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 à la course World Solar Challenge. Photo : Composite World — Une voiture électrique solaire participe à la course World Solar Challenge. Photo : *Composite World*

Les voitures électriques solaires existent, et le meilleur endroit pour les voir est le World Solar Challenge, une course qui a lieu tous les deux ans en Australie. Les concurrents doivent parcourir environ 3 000 km de Darwin, sur la côte nord de l'Australie, à Adélaïde, sur la côte sud, en utilisant uniquement l'énergie solaire. La plupart des voitures en compétition ressemblent davantage à un véhicule sorti d'un parc d'attractions ou d'un film de science-fiction qu'à quelque chose que l'on voit sur la route. Cela pourrait expliquer pourquoi les voitures électriques solaires ne sont pas une option pour le transport quotidien, du moins pas encore, selon Popular Science .

Bien qu’une grande partie de la lumière solaire atteigne la Terre pendant la journée, elle est dispersée lorsqu’elle traverse l’atmosphère, de sorte qu’elle atteint le sol relativement bas. En moyenne, après ajustement des effets saisonniers, la quantité d’énergie provenant du soleil est d’environ 342 watts/m2 par an, soit suffisamment pour faire fonctionner un réfrigérateur standard. Les voitures sont disponibles dans une variété de tailles, mais une voiture américaine pleine grandeur mesure environ 5,5 mètres de long et 1,8 mètre de large, elle a donc une surface d'environ 9 à 10 mètres carrés, ce qui peut collecter environ 3 420 watts d'énergie, suffisamment pour faire fonctionner un réfrigérateur, un lave-vaisselle et un micro-ondes.

Les fermes solaires qui fournissent de l’électricité aux villes et aux villages utilisent des millions de panneaux photovoltaïques 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 assez de surface pour collecter beaucoup d’énergie solaire.

Un autre problème est que les cellules solaires actuelles ne sont pas très efficaces pour convertir la lumière du soleil en électricité. En général, leur efficacité n’est que d’environ 20 %, ce qui signifie qu’ils convertissent environ un cinquième de l’énergie solaire entrante en électricité. Cela signifie que 3 420 watts d’énergie solaire atteignant une voiture typique recouverte de panneaux solaires ne fourniraient qu’environ 684 watts d’électricité à la voiture. Pendant ce temps, un véhicule électrique a besoin de 20 000 watts pour rouler à 100 km/h.

Les véhicules participant au World Solar Challenge sont généralement de grande taille et conçus pour maximiser la surface. Cela aide la voiture à collecter autant de lumière solaire que possible. Avec un concept-car, c'est bien, mais la plupart des modèles n'ont pas de fenêtres ni d'autre espace à l'exception du siège conducteur.

Un autre problème est la situation géographique, les heures de clarté et les conditions météorologiques, qui affectent tous la quantité d’énergie solaire qui peut être générée. La Terre est inclinée sur son axe, de sorte que toutes les zones ne reçoivent pas la même quantité de lumière solaire à un moment donné. Lorsque l’hémisphère nord est incliné vers le Soleil, la moitié supérieure du globe est exposée à davantage de lumière solaire, tandis que l’hémisphère sud est plus froid et plus sombre. Comme la moitié sud de la planète est inclinée vers le Soleil, certaines zones reçoivent plus de lumière solaire que la moitié supérieure de la planète.

Les zones proches de l'équateur reçoivent beaucoup de lumière solaire toute l'année, de sorte que les zones proches comme la Californie du Sud ou le désert du Sahara ont plus d'énergie solaire que les endroits proches des pôles de la Terre comme l'Alaska. Les voitures électriques solaires ont également du mal à capter suffisamment de lumière solaire les jours nuageux ou pluvieux. Même de nombreuses fermes solaires géantes doivent prévoir des périodes où le soleil ne brille pas. Les conducteurs doivent se déplacer même la nuit. Pour qu’une voiture électrique solaire continue de fonctionner après la tombée de la nuit, elle doit utiliser l’excès d’énergie collecté pendant la journée et stocké dans des batteries. Les panneaux solaires et les batteries ajoutent du poids au véhicule, et les véhicules plus lourds nécessitent plus d’électricité pour fonctionner.

Les chercheurs étudient des moyens de concevoir des voitures électriques solaires plus adaptées à un usage quotidien. Ils devront créer des cellules solaires qui convertissent la lumière du soleil en énergie de manière plus efficace et qui conviennent également aux voitures. Il est également important de créer un système à faible coût pour les voitures afin que l’acheteur moyen puisse se les permettre.

Actuellement, l’option la plus proche d’une voiture électrique solaire est un véhicule électrique qui se recharge à la maison ou à une borne de recharge. Selon la manière dont l’électricité est produite, une partie de l’énergie qui alimente ces voitures pourrait provenir de panneaux solaires, d’éoliennes, d’énergie hydroélectrique ou d’autres sources renouvelables.

An Khang (selon Popsci )

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