Route solaire française : entretien avec Wattway de Colas

A l'heure du changement climatique, de nombreuses entreprises travaillent sur de nouvelles méthodes de production d'énergie renouvelable. Les innovations vont de l'éolienne en mer à des technologies plus surprenantes comme la route solaire de Wattway. Ce projet, porté par Colas, entend exploiter le potentiel solaire de la route. Car contrairement à l'Autoroute du Soleil lors du chassé-croisé du 15 août, celle-ci n'est en moyenne recouverte de voitures que 10% du temps. Selectra a interviewé Johnny Clatot, ingénieur en R&D chez Wattway pour en savoir plus sur ce projet.

Selectra : Comment est née l’idée des dalles solaires Wattway ?

Johnny Clatot : L’idée de Wattway est née il y a une dizaine d’années d’un constat simple : la route n’est utilisée pour la mobilité que 10% du temps. C'est-à-dire que la route passe 90% du temps à regarder le ciel, elle est baignée de soleil et elle ne sert à rien lorsqu’il n’y a pas de circulation de véhicules.

L’idée de Wattway est née il y a une dizaine d’années d’un constat simple : la route n’est utilisée pour la mobilité que 10% du temps.

L’idée de la dalle solaire, c’est d’ajouter une deuxième fonctionnalité à la route. Les 90% du temps où la route est inutilisée, elle pourrait collecter la lumière du soleil et la convertir en énergie électrique. Colas, spécialiste de la route, a décidé de s’associer avec le spécialiste de l’énergie solaire, l’INES (Institut National de l’Energie Solaire), un laboratoire du CEA, pour travailler au développement de cette deuxième fonctionnalité des routes. C’est ainsi que sont nées les dalles Wattway, à l’issue de 5 ans de recherche.

Selectra : Comment fonctionnent les dalles photovoltaïques ?

Johnny Clatot : La technologie fonctionne de la même manière que des panneaux solaires. On utilise les mêmes cellules photovoltaïques de 2 microns d’épaisseur en silicium. Les cellules photovoltaïques sont donc extrêmement fragiles et sont encapsulées dans des matériaux qui doivent être à la fois très solides pour les protéger mais aussi transparents pour laisser passer la lumière du soleil. Il faut aussi une résine spéciale qui garantit l’adhérence des pneus à la route, pour que ça ne soit pas une patinoire ! Le secret de la technologie Wattway, c’est l’encapsulation.

Selectra : Les cellules utilisées sont donc les mêmes que celles des panneaux solaires que l’on trouve dans les champs ou sur les toits. Le rendement est-il identique ?

Johnny Clatot : Avec les panneaux solaires traditionnels, tout est optimisé. Ils sont par exemple inclinés en fonction de l’orientation du soleil. Avec la route solaire, les dalles ne peuvent être posées qu’à plat, et la résine implique aussi une légère perte d’efficacité. Cependant, la perte de rendement est de seulement 10% par rapport aux panneaux solaire traditionnels. En revanche les dalles solaires ont un autre avantage: les contraintes économiques sont moins importantes car les dalles solaires n’empiètent pas sur le foncier ou les terres arables. Les routes sont du foncier disponible.

Selectra : On a beaucoup parlé de la problématique des métaux rares dans la fabrication des panneaux solaires et des éoliennes. Est-ce une problématique que vous avez prise en compte ?

Johnny Clatot : Nous utilisons des cellules photovoltaïques en silicium, qui requièrent très peu de terre rare. Ce sont les cellules les plus répandues sur le marché, ce qui veut dire qu’on va pouvoir bénéficier de toutes les innovations, de toutes les avancées techniques. En tant que chercheur, je trouve que les débats autour des terres rares sont passionnants, mais la part de ces métaux dans les cellules que nous utilisons est tellement infime qu’on ne s’en est préoccupés particulièrement.

Selectra : Les dalles solaires peuvent-elles être installées sur tous les types de route ?

Johnny Clatot : Pour l’instant, nous sommes en phase de test. On teste différents types de trafic en conditions réelles pour améliorer la technologie. Notre but est que les dalles puissent être posées sur tout type de chaussées. Il y a plusieurs facteurs qui rentrent en compte, comme le climat. On ne teste donc pas uniquement en France métropolitaine. Nous avons lancé des tests en Colombie-Britannique, à la Réunion et au Japon par exemple.

Selectra : Quels sont les environnements selon vous qui bénéficieraient le plus de la route solaire ?

Johnny Clatot : Le cas du Japon est très intéressant pour comprendre l’intérêt des routes solaires. Depuis la catastrophe de Fukushima, les Japonais font face à une équation énergétique qui n’est pas facile à résoudre : ils manquent d’espaces et il leur faut une source de production qui ne soit pas de l’énergie nucléaire. Tout doit être optimisé. Le supermarché que nous avons équipé là-bas est un bon exemple. Le toit était déjà recouvert de panneaux solaires et il y avait également quelques ombrières équipées de panneaux solaires également, mais le problème avec les ombrières, c’est qu’en cas de séisme, elles peuvent tomber et provoquer des dégâts et des accidents. Toute la surface du parking était par contre disponible. C’était idéal pour tester les dalles Wattway parce que les véhicules sur un parking de supermarché sont légers et roulent à une vitesse très modérée. Une autre source d’énergie renouvelable aurait été impossible à installer : une éolienne aurait pris beaucoup trop d’espace.

Selectra : En parlant d’étranger, la France est-elle le seul pays à développer cette technologie de dalles solaires ?

Johnny Clatot : Il existe d’autres initiatives. Nous avons pu discuter avec nos collègues et concurrents hollandais de Solar Road, qui ont une approche différente. Alors que chez Colas, on est parti de la route pour arriver à la production d’énergie, eux ont choisi un type de route moins exigeant et très répandu dans leur pays : les pistes cyclables. Leur technologie est également différente. Les panneaux solaires sont fixés sur des blocs de béton : il faut donc refaire la chaussée pour les installer. Au contraire avec Wattway, les dalles sont simplement “posées” sur la chaussée, ce qui ne nécessite pas de travaux supplémentaires de voirie. Je sais que les Allemands développent une technologie similaire, mais je n’en connais pas les détails. Les Chinois ont également développé quelque chose de très similaire à ce que l’on fait. Nous avons posé 1km de dalle fin 2016, et eux ont commencé leurs tests sur 2 km, un an après nous.

Selectra : Couvrir les routes de panneaux solaires, c’est une démarche inédite. Est-ce que cela signifie pour vous l’émergence d’une nouvelle génération de routes ?

La route deviendra électrique, puis numérique.

Johnny Clatot : Effectivement, j’ai l’impression qu’une cinquième génération de routes est en train d’émerger. La route de première génération c’est le chemin qui relie un village à l’autre. Il y a ensuite eu la via apia, cette grande voie romaine pavée, puis la route lisse compatible avec les bicyclettes. La dernière génération que nous connaissons, c’est l’autoroute. La route numérique sera certainement la cinquième génération, d’après les études de l’IFSTTAR. Juste avant de rentrer chez Colas, j’écoutais un chercheur sur France Culture qui expliquait que le XIXe siècle avait inventé l’électricité et que le XXe siècle avait mis de l’électricité partout. Ce qui lui a permis d’inventer le numérique. Le XXIe siècle est en train de mettre du numérique partout. C’est exactement ce qui pourrait se passer en accéléré avec la route solaire. En posant des dalles solaires, on va amener de l’électricité sur la route, ce qui va permettre d’y installer des capteurs. Avec ces capteurs, on va pouvoir collecter de l’information, l’analyser puis renvoyer des informations aux véhicules qui utilisent la route.La route deviendra donc électrique, puis numérique.