Des panneaux solaires sur les toits des autoroutes pourraient réduire les émissions de carbone et améliorer la sécurité routière

Couvrir les autoroutes du monde entier avec des toits de panneaux solaires pourrait réduire considérablement les émissions de dioxyde de carbone et les accidents de la route, selon une nouvelle étude. Cette estimation ambitieuse, qui a calculé les coûts et les avantages de l’installation de toits solaires sur les autoroutes du monde entier, pourrait réduire les émissions de carbone mondiales d’environ 28 % en réduisant le besoin en combustibles fossiles.

L’étude envisage un réseau de panneaux solaires surélevés au-dessus des autoroutes et autres voies principales, générant de l’électricité et protégeant les voitures des intempéries. La recherche a été publiée dans L’avenir de la Terre.

« Il existe des projets pilotes de toits photovoltaïques sur les autoroutes, mais pas à l’échelle que nous avons imaginée », a déclaré Ling Yao, scientifique spécialiste de la télédétection à l’Académie chinoise des sciences et auteur principal de l’étude. « Couvrir les autoroutes de la Terre avec des toits solaires pourrait générer 17,58 petawattheures d’électricité par an, soit plus de 60 % de la consommation totale d’électricité mondiale en 2023. »

Des solutions innovantes pour réduire les émissions de carbone sont nécessaires pour atteindre l’objectif de réchauffement de 1,5 degré Celsius (2,7 degrés Fahrenheit) fixé par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), suggèrent les auteurs. Les panneaux solaires photovoltaïques, ou panneaux solaires, ont représenté 40 % des nouvelles énergies renouvelables installées entre 2012 et 2021. Alors que le coût des panneaux solaires diminue, des projets solaires créatifs comme celui de Yao pourraient contribuer à la transition mondiale vers une énergie durable.

Imaginer un avenir renouvelable et sûr

L’inspiration pour cette étude imaginative est venue à Yao alors qu’il traversait un pont pendant son trajet du soir.

« Soudain, j’ai regardé la route et je me suis dit : “Les routes sont connectées les unes aux autres. C’est comme un réseau : les voitures peuvent se déplacer librement d’un endroit à un autre”, a-t-il déclaré. “Je me suis dit : “Pourquoi ne pas transformer nos routes en un réseau de panneaux photovoltaïques ?” »

La construction de toits solaires au-dessus des autoroutes permettrait d’exploiter les terres déjà aménagées en générant de l’électricité, de réduire la demande en énergie productrice de gaz à effet de serre et, à terme, de réduire les émissions de carbone. La Terre est recouverte de plus de 3,2 millions de kilomètres d’autoroutes, soit suffisamment d’asphalte pour faire 251 fois le tour de l’équateur.

Les parkings dotés de toits solaires se sont multipliés ces dernières années, mais les routes pavées et couvertes de panneaux photovoltaïques en sont encore à leurs balbutiements. Si certains pays ont lancé de petits projets pilotes d’autoroutes photovoltaïques, censés montrer les promesses de cette technologie, on est encore loin de voir de longs tronçons d’autoroutes recouverts de panneaux solaires.

Les chercheurs ont étudié les autoroutes et les grands axes routiers du monde entier et ont calculé le coût de construction et d’entretien d’un réseau de panneaux solaires dans chaque pays ou région. Ils ont basé leurs analyses sur des panneaux photovoltaïques en polysilicium d’une puissance maximale de 250 watts, placés à une inclinaison de 10 degrés vers les voies extérieures de l’autoroute.

L’installation de toits solaires sur les autoroutes et les grands axes routiers du monde entier nécessiterait 52,3 milliards de panneaux solaires, a déclaré Yao. Les panneaux solaires recouvrant les autoroutes produiraient jusqu’à 17 578 térawattheures par an dans le monde, soit plus de quatre fois la production annuelle d’énergie des États-Unis. L’installation de toits solaires sur les grands axes routiers générerait 13 570 térawattheures supplémentaires par an.

Le coût par mégawattheure et le potentiel de production d’énergie varieraient selon les régions géographiques, et la plupart des installations seraient construites à proximité de zones densément peuplées dotées de nombreuses autoroutes, comme l’est de la Chine, l’ouest de l’Europe et la côte est des États-Unis.

En installant des toits photovoltaïques sur les autoroutes partout dans le monde, le monde pourrait produire suffisamment d’énergie pour remplacer l’équivalent de 9,66 gigatonnes de dioxyde de carbone produit par les combustibles fossiles par an, soit jusqu’à deux tiers des émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis en 2022.

« Cela m’a vraiment surpris. Je n’avais pas réalisé que les autoroutes à elles seules pouvaient soutenir le déploiement d’installations photovoltaïques de cette envergure, générant plus de la moitié de la demande mondiale en électricité, et allégeant considérablement la pression pour réduire les émissions mondiales de carbone », a déclaré Yao.

Les toits solaires des autoroutes pourraient également réduire de 10,8 % le nombre de décès dus aux accidents de la route dans le monde, en particulier dans les régions à fortes précipitations, en protégeant les conducteurs et la route de la pluie et de la neige, estime l’étude. Une meilleure sécurité routière permettrait également de réduire les coûts économiques des accidents de la route.

Une panoplie de défis

Le futur de l’autoroute pourrait être confronté à des obstacles, notamment des coûts d’installation élevés (jusqu’à quatre fois supérieurs à ceux des panneaux solaires équivalents au sol) et des frais de maintenance élevés. Et au-delà de ces défis se cachent des problèmes plus banals, comme le nettoyage de milliards de panneaux solaires.

Yao espère néanmoins que ces petits programmes pilotes seront adoptés et que certains pays implanteront des toits solaires sur les autoroutes à grande échelle. Il estime que les toits photovoltaïques seront plus faciles à installer sur les longues portions d’autoroutes plates, comme dans le sud-ouest des États-Unis.

« Le fait de mettre cela en pratique est la meilleure preuve pour faire croire à quelqu’un que cette idée est pratique », a-t-il déclaré.