Éclairer la voie aux véhicules électriques en utilisant les lampadaires comme chargeurs

Les véhicules électriques (VE) peuvent être moins coûteux en carburant et réduire leurs émissions par rapport aux voitures à essence, mais ils ne constituent une option pratique que si les conducteurs disposent de moyens de recharge pratiques. Pour les habitants d'immeubles collectifs ou en zone urbaine, l'accès aux infrastructures de recharge peut être particulièrement limité, ce qui freine l'adoption des VE.  

Pour résoudre ce problème, une équipe de chercheurs de l'Université Penn State a créé un cadre évolutif pour développer, analyser et évaluer l'utilisation des lampadaires comme solution de recharge pour véhicules électriques économique et équitable. Ils ont ensuite installé 23 bornes de recharge pour lampadaires à Kansas City, dans le Missouri, et testé leur cadre. Les chercheurs ont constaté que les bornes de recharge pour lampadaires, comparées aux bornes de recharge traditionnelles, étaient plus économiques et plus rapides, avaient moins d'impact négatif sur l'environnement et étaient plus pratiques et accessibles. 

Leurs résultats ont été publiés dans le Journal of Urban Planning and Development , supervisé par l’American Society of Civil Engineers. 

« Ce projet est motivé par le fait que de nombreux résidents d'appartements et d'immeubles collectifs, notamment en centre-ville et en zone urbaine, n'ont pas accès à des bornes de recharge dédiées pour véhicules électriques à domicile, faute de posséder un garage », explique Xianbiao « XB » Hu , professeur agrégé de génie civil et environnemental. « Heureusement, les lampadaires sont déjà alimentés et appartiennent généralement aux municipalités, ce qui facilite leur utilisation. Leur emplacement, souvent à proximité de places de stationnement sur voirie et dans des zones à forte circulation, les rend idéalement situés pour desservir les résidents et les visiteurs. » 

Les chercheurs ont constaté que les bornes de recharge pour lampadaires, comparées aux bornes de recharge traditionnelles pour véhicules électriques, étaient plus économiques et plus rapides, avaient moins d'impact négatif sur l'environnement et étaient plus pratiques et accessibles.  Crédit : XB Hu/Penn State . Tous droits réservés .

Financés par le Département de l'Énergie des États-Unis, les chercheurs ont collaboré avec la ville de Kansas City, l'organisation à but non lucratif Metro Energy Center, les entreprises de services publics locales et le National Renewable Energy Lab pour moderniser les lampadaires existants et les transformer en bornes de recharge pour véhicules électriques. Ils ont ensuite établi un cadre en trois volets – axé sur la demande, la faisabilité et les avantages – que d'autres collectivités pourront utiliser pour développer des bornes de recharge pour véhicules électriques sur les lampadaires.  

« L'évolutivité a joué un rôle essentiel dans l'importance de ce cadre », a déclaré l'auteur correspondant Yang « Chris » Song, doctorant à Penn State au moment de la recherche et aujourd'hui data scientist chez ElectroTempo. « Créer un système qui fonctionne non seulement dans une ville spécifique, mais qui puisse être facilement adopté par de nombreuses communautés est essentiel pour accroître l'utilisation des véhicules électriques à travers le pays. » 

Pour déterminer la demande, les chercheurs ont examiné des facteurs tels que l’utilisation du sol, la densité des stations, les points d’intérêt à proximité et le volume du trafic, puis ont utilisé les données pour former des modèles d’intelligence artificielle afin de faire des prévisions de la demande basées sur ces facteurs.  

« Nous avons également pris en compte l’équité, ce qui signifie ici l’engagement proactif avec la communauté pour assurer une répartition juste et inclusive des avantages de la recharge des lampadaires dans divers quartiers », a déclaré Song. 

Les chercheurs ont utilisé les analyses de la demande et de l'équité pour sélectionner 23 lampadaires et y installer des bornes de recharge pour véhicules électriques. Ils ont recueilli des données sur ces bornes pendant un an. 

Comparées aux bornes de recharge traditionnelles pour véhicules électriques, ces stations étaient bien moins coûteuses à installer, l'infrastructure étant déjà existante. Elles ont également constaté que les bornes de recharge sur lampadaires offraient des vitesses de recharge nettement supérieures, probablement parce qu'elles sont alimentées par des lignes électriques municipales dédiées et subissent moins de concurrence de la part de plusieurs véhicules en charge simultanée, contrairement aux stations commerciales regroupées, selon Yuyan « Annie » Pan, chercheuse postdoctorale travaillant avec Hu. Les bornes de recharge sur lampadaires étaient également bénéfiques pour l'environnement, car elles permettaient d'économiser de l'essence et de réduire les émissions de gaz à effet de serre en utilisant des emplacements où les voitures étaient déjà garées. 

« Nous avons constaté que l’utilisation de lampadaires pour la recharge des véhicules électriques offre une approche innovante et équitable pour étendre l’infrastructure de recharge et promouvoir l’électrification durable », a déclaré Pan. 

Pour les prochaines étapes, les chercheurs ont indiqué qu'ils souhaiteraient approfondir leurs modèles afin d'intégrer des données socio-économiques et météorologiques plus détaillées. L'intégration de ces facteurs permettra d'identifier les communautés dont l'accès aux véhicules électriques ou le potentiel d'adoption est limité, garantissant ainsi un déploiement plus équitable des infrastructures. Les données météorologiques sont également cruciales, car les températures extrêmes peuvent affecter les performances des batteries, la fréquence des déplacements et la demande énergétique globale.  

https://www.psu.edu/news/engineering/story/lighting-way-electric-vehicles-using-streetlamps-chargers