Récolter l’énergie solaire pourrait soulager notre anxiété en matière d’autonomie avec un véhicule électrique.
Si vous doutez qu’une voiture puisse absorber beaucoup d’énergie solaire, essayez de vous asseoir dans une voiture après qu’elle ait chauffé pendant un moment sur un parking. Qu’ils soient garés ou sur la route, nos véhicules passent beaucoup de temps au soleil. Alors pourquoi n’en tirent-ils pas davantage d’énergie ?
L’énergie solaire ambiante absorbée lors des déplacements domicile-travail pourrait potentiellement fournir juste assez d’énergie pour éviter de devoir s’arrêter pour recharger. Mais jusqu’à présent, l’idée n’a pas fonctionné. Toyota a testé un toit solaire comme complément supplémentaire de 600 dollars à la Prius Prime, mais l’option a reçu des critiques mitigées de la part des testeurs de MotorTrend . Lightyear et Sono Motors, sociétés de véhicules électriques solaires en Europe, se remettent de crises de faillite plus tôt cette année.
Ce ne sont que des problèmes de croissance, explique Miguel Brito , professeur agrégé à l’Institut Dom Luiz au Portugal et expert en infrastructure et technologie de l’énergie solaire. Les voitures entièrement alimentées à l’énergie solaire ne sont pas réalistes, dit-il, mais les véhicules électriques qui utilisent des cellules solaires pour recharger leur énergie stockée pourraient être un bon choix. Une telle technologie d’assistance solaire pourrait alléger la pression sur le réseau électrique à mesure que de plus en plus de véhicules abandonnent leurs habitudes en matière d’essence.
« Au lieu de recharger une fois par semaine, en moyenne, vous pourriez recharger toutes les deux semaines », explique-t-il. « Cela signifie que la même infrastructure est capable d’accueillir environ deux fois plus de voitures. »
La technologie d’assistance solaire est particulièrement sensible au poids qu’une voiture doit transporter, explique Peter Pudney , professeur agrégé de mathématiques industrielles et appliquées à l’Université d’Australie du Sud. Il est lui-même sensible à ce sujet car il préside le comité technique du Bridgestone World Solar Challenge , qui met les ingénieurs au défi depuis 1987 de concevoir des véhicules ultralégers capables de parcourir le désert australien uniquement grâce à l’énergie solaire. Le concours 2023 se déroulera du 22 au 29 octobre.
« Les cellules photovoltaïques utilisées sur les voitures solaires sont les mêmes que celles utilisées pour les panneaux solaires sur le toit, [mais] en raison de l’espace limité disponible sur le toit d’un véhicule, les cellules ayant le rendement disponible le plus élevé sont normalement choisies », explique Peter Pudney. . « Au lieu de nous concentrer sur la manière d’augmenter l’énergie générée par les cellules photovoltaïques des voitures, nous devrions chercher à réduire l’énergie nécessaire au déplacement des personnes. Utiliser 1 à 2 tonnes de machines pour déplacer une personne de 80 kilos est très inefficace.
Il note que les voitures de course solaires ne pèsent qu’une fraction de ce poids, soit environ 150 kg. D’autres options de mobilité, comme les vélos électriques, sont encore plus légères.
Peter Pudney dit que les concepteurs de véhicules électriques à énergie solaire devront également tenir compte de la forme des cellules solaires. La plupart des cellules solaires sont conçues comme une surface plane afin de capter un maximum de lumière solaire, mais les véhicules sont conçus avec des toits en pente pour améliorer l’aérodynamisme.
Pourtant, même avec ces écarts de conception, une analyse présentée en 2021 lors de la 2e conférence internationale de l’IEEE sur l’énergie électrique et les systèmes énergétiques a révélé que les véhicules électriques simulés pouvaient charger leurs batteries à l’aide de panneaux solaires montés sur le corps avec une efficacité de 50 %.
Pour étudier la quantité de lumière solaire que ces véhicules électriques à énergie solaire pourraient recevoir dans des scénarios réels, Miguel Brito et ses collègues ont publié un article le mois dernier dans la revue Progress in Photovoltaics pour étudier comment les ombres des grands immeubles ou des arbres de la ville pourraient affecter ces véhicules en milieu urbain.
Dans ce travail, lui et ses collègues ont utilisé des modèles de 100 environnements urbains pour simuler l’ombre quotidienne de villes de style américain, disposées en grille, et de villes de style européen, qui s’étendent à partir d’un point central. Ils ont également équipé les bus de cellules solaires pour recueillir des données expérimentales à des fins de comparaison. Brito affirme que l’équipe a trouvé des niveaux élevés de concordance entre leurs deux ensembles de données et a signalé que l’ombrage urbain réduisait l’autonomie de l’énergie solaire d’environ 25 %.
Même si cela peut paraître beaucoup, Miguel Brito reste optimiste quant à ce que cela signifie pour le déploiement d’un plus grand nombre de véhicules électriques à énergie solaire dans les prochaines années. La société allemande de véhicules électriques solaires Sono Motors ouvre la voie, qui se tourne vers la vente de sa technologie aux constructeurs automobiles traditionnels.
La technologie solaire arrivera très probablement sur le marché comme option dans les voitures coûteuses, conclut Miguel Brito. « Je suppose que dans les quatre à cinq prochaines années, cela deviendra un élément standard des véhicules électriques et que d’ici 2030, toutes les voitures seront équipées d’une sorte d’énergie solaire. »
