Déjà solaire, la route devient chauffante

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Si le prix reste flou, il ne dépassera pas le double de celui moyen des routes aujourd'hui, promet le président d'Eurovia, Pierre Anjolras, se disant conscient des problèmes de financement des collectivités territoriales.
Si le prix reste flou, il ne dépassera pas le double de celui moyen des routes aujourd'hui, promet le président d'Eurovia, Pierre Anjolras, se disant "conscient des problèmes de financement" des collectivités territoriales. (Crédits : DR)
Alors que Colas teste déjà la production d'électricité via des dalles de panneaux photovoltaïques collées sur l'asphalte, Eurovia a rendu public lundi son nouveau produit Power Road: une route permettant de valoriser la chaleur du soleil naturellement captée par le bitume. L'objectif et de plus facilement déneiger la chaussée, voire de chauffer logements, commerces et équipements municipaux environnants.

Une brique de plus est posée dans le chantier de la smart city. La route, dont le potentiel de production d'électricité photovoltaïque est déjà testé en conditions réelles par l'entreprise de travaux publics Colas (groupe Bouygues) - notamment sur un tronçon de 1 km inauguré en décembre 2016 en Normandie par la ministre de l'Environnement de l'époque Ségolène Royal -, découvre désormais ses capacités de stockage de chaleur. Eurovia, filiale de Vinci spécialisée dans la construction d'infrastructures de transports, a lancé lundi 16 octobre son nouveau produit Power Road : une route intégrant, dans les couches supérieures de la chaussée, un échangeur thermique, permettant de valoriser la chaleur du soleil naturellement retenue par le bitume.

"Nous ajoutons ainsi une nouvelle fonction à la route qui devient à énergie positive, tout en préservant ses qualités incontournables de solidité, sécurité, confort, durabilité", souligne le président d'Eurovia, Pierre Anjolras.

Une chaleur captée l'été et restituée l'hiver

Sous l'effet du soleil, les températures des routes - qui recouvrent 1,2% de la superficie de la France métropolitaine, à savoir 6.500 kilomètres carrés - peuvent atteindre 60°C en surface et 40°C à dix centimètres de profondeur. Cette chaleur est aujourd'hui inexploitée, et en milieu urbain elle contribue gravement, via le phénomène des îlots de chaleur, au réchauffement climatique et à la pollution. L'innovation mise au point après 4 ans de recherches par Eurovia permet d'en capter plus de 10%, affirme l'entreprise, grâce à un système de tubes placés juste sous la route dans lesquels circule un fluide caloporteur. Cette chaleur peut ensuite être stockée via un dispositif de géothermie couplé à l'installation, et être restituée au moment du besoin, notamment en hiver, par une pompe à chaleur.

Un parking de 120 places pour une piscine de 25 mètres

Si les premières applications expérimentées par l'entreprise portent sur le déverglaçage et le déneigement routiers - fonction commercialisable aussi auprès des aéroports internationaux, où les opérations de viabilité hivernale peuvent coûter des dizaines de millions d'euros -, une variété d'utilisations se dessinent à l'horizon. Trente mètres carrés de chaussée réalisée avec Power Road permettraient par exemple d'assurer la totalité des besoins de chauffage et d'eau chaude d'un logement environnant de 70 mètres carrés, assure Eurovia, qui s'appuie sur une pluralité de partenaires publics et privés dont l'Ademe et le bureau d'études en environnement Burgeap. Pour chauffer une serre agricole de 1.500 mètres carrés, il faudrait 500 mètres de chaussée large de 7 mètres. Et un parking de 120 places équipé de Power Road permettrait de couvrir un tiers des besoins de chauffage d'une piscine municipale de 25 mètres - avec bassin d'apprentissage et pataugeoire. Des utilisations qui sont d'ailleurs cumulables, souligne le directeur du marketing, Guillaume Malochet.

 Une réduction des énergies fossiles

"Energie renouvelable, cette chaleur captée par la route peut ainsi contribuer à réduire l'utilisation d'énergies fossiles productrices de CO2", souligne Clara Lorinquer, directrice Environnement et Qualité chez Eurovia. Sans compter d'autres avantage environnementaux tels que le remplacement des produits de déverglaçage, souligne-t-elle,  en insistant par ailleurs sur la recyclabilité des polymère intégrés dans Power Road. En été, le stockage de la chaleur permet en outre de réduire les températures de la surface de 60°C jusqu'à 25°C, avec des effets positifs y compris sur l'utilisation des dispositifs de climatisation et sur la durée de vie des routes.

La nécessité d'utiliser cette énergie à l'échelle locale, dans le cadre de micro-grid thermiques, renforcerait par ailleurs le rôle - traditionnellement joué par la route - de lien entre territoires et habitants, désormais connectés aussi à une énergie renouvelable produite à proximité, estime Eurovia. D'autant plus que peut être connecté et contribuer au stockage d'autres sources de chaleur locales: valorisation énergétique de l'incinération des déchets, data centers etc.

Pas un "produit de niche"

Sans se fixer d'objectifs quantitatifs précis, l'entreprise espère ainsi déployer son nouveau produit dans l'ensemble des 15 pays où elle est présente, avec des perspectives particulièrement intéressante dans les pays de l'Est, pour le déneigement des centres commerciaux, explique-t-elle. Si le prix reste flou, il ne dépassera pas le double de celui moyen des routes aujourd'hui, promet Pierre Anjolras, se disant "conscient des problèmes de financement" des collectivités territoriales et affirmant ne pas vouloir que Power Road soit "un produit de niche". Eurovia insiste d'ailleurs sur sa rentabilité, assurée dans les 10-30 ans, à savoir la durée de vie de la route équipée.

Pour l'Instant, Eurovia poursuit les tests, visant la validation scientifique des performances et l'industrialisation complète de l'installation de Power Road. 500 mètres carrés ont notamment déjà été équipés sur une aire de péage de l'A10 (à Saint-Arnoult dans les Yvelines), où le maître d'ouvrage Cofiroute exploite déjà la chaleur produite pour le chauffage de son centre d'accueil du public. Le raccordement à un réseau de chaleur est testé à Pontarlier (Doubs), où Power Road à été installée pour réchauffer le revêtement du parking d'un lycée, et où la chaleur utilisée sera issue du réseau de chaleur de la ville alimenté par un incinérateur de déchets. Un chantier expérimental d'une superficie de 3.000 mètres carrés devrait encore voir le jour en 2019, sur un site encore en cours de définition.

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a écrit le 17/10/2017 à 14:16 :
Un sujet intéressant à développer, car on n’en n’est qu’au début de l’exploitation de l’énergie solaire.
Je ne parle pas spécialement de ces expérimentations, certes intéressantes mais un peu compliquées à mettre en œuvre. Une route solaire thermique parait déjà un peu plus viable que son homologue photovoltaïque auquel il est fait allusion, puisque les tuyaux en sous sol subiraient moins de contraintes mécaniques et d’usure. C’est une forme de géothermie de surface mais qui présente l’inconvénient de devoir se situer à proximité immédiate des lieux de consommation de chaleur. Pour les parkings cela parait réalisable, sauf si le taux de fréquentation est trop important, dans ce cas ce sont les véhicules qui capteront la chaleur ce qui ne présente pas grand intérêt vu que le moteur thermique en dégage déjà trop.
Par contre, étant donné les recoupements entre métiers et infrastructures, il y a certainement des synergies intéressantes à développer, Vinci Energie étant déjà « Accélérateur de la transformation énergétique et digitale » et par ailleurs exploitant d’autoroutes, avec des concessions, comme celles qui existent dans l’énergie. Il y a des synergies à développer qui superposent ou débordent les métiers traditionnels et puisque la mode est au disruptif, au collaboratif et au transversal =>Vinci Synergies…
Pour le solaire photovoltaïque tout reste à faire en termes de production décentralisée et de smartgrids. Il y a aussi un problème d’adéquation entre production et consommation à résoudre et avec l’essor du véhicule électrique les réseaux devraient en être complètement chamboulés. Il ne viendrait à l’idée de personne d’installer uns station service au milieu de nulle part, c’est pourtant ce que l’on fait en partie pour les ENR. La logique voudrait que l’on dispose aussi d’énergie produite ou stockée le long de voies de circulation, que ce soient des routes ou des voies de chemin de fer, souvent les deux sont parallèles.
En ce qui concerne la route solaire avec revêtement PV sur la couche de roulement les contraintes mécaniques et climatiques, l’usure et les déformations des chaussées sur les grands axes après quelques années de passages intensifs de semi-remorques, semblent dissuasifs. Tout autant que le prix au m2.
Mais il existe des solutions plus simples pour le solaire PV:
Partant de l’obligation de ne pas trop empiéter sur des surfaces naturelles et répondre au cahier des charges relatif aux appels d’offres des centrales au sol (« en vue de préserver les espaces boisés et agricoles et de minimiser l'impact environnemental des projets"), pourquoi ne pas équiper les bordures d’autoroutes de « murs solaires ». Bien sur cela existe déjà (http://www.photovoltaique.info/Murs-anti-bruit-photovoltaiques.html) mais il faudrait perfectionner le concept afin d’optimiser l’usage des nombreuses bordures actuellement inexploitées et en restant à distance des voies de circulation pour des questions d’encrassement et de sécurité. En termes d’optimisation de la production solaire un axe est/ouest est le plus adapté et vu l’importance du réseau Français on a de nombreux axes transversaux qui pourraient servir à produire de l’électricité et à alimenter les (futures) bornes de recharge rapide qui nécessitent de fortes puissances. Bien sur une centrale solaire au sol « centralisée » est plus simple à construire et à amortir, mais l’enjeu est ailleurs, dans la complémentarité des métiers et des flux. A chacun son expertise, mais la rentabilité provient aussi de l’intégration de métiers complémentaires.
A l’ère du numérique, les réseaux de datas, d’électricité, de voies ferrées, de routes, de canaux, se confondent et il est surtout question de FLUX et de déplacements. Dans le futur, la production d’énergie sera peut être intégrée à la mobilité ?

Bien sur il faudrait faire une étude faisabilité, intégrer les pertes en ligne, l’aspect juridique lié aux concessions, la rentabilité, le TRI, (les études étant du niveau stage fin d’études d’un étudiant Sup'ENR). Le chemin des projets photovoltaïques est déjà balisé par de nombreuses études technico/économiques (http://www.ifc.org : Utility-Scale Solar Photovoltaic Power Plants: A Project Developer’s Guide).
Grossièrement : au-delà de 1MWc je crois qu’on est à 1,5 € du Wc pour des centrales au sol, avec un productible de 1200 Kwh/m2/an, à un prix de revient de 11 cts/ KWh on devrait être à un TRB de 13 ans. Auxquels il faut ajouter les surcouts de « l’étalement des modules de production », mais rien n’empêche d’utiliser ces axes à d’autres fins complémentaires. On est certainement loin de niveaux de rentabilité des autoroutes, mais il faut raisonner sur des décennies, par complémentarité et déjà occuper le terrain.
Rien n’interdit de compléter par une éolienne tous les x Km ou au niveau de chaque station service. Cela tombe bien puisque Total transite aussi vers les énergies renouvelables…
Pour les procédés de stockage on pourrait aussi reprendre l’idée expérimentée par Renault en Israël avec des stations d’échange de packs de batteries. Qui sait ? un jour les fabricants tomberont d’accord sur des normes communes de batteries en termes de puissance, tension, dimensions…
a écrit le 17/10/2017 à 13:43 :
Il existe plusieurs projets de routes "thermiques" dans le monde et le coût comme le bilan énergétique sont la plupart du temps favorables. Charier en France est l'un des pionniers et s'est associé avec notamment des hollandais. L'énergie à récupérer dans les seules zones urbaines et industrielles ou de serres agricoles est considérable. C'est simple, durable, recyclable, assez peu coûteux et évite les surchauffes et dégradations du bitume. Ajouter du photovoltaïque peut alors plus facilement se concevoir dans certains endroits et remet donc en question les premières analyses à priori négatives mais les processus se sont automatisés, les prix ont déjà nettement baissé dans les récentes réalisations et de nouvelles utilisations apparaissent. Donc si le photovoltaïque seul nécessite d'autres évolutions et études, l'hybride comme le thermique routiers devraient eux voir leur marché commencer à décoller vues leurs applications énormes dans le monde et ce n'est pas sans raisons que le nombre d'entreprises et projets concernés augmentent. On peut que les encourager car il y a d'une façon générale beaucoup de chaleur perdue
a écrit le 17/10/2017 à 9:02 :
Et le frottement de milliers de pneus sur le macadam : ne faut il pas limiter la vitesse sur ces routes ? Est ce que le test à été fait avant l’application aux usagers de la route ?
a écrit le 16/10/2017 à 20:47 :
Ces techniques sont des bricolages sympathiques... Des articles sérieux ont déjà expliqué que la production d'électricité par les routes ne pouvaient être qu'anecdotiques : coût délirants pour des puissances fournies aléatoires (ensolleillement souvent variable et faible pour des routes orientée pour le voyage, pas pour le soleil, encrassement des routes par les fumées, les poussières, la pluie, présence des véhicules...). Le stockage d'énergie l'été pour être utilisé l'hiver ... Soyons sérieux : on ne sait même pas le faire de façon industrielle sur des sites dédiés, sinon le stockage des energies intermittentes des ENR seraient un problème résolu et alors, vive le solaire, l'éolien et fini le nucléaire, le fuel et le charbon...
a écrit le 16/10/2017 à 19:42 :
Bonjour, une faute assez grossière (pour un journal de votre stature) s'est glissée dans votre sous-titre empêchant tout bonnement la compréhension de votre dernière phrase...
Sinon le sujet de l'article est très intéressant ! L'innovation au service des économies d'énergie, continuons sur cette voie :)
Réponse de le 16/10/2017 à 21:02 :
Il y en a même deux : "L'objectif eSt de plus facilement déneiger la chaussée, voirE de chauffer logements".
Ce n'est pas du tout relu, dommage !
Réponse de le 16/10/2017 à 21:14 :
Je vois même deux fautes dans la même phrase: "et" à la place de "est" et "voir" à la place de "voire" ...
Réponse de le 16/10/2017 à 21:21 :
pas évident que ça fasse des économies d'énergie on précise que la durée de rentabilité, certes financière est de l'ordre de la durée de vie de la route...
C'est d'abord une dépense d'énergie... pour produire de la chaleur....
dont la demande est variable ..
Non pas dit que ça économise de l'énergie fossile.
Et comme d'hab pas beaucoup de chiffres pour se faire une idée..

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