2 Groupe Colas

Wattway et la Smart City

LA ROUTE SOLAIRE WATTWAY

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3Groupe Colas

Wattway est un concept

de revêtement routier

photovoltaïque unique

au monde.

Les dalles Wattway comprennent

des cellules photovoltaïques

enrobées dans un substrat

multicouche composé de résines

et de polymères, suffi samment

translucide pour laisser passer

la lumière du soleil et assez

résistant pour supporter

la circulation de poids lourds.

Ces cellules captent l’énergie

solaire au travers d’une très fi ne

feuille de silicium polycristallin

qui transforme l’énergie solaire

en électricité. Les dalles sont

connectées à un boîtier latéral

en sous-face intégrant des

composants de sûreté électrique.

De quelques millimètres

d’épaisseur, antidérapantes et

conçues pour durer, les dalles

Wattway sont posées et collées

directement sur les chaussées

existantes des routes, des

parkings, des pistes cyclables,

etc., sans avoir à refaire

les revêtements ou repenser

les structures routières.

Wattway est protégé par

deux brevets.

Des usages futurs pour une route intelligente

q�Gestion du trafi c en temps réelq�Conduite automatique des véhicules

q�Recharge dynamique des véhicules électriquesq�Suppression des eff ets du verglas, etc.

DESAPPLICATIONS MULTIPLES1 000 mètresde chaussées Wattway permettent d’éclairer une ville de 5 000 habitants.

15 m2de dalles Wattway alimentent les feux d’un carrefour.

20 m2de dalles Wattway suffi sent à alimenter en énergie électrique un foyer.

100 m2 de dalles Wattway fournissent, par recharge à l’arrêt, l’énergie nécessaire à un véhicule électrique pour parcourir 100 000 km.

4 Groupe Colas

Racontez-nous la genèse de Wattway. Comment est née cette idée de route solaire ?

PHILIPPE RAFFIN : Cette idée revient à Jean-Luc

Gautier, alors Directeur du Centre d’expertise et de

documentation au CST. Dès 2005, il a l’intuition que

les infrastructures de transport sont susceptibles

de collecter à grande échelle de l’énergie électrique

d’origine photovoltaïque puisque, plus de 90 % du

temps, elles offrent une surface importante tournée

vers le ciel. Cette intuition est rapidement vérifiée

par des calculs. L’été 2010 constitue une étape clé,

avec la réalisation d’une maquette composée

de cellules photovoltaïques extraites de jouets et

disposées sur un support routier. Cette maquette

a permis de mettre en évidence tous les freins à lever,

comme l’intégration des cellules dans la chaussée,

leur résistance sous trafic, l’usage de nouveaux

matériaux translucides pour la couche de roulement

en lieu et place des traditionnels bitumes et granulats,

ou encore les thématiques de sécurité électrique.

La liste était longue, et nous n’avions, bien

évidemment, jamais travaillé sur ces sujets !

Trouver un partenaire expert en photovoltaïque

était indispensable. S’en sont ensuivies cinq années

de travaux de recherche intenses, en collaboration

avec CEA Tech, au sein de l’Institut national

de l’énergie solaire basé à Chambéry.

Sur quelles bases s’est établi le partenariat entre le CST et l’INES ?

JEAN THERME : Colas et l’INES se sont engagés,

en 2011, dans un partenariat stratégique pluriannuel,

qui s’est traduit par la création d’un laboratoire

commun. L’INES apportait sa parfaite connaissance

des cellules et des modules photovoltaïques ainsi que

des systèmes électriques solaires dans les domaines

d’utilisation connus jusque-là, mais ne maîtrisait pas

les contraintes très spécifiques à l’environnement

routier. Colas a donc apporté, de son côté,

sa connaissance pointue de la route, permettant ainsi

de définir les spécifications du produit, les contraintes

réglementaires et de fiabilité ainsi que la partie

contact avec le pneu, qui constituait un enjeu majeur.

Outre le haut niveau de technologie du procédé, le

projet Wattway doit largement son succès à la qualité

de la collaboration entre les équipes de Colas et celles

de l’INES, qui ont mis en commun leurs compétences

et leurs énergies de manière parfaitement coordonnée

et complémentaire, avec pour unique objectif : relever

le défi de la route solaire.

Un défi technologiqueLa route solaire Wattway a été conçue et mise au point dans le cadre d’un partenariat entre le Campus Scientifique et Technique de Colas (CST) et l’Institut national de l’énergie solaire (INES).

PHILIPPE R AFFIN,DIREC TEUR TECHNIQUE, R& D DE CO L A S

« Pour chaque sujet abordé,

il a fallu innover car on

ne disposait d’aucune réponse

technologique connue. »

LA ROUTE SOLAIRE WATTWAY

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devait pouvoir supporter le poids d’un camion et les

tests sous trafic, tout en protégeant les cellules

photovoltaïques très fragiles puisque constituées

de plaques de silicium de 0,2 mm d’épaisseur.

C’est l’équipe module photovoltaïque de l’INES qui

a imaginé et mis au point la solution, et un second

brevet a été déposé conjointement. Au-delà des

dalles elles-mêmes, la mise au point de la sécurité

électrique, dans un domaine où aucune norme

n’existait, a représenté un autre défi.

Imaginiez-vous l’enthousiasme suscité par Wattway ?

Ph. R. : Absolument pas ! Dès que Wattway a été

dévoilé par Hervé Le Bouc lors d’une conférence de

presse en octobre dernier, nous avons été submergés

de demandes d’interviews, de prises d’images sur

le démonstrateur du Campus, dans les laboratoires,

et également sur la chaîne de production des

panneaux à l’INES. Près de 200 articles et reportages

en une semaine ! Aujourd’hui encore, nous sommes

très sollicités. Au-delà de l’engouement médiatique,

l’impact sur les collaborateurs a été extrêmement

fort, contribuant à réveiller et révéler leur sentiment

de fierté d’appartenance à Colas.

J. T. : Selon moi, rien de plus naturel que ce projet

suscite un tel intérêt. Wattway préfigure la

troisième vague du solaire, après l’ère des pionniers

et l’alimentation électrique des sites isolés, et après

celle de l’industrie de masse avec les centrales

photovoltaïques sur les toits des maisons et dans

les champs. La route solaire ouvre aussi la voie aux

déplacements décarbonés et intelligents du futur.

L’enjeu est considérable tant sur le plan énergétique

que sur le plan économique.

Wattway entre maintenant en phase de chantiers d’application en grandeur réelle. Votre partenariat va-t-il se poursuivre ?

Ph. R. : Pour répondre aux nouveaux enjeux posés par

le développement de Wattway et pour l’accompagner

dans son apprentissage, notre partenariat a fait

l’objet d’un renouvellement. On ne change pas

une équipe gagnante ! Au-delà de la maturité

technologique qui va progresser grâce aux chantiers

d’application programmés en 2016 et 2017, l’équipe

va poursuivre ses travaux sur Wattway avec pour

objectif d’étendre ses fonctions, en particulier dans le

domaine de la communication entre l’infrastructure

et l’usager.

J. T. : À mon sens, nous ne sommes qu’au tout

début d’une aventure aux multiples rebondissements.

C’est en continuant à travailler ensemble avec la

même passion et la même efficacité que Wattway

poursuivra sa route.

JE AN THERME,DIREC TEUR DE L A RECHERCHE TECHNOLO GIQUE DU CE A

À quelles difficultés technologiques les équipes ont-elles été confrontées ? Quelles ont été les grandes étapes de la mise au point de cette innovation ?

Ph. R. : Les différentes étapes du projet ont montré

que la longue liste des freins détectés au début de

l’aventure n’était pas illusoire et que la route solaire

constituait une véritable innovation de rupture.

Pour chaque sujet abordé, il a fallu innover car on ne

disposait d’aucune réponse technologique connue.

J. T. : Parmi les principales difficultés, je citerai tout

d’abord celles relatives à la couche supérieure de

contact avec le pneu. Celle-ci devait à la fois répondre

aux exigences d’adhérence d’une surface routière

et laisser passer la lumière solaire afin de garantir

l’efficacité des cellules photovoltaïques. La solution

a été apportée par Colas avec des granulats de verre,

une technique jusque-là jamais utilisée sur les routes.

Ses performances optiques ont surpris tous les

spécialistes du solaire. La combinaison de résine

translucide et de grains de verre recyclés a fait l’objet

d’un dépôt de brevet commun. Autre enjeu :

la structure mécanique du module photovoltaïque

« Le projet Wattway doit largement son succès à la qualité de la collaboration entre les équipes de Colas et celles de l’INES. »