français s’est finalement vu contraint en 2012 de vendre son brevet aux Etats- Unis afin de développer son projet, sur lequel il continue de travailler en partenariat avec une université de New York. Également exploitée en Israël en 2010-2011, cette idée ne séduira finalement pas la France.

Parmi les idées les plus récentes, on trouve les routes solaires, qui exploitent l’énergie solaire à la manière des panneaux photovoltaïques de nos toits.

Le concept des routes, ou pistes solaires est simple : il s’agit de valoriser à son maximum l’espace urbain, en utilisant de plusieurs façons un même espace. En effet, les panneaux solaires par exemple sont parfois accusés d’utiliser « en vain » l’espace au sol, notamment lorsqu’ils remplacent une éventuelle production agricole. L’idée est donc d’allier plusieurs fonctions : un axe de déplacement et une source d’énergie.

LA PREMIÈRE APPLICATION AUX PAYS-BAS

En septembre 2014, une première piste solaire a été inaugurée aux Pays-Bas, à Krommenie, au nord d’Amsterdam. Dénommée SolaRoad, il s’agit d’un tronçon de 100 m réalisé sur une piste cyclable fréquentée : fruit de 5 ans de recherches, 70 m ont d’abord été construits en 2014, puis prolongés de 30 m en 2016. Son fonctionnement est simple : une vingtaine de blocs de béton de 2.5 m sur 3.5 m, supportant des cellules photovoltaïques. Recouvertes d’une double épaisseur de verre trempé transparent pour les protéger à la fois du vent et de la pluie mais aussi de la poussière et du poids exercé dessus, ces blocs sont antidérapants et adaptés à la marche et au cyclisme : le soleil traverse la couche de verre pour activer les cellules photovoltaïques.

D’après une analyse publiée par EDF quelques mois après la mise en place de la route, ce segment de 70 m de piste aurait généré 140 kWh d’électricité en 14 jours d’exploitation – environ 140 cycles de machines à laver. Actuellement, l’électricité est directement injectée sur le réseau, mais elle pourrait également servir à éclairer les lampadaires bordant les routes ou les feux de signalisation. Le segment de 100 m de long devrait, selon les calculs, être capable de produire l’équivalent de 2 à 3 fois la consommation d’un foyer néerlandais – d’où l’intérêt d’en recouvrir la plus grande surface possible.

En effet, la surface des routes dans le pays est largement supérieure à celle des toits des habitations : ce système permettrait de produire une grande quantité d’électricité, sans utiliser de terres agricoles ou constructibles.

“Les routes sont un outil de mobilité, mais aujourd’hui elles sont également en train de devenir un outil énergétique”, Wim Van Der Poel, membre de l’entreprise TNO, participante du projet SolaRoad.

En 2015, premier bilan 6 mois après, qui se révèle plus positif que prévu : les panneaux du tronçon de 70 m de long ont bien résisté au passage de plus de 2 000 vélos par jour, et ont à eux seuls produits 3 000 kWh, soit la consommation annuelle d’un foyer d’une personne – imaginons combien de foyers cela représenterait si les 140 000 km de route et 25 000 km de pistes cyclables du pays étaient recouverts ainsi ! (357 143 personnes pour les pistes cyclables et 2 millions pour les routes, me souffle-t-on.)

LA PREMIÈRE ROUTE SOLAIRE AUTOMOBILE AU MONDE EST EN FRANCE

Dans le cadre de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte publiée en 2015, la ministre Ségolène Royal et le Ministère de l’Environnement ont tenté de mettre en place, entre autres, une route solaire sur le même modèle que le Pays-Bas.

Le 22 décembre 2016, Ségolène Royal a inauguré, avec les politiques régionaux, la première parcelle de route solaire au monde, produite par Wattway : située à l’ouest sur la RD5 à Tourouvre-au-Perche, dans l’Orne (Normandie), elle fait 1 kilomètre de long pour 2 m de large.

La route solaire utilise la même technologie que la piste cyclable au Pays-Bas : les dalles sont recouvertes de cellules photovoltaïques carrées de 15 cm de côté pour transformer l’énergie solaire en électricité, tout en étant traitées pour avoir la même adhérence qu’une route traditionnelle. Cela équivaut à 2 800 m² de dalles photovoltaïques. La route est fréquentée d’une moyenne de 2 000 automobilistes par jour, mais les créateurs affirment que les cellules sont capables de résister à n’importe quel poids, y compris le passage de poids lourds, qui est estimé à un million par an. Petit plus, l’installation est complétée par un abribus possédant des panneaux solaires ainsi qu’une borne de recharge électrique, et les cellules sont produites par une entreprise locale, la société coopérative de production SNA à Tourouvre-au-Perche.

La production électrique de cet échantillon routier est estimé à 280 000 kWh par an, soit 800 kWh par jour – c’est-à-dire environ le besoin d’électricité pour l’éclairage public moyen d’une ville de 5 000 habitants. Pour une route d’une longueur d’un kilomètre, ce n’est pas négligeable : d’un point de vue énergétique, il serait donc très intéressant d’en recouvrir d’autres axes routiers.

Reportage La route solaire Wattway : 1ère mondiale en Vendée de TV Vendée, juin 2016
Présentation de la route solaire en construction

UNE TECHNOLOGIE À TESTER

Malgré ce rendement séduisant, certains se questionnent car, bien que le projet intéresse grandement à l’international, il ne s’agit que d’un prototype de test. En effet, on peut se demander quel en est le coût – de pose mais aussi d’entretien à long terme – ainsi que sa productivité et sa durée de vie – les cellules doivent rester efficaces, et le revêtement adhérent –, or on manque de recul pour pouvoir estimer ces données et savoir si cette technologie est viable.

Il s’agit entre autres de vérifier la production effective d’électricité, car il ne s’agit ici que de prévisions : la route a été inaugurée il y a un mois ; quant à la piste cyclable des Pays-Bas, elle n’a pas à supporter les poids lourds, par exemple.

Financé par le Ministère de l’Environnement à hauteur de 5 millions d’euros, le budget est conséquent. Le ministère souhaite paver 1 000 km de route, ce qui exigerait alors un investissement de 5 milliards d’euros. Mais le procédé, s’il est écologique, n’est pas encore rentable : le prix du watt-crête (l’unité de mesure de puissance d’un panneau solaire, qui correspond à 1 Watt, sous de bonnes conditions d’ensoleillement et d’orientation) raccordé au réseau est de 17 €… alors qu’il est de 1.30 € quand il s’agit de panneaux photovoltaïques de toiture, et seulement d’un euro pour les installations au sol.

La période de test, donc, s’achèvera fin 2017, et permettra d’établir un premier bilan. Néanmoins, Wattway a déjà fait savoir que d’autres petites portions sont déjà en cours de construction en France pour poursuivre l’évaluation du produit, notamment en Bretagne et à Marseille, pour un programme d’expérimentation de quatre ans.

La route solaire est donc très intéressante de certains points de vue : écologique et locale, elle permet de généraliser l’utilisation de l’énergie solaire sans empiéter sur les terrains agricoles ni sur les propriétés des particuliers, mais elle a un coût non négligeable et nécessite davantage d’investigations et de recul avant de pouvoir être lancée à plus grande échelle.

Les routes représentent de larges superficies, qui sont exploitables d’autres manières que la simple circulation. Différentes idées sont en cours de recherches dans plusieurs régions du monde, ce qui montre l’intérêt que l’on porte aux axes de circulation. En France, si certains projets sont abandonnés, principalement par manque d’intérêt financier, d’autres, comme la route solaire, sont en train de se développer. Pourraient-ils enfin se concrétiser ?