Il est libre, Cmax…

C-MAXSolarEnergi_01_HRSi on m’avait dit, quand j’ai créé ce blog, que j’allais un jour renvoyer un lien vers le site de Ford, l’aurais-je cru? Et pourtant, l’annonce du Ford C-MAX Solar Energi Concept mérite qu’on s’y arrête – et aussi un coup de chapeau.

J’ai longtemps pensé – au temps où les cellules photovoltaïques coûtaient encore cher –  que nos voitures constituaient une niche de marché pour le PV, parfaite pour en permettre le déploiement à grande échelle et ainsi en faire baisser le coût. Que trouver de mieux, dans nos pays électrifiés à 99%, comme « site isolés », non raccordés au réseau, et où l’on emploie d’ordinaire une énergie fossile lourdement taxée? (Comme on sait, l’histoire et l’Allemagne en ont décidé autrement, mais ne nous égarons pas).

Il ne pouvait bien sûr s’agir que d’écorner à la marge la consommation de pétrole – l’énergie reçue du soleil sur une voiture n’est pas suffisante pour la faire rouler. En pratique, si on veut faire rouler une voiture avec de l’énergie solaire, il faut prendre un modèle « plug-in hybride » (hybride raccordable) et l’alimenter, voiture au repos, à partir d’une installation fixe – ou mettre beaucoup de solaire dans le réseau. Typiquement, on pense à des ombrières de parking, un segment de marché du PV en pleine expansion. Sur la carrosserie d’une voiture on met un à deux mètres carrés de cellules, au-dessus d’une place de parking on en met de dix à vingt… A Chambéry, des chercheurs de l’INES ont calculé que la production électro-solaire au-dessus d’une place de parking, bien gérée, pouvait permettre à un véhicule électrique de parcourir 10 000 km par an…

Les ingénieurs de Ford, assistés de ceux de SunPower, sont partis de cette idée et l’ont utilisée d’une façon nouvelle assez… ingénieuse, en plaçant la voiture sous un concentrateur Fresnel.

Les modules SunPower, parmi les très rares dont le rendement dépasse 20%, étaient d’emblée tout désignés pour tirer le meilleur parti de la surface de toiture limitée d’une voiture. Mais ils supportent volontiers une faible concentration solaire – une multiplication par dix ou moins de l’énergie incidente. SunPower commercialise d’ailleurs, pour les grandes centrales, un tracker avec concentration linéaire (donc suivi du soleil sur un seul axe) par miroirs d’un facteur 7, le C7, qui utilise, je crois, les mêmes modules que les centrales fixes ou avec tracking mais sans concentration. Pas les cellules les moins chères du marché, c’est sûr, mais pas non plus les sandwiches compliqués du PV à forte concentration. Or le rapport entre les surfaces utilisables sur le toit de la voiture et au-dessus d’une place de parking, généreusement dimensionné, est à peu près le même.

D’où cette idée de parquer la voiture sous un concentrateur efficace mais très économique – des lentilles Fresnel, d’un facteur de concentration huit. Le tout en plastique, apparemment de l’acrylique, moulé d’un coup d’un seul… Dimensions hors tout: Hauteur 4,72m, largeur 4,30 m, longueur 5,30 m… Pour 1,5 m2 de modules sur le toit du Cmax Solar Energi.

Mais, me direz-vous, et le suivi du soleil? C’est là toute l’astuce – c’est la voiture qui s’en charge, en se déplaçant lentement sous son concentrateur, comme on peut voir dans le petit film du constructeur, d’où j’ai tiré ces quelques images. Ci-dessous, le matin, puis l’après-midi:

J’imagine que la voiture se déplace toute seule: elle fournit elle-même le suivi du soleil, évitant de doubler l’investissement. Le concept permet ainsi d’utiliser soit le rayonnement total (et avec le meilleur rendement actuel) sur la voiture seule, soit le seul rayonnement direct mais reçu sur une surface huit fois plus grande sous le concentrateur.  Cool, non?

Bon, ce n’est pas forcément un schéma gagnant partout. Mieux vaut l’utiliser à Las Vegas, où le Cmax Solar Energi Concept est présenté cette semaine, qu’à Paris, aussi bien du fait de l’encombrement au sol que du rapport solaire direct sur solaire diffus, sensiblement meilleur au Nevada qu’en Ile de France… Peut-être qu’à Paris il vaut mieux recharger sa voiture hybride sur le réseau, celui-ci pouvant être alimenté en énergie solaire depuis le toit le plus proche… ou des centrales PV dans le sud de la France, des éoliennes et de l’hydroélectricité un peu partout, voire des centrales CSP au Maroc… L’auto-nomie est-elle un but en soi (il est libre Cmax…) – ou est-ce plutôt la soutenabilité de la production énergétique? Est-il plus important de faire soi-même son énergie, ou d’utiliser une énergie inépuisable et non polluante?

Le concept pourrait trouver sa meilleure application dans ces pays en développement dont le réseau électrique reste insuffisant et la puissance disponible également, alors que le soleil abonde… Importateurs ou producteurs de pétrole, cela ne devrait pas faire de différence si l’on considère le coût d’opportunité du litre de pétrole, et non pas son coût de production local.

Avec ses batteries chargées, le Cmax energi parcourt 21 miles – environ 34 km – sur la seule électricité (mais son autonomie pratique est bien supérieure grâce à son réservoir d’essence et son moteur thermique), et sans doute un petit peu plus avec les 300 watts de modules solaires sur le toit. En utilisation quotidienne, jusqu’à 75% de l’énergie pourrait être d’origine solaire, pour peu que le véhicule stationne la plupart du temps sous son – ses – concentrateur(s) Fresnel. Donc, oui, un coup de chapeau à Ford – et à SunPower. SunPower, dont l’actionnaire majoritaire est Total, bien sûr. Si on m’avait dit, etc…

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