Pourquoi n'y a-t-il pas de voitures ?

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Pourquoi n’y a-t-il pas de voitures à énergie solaire ?– Emma, ​​16 ans, Springville, Utah

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Les voitures solaires existent.Le meilleur endroit pour les voir est le Défi solaire mondial, une course qui a lieu tous les deux ans en Australie.Les concurrents doivent parcourir environ 1 870 milles (3 000 kilomètres), de Darwin sur la côte nord du pays à Adélaïde sur sa côte sud, en utilisant uniquement l’énergie du Soleil.

De nombreuses voitures qui participent à cette course ressemblent davantage à des manèges de parc d'attractions ou à des véhicules de science-fiction qu'aux voitures que vous voyez sur la route.Cela vous explique pourquoi les voitures solaires ne sont pas une option pour les déplacements quotidiens, du moins pas encore.

Collecter suffisamment de soleil

Bien qu'une grande partie de la lumière solaire tombe sur Terre pendant la journée, la lumière devient dispersé à mesure qu'il se déplace dans l'atmosphère, la quantité qui atteint une surface donnée est donc assez faible.En moyenne sur une année complète pour éliminer les effets des différentes saisons, cela représente environ 342 watts par mètre carré, une superficie équivalente à environ 10 pieds carrés.C'est à peu près assez de puissance pour fonctionner un réfrigérateur standard.

Les tailles des voitures varient beaucoup, mais une voiture pleine grandeur aux États-Unisest environ 18 pieds de long et 6 pieds de large, il a donc environ 100 à 110 pieds carrés (9 à 10 mètres carrés) de surface horizontale.Cela collecterait environ 3 420 watts – suffisamment pour fonctionner un réfrigérateur, un lave-vaisselle et un four micro-ondes.

Les grands parcs solaires qui envoient de l'électricité aux villes et villages compensent le fait que la lumière du soleil se propage sur une si vaste zone en installant des millions de panneaux solaires sur des milliers d'acres.Certains, principalement dans les zones désertiques, utilisent des champs de miroirs pour concentrer l’énergie du Soleil.Mais une voiture standard n’a pas suffisamment de surface pour collecter beaucoup d’énergie solaire.

Transformer la lumière du soleil en énergie

Un autre problème est que les panneaux solaires actuels ne sont pas très efficaces pour convertir la lumière du soleil en électricité.Généralement, leur efficacité est d'environ 20%, ce qui signifie qu’ils convertissent environ un cinquième de l’énergie solaire qui leur parvient en courant électrique.

Cela signifie que 3 420 watts d’énergie solaire tombant sur une voiture moyenne recouverte de panneaux solaires ne produiraient qu’environ 684 watts que la voiture pourrait utiliser.En comparaison, il prend environ 20 000 watts pour qu’un véhicule électrique roule à 60 miles par heure (100 kilomètres par heure).

Les véhicules qui participent au World Solar Challenge ont tendance à être grands et ont une conception qui maximise leur surface horizontale.Cela les aide à capter autant de lumière solaire que possible.En tant que véhicule concept, c’est bien, mais la plupart des modèles n’ont pas beaucoup de fenêtres ni d’espace pour autre chose que le conducteur.

Quand le soleil ne brille pas

Un autre défi réside dans le fait que les emplacements géographiques, les heures d’ensoleillement et les conditions météorologiques affectent tous la quantité d’énergie solaire qui peut être générée.

La Terre est incliné sur son axe, donc toutes les zones ne reçoivent pas la même quantité de lumière solaire à un moment donné.Lorsque l'hémisphère nord s'incline vers le Soleil, la partie supérieure du globe est davantage exposée au soleil et observe le printemps et l'été, tandis que l'hémisphère sud est plus froid et plus sombre.Lorsque la moitié sud de la planète s’incline vers le Soleil, les zones de la moitié sud de la Terre reçoivent davantage de Soleil et la moitié supérieure devient moins.

Les zones proches de l'équateur bénéficient d'un ensoleillement constant toute l'année, de sorte que les zones plus proches – comme la Californie du Sud ou le désert du Sahara – ont une énergie solaire plus intense que des endroits plus proches des pôles de la Terre, comme l’Alaska.

Les voitures solaires auraient également du mal à capter suffisamment de lumière solaire les jours nuageux ou pluvieux.Même les grands services publics dotés d’immenses parcs solaires doivent planifier les moments où le soleil ne brille pas.

Et les conducteurs ont besoin que leur voiture fonctionne la nuit.Pour qu’une voiture solaire puisse fonctionner la nuit tombée, elle devrait utiliser l’énergie supplémentaire qu’elle a collectée pendant la journée et stockée dans une batterie.Les panneaux solaires et les batteries augmentent le poids de la voiture, et les voitures plus lourdes ont besoin de plus d’énergie pour fonctionner.

Les chercheurs travaillent à concevoir des voitures solaires plus adapté à un usage quotidien.Pour que cela se produise, les concepteurs devront rendre les panneaux solaires plus efficaces à convertir la lumière du soleil en énergie et à concevoir des panneaux solaires qui sont plus adapté aux voitures.Il sera également essentiel de rendre les systèmes solaires pour voitures moins chers, afin que les acheteurs moyens puissent se les permettre.

Pour l’instant, l’option la plus proche d’une voiture solaire est une véhicule électrique qui est rechargé à la maison ou sur une borne de recharge.Selon la manière dont cette électricité est produite, une partie de l'énergie qui alimente ces voitures provient probablement de panneaux solaires, éoliennes, barrages hydroélectriques ou d'autres sources renouvelables.Et cette part augmentera à mesure que les États s’efforceront de passer à l’énergie propre au cours des prochaines décennies.Si vous conduisez ou conduisez une voiture électrique, vous voyagez peut-être actuellement à l’énergie solaire.

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