Pourquoi les voitures électriques solaires sont-elles absentes de la route ?

Les obstacles à la production d’électricité sur place et le coût d’installation rendent les voitures électriques solaires très difficiles à populariser à l’heure actuelle.

Une voiture électrique solaire participe au World Solar Challenge. Photo : Composite World — Une voiture électrique solaire participe au World Solar Challenge. Photo : *Composite World*

Les voitures électriques solaires existent bel et bien, et le meilleur endroit pour les admirer est le World Solar Challenge, une course biennale en Australie. Les concurrents parcourent environ 3 000 kilomètres (1 800 miles) de Darwin, sur la côte nord de l'Australie, à Adélaïde, sur la côte sud, alimentés uniquement par l'énergie solaire. Nombre des voitures participant à la course ressemblent davantage à des voitures sorties d'un parc d'attractions ou d'un film de science-fiction qu'à des véhicules routiers. Cela pourrait expliquer pourquoi les voitures électriques solaires ne sont pas une option courante, du moins pas encore, selon Popular Science .

Bien qu'une grande quantité de lumière solaire frappe la Terre pendant la journée, elle est dispersée lors de son passage dans l'atmosphère, de sorte qu'elle atteint le sol relativement bas. En moyenne, hors effets des différentes saisons, la quantité d'énergie solaire est d'environ 342 watts/m², soit suffisamment pour alimenter un réfrigérateur standard. Les voitures sont de tailles variées, mais une voiture américaine standard mesure environ 5,5 mètres de long et 1,8 mètre de large, soit une surface d'environ 9 à 10 mètres carrés, ce qui permet de collecter environ 3 420 watts d'énergie, soit suffisamment pour alimenter un réfrigérateur, un lave-vaisselle et un micro-ondes.

Les parcs solaires qui alimentent les villes utilisent des millions de panneaux solaires répartis sur des milliers d'hectares. Certaines installations dans les zones désertiques utilisent des réseaux de miroirs pour concentrer l'énergie solaire. Mais une voiture standard n'a pas une surface suffisante pour capter beaucoup d'énergie solaire.

Un autre problème est que les panneaux solaires actuels ne convertissent pas très efficacement la lumière du soleil en électricité. Leur rendement est généralement d'environ 20 %, ce qui signifie qu'ils convertissent environ un cinquième de l'énergie solaire entrante en courant électrique. Cela signifie que les 3 420 watts d'énergie solaire absorbés par une voiture standard équipée de panneaux solaires ne lui fourniront qu'environ 684 watts d'électricité. Or, un véhicule électrique a besoin de 20 000 watts pour rouler à 100 km/h.

Les véhicules du World Solar Challenge sont généralement de grande taille et conçus pour maximiser leur surface. Cela leur permet de capter un maximum de lumière solaire. C'est parfait pour un concept-car, mais la plupart des prototypes n'ont ni fenêtres ni espace supplémentaire, hormis le siège conducteur.

Un autre problème est que la géographie, les heures d'ensoleillement et les conditions météorologiques influencent la quantité d'énergie solaire produite. La Terre étant inclinée sur son axe, toutes les régions ne reçoivent pas la même quantité de soleil à un moment donné. Lorsque l'hémisphère nord est incliné vers le Soleil, la moitié supérieure de la planète est davantage exposée au soleil, tandis que l'hémisphère sud est plus frais et plus sombre. Lorsque la moitié sud est inclinée vers le Soleil, certaines régions y reçoivent davantage de soleil que la moitié supérieure de la planète.

Les régions équatoriales bénéficient d'un ensoleillement abondant toute l'année. Ainsi, les régions proches, comme la Californie du Sud ou le désert du Sahara, disposent de plus d'énergie solaire que les régions proches des pôles, comme l'Alaska. Les véhicules électriques solaires peinent également à capter suffisamment de lumière solaire par temps nuageux ou pluvieux. Même les grandes centrales solaires doivent prévoir des périodes sans soleil. Les conducteurs doivent conduire la nuit. Pour qu'un véhicule électrique solaire puisse fonctionner après la tombée de la nuit, il doit utiliser l'excédent d'énergie collecté pendant la journée et le stocker dans des batteries. Les panneaux solaires et les batteries alourdissent le véhicule, et les véhicules plus lourds consomment davantage d'électricité pour fonctionner.

Les chercheurs travaillent à la conception de véhicules électriques solaires plus adaptés à un usage quotidien. Ils devront créer des cellules solaires capables de convertir plus efficacement la lumière du soleil en énergie et de s'intégrer aux voitures. Il est également important de rendre ces systèmes accessibles à l'acheteur moyen.

À l'heure actuelle, ce qui se rapproche le plus d'une voiture électrique solaire est un véhicule électrique qui se recharge à domicile ou sur une borne de recharge. Selon le mode de production, une partie de l'énergie alimentant ces voitures pourrait provenir de panneaux solaires, d'éoliennes, d'hydroélectricité ou d'une autre source renouvelable.

An Khang (selon Popsci )

Lien source