La voiture de course solaire peut voler ; rouler est encore un peu difficile

C’est un des moments décisifs : l’équipe de l’EPFZ n’a plus que jusqu’à début septembre pour tester et optimiser la voiture de course solaire qu’elle a construite. Ensuite, le véhicule mesurant bien cinq mètres de long disparaîtra dans un conteneur. Ce dernier sera ensuite transporté par avion-cargo jusqu’à Adélaïde, en Australie. Puis, par camion, jusqu’au point de départ de la course à Darwin.

Les préparatifs logistiques sont complexes. Et si les étudiants de l’EPF n’avaient pas trouvé un sponsor qui assure le transport aérien de la voiture, l’entreprise Gebrüder Weiss, cette dernière devrait déjà être en route pour l’Australie dans un conteneur maritime ; tout comme le reste de l’équipement nécessaire à l’aventure.

Mais personne ne s’en inquiète vraiment en ces jours d’août dans le hall de l’aérodrome de Dübendorf. Le véhicule est au centre de l’attention. Il ne roule pas encore.

La course

Le Bridgestone World Solar Challenge (BWSC) est un événement pour les véhicules fonctionnant à l’énergie solaire en Australie. Des innovations dans le domaine de l’utilisation d’énergies durables seront présentées à cette occasion. L’objectif de chaque équipe est de concevoir et de construire une voiture solaire capable de traverser l’outback australien à la vitesse moyenne la plus élevée, en utilisant uniquement la lumière du soleil comme source d’énergie. La course commence à Darwin et se termine à Adélaïde après plus de 3000 kilomètres. Cette année, elle commence le 22 et se termine le 29 octobre, camping dans l’outback et changement de conducteur aux points de contrôle compris. L’événement a lieu tous les deux ans et attire des équipes de plus de 20 pays, des entreprises internationales, des chercheurs et des établissements d’enseignement. L’événement bénéficie d’une couverture médiatique importante, un documentaire sur le BWSC 2019 a même été vu par plus de 56 millions de personnes sur YouTube.

Même s’il ne reste plus que quelques semaines avant le départ de la course le 22 octobre, le bolide solaire ne fait pas encore des tours de piste sur le terrain de l’aérodrome. Les étudiantes et les étudiants sont encore en train de bricoler et de peaufiner le véhicule, qui est en principe déjà prêt à rouler, comme me l’assure Alexandr Ebnöther. Il s’est passé beaucoup de choses depuis ma dernière visite en juin.

S’il y a quelques semaines, la voiture de course ressemblait plutôt à un karting, on en voit maintenant la forme. La chaîne cinématique avec l’électronique et son câblage d’environ 1000 mètres de long ainsi que le cockpit ont reçu une enveloppe aérodynamique. Celle-ci a bien sûr été optimisée au préalable dans une soufflerie virtuelle. Le revêtement, appelé Aeorshell, est d’abord laminé à partir de fibres de carbone tissées, puis cuit. Le matériau offre stabilité et rigidité sans être aussi lourd que la tôle d’une voiture normale.

La monoplace que les futurs ingénieur·es ont conçue et réalisée après des mois de travail ne pèse qu’un peu plus de 150 kilos, cellules de batterie comprise. Le poids du conducteur n’est pas compris. Elle atteindra ainsi une vitesse maximale de plus de 100 km/h. Néanmoins, les 3000 kilomètres paraîtront certainement longs dans le cockpit. La tête du conducteur est exposée au soleil australien au moins autant que les quatre mètres carrés de panneaux solaires situés sur le dessus de la voiture.

C’est là que l’énergie est produite pour le moteur électrique de cinq kilowatts, soit l’équivalent de près de sept chevaux. L’électronique dirige le surplus de courant vers la batterie de 20 kilogrammes. Conformément aux règles de course, l’équipe doit la démonter chaque soir et la remettre au jury. L’objectif est d’éviter qu’une équipe ne prenne l’avantage en chargeant la batterie pendant la nuit. Pour pouvoir retirer la batterie de la voiture le plus facilement possible, l’étudiante Clara Nörenberg ponce encore une arête gênante sur la coque en carbone. Ce genre de chose ne se remarque que lorsque la voiture de course est testée en pratique.

Il faut également faire preuve d’ingéniosité pour monter le toit de la voiture : recouvert de cellules solaires particulièrement efficaces de l’entreprise Meyer Burger AG, il faut qu’il s’ouvre lorsque le conducteur descend de la voiture. Cette tâche incombe à Clara Nörenberg et Gian-Leo Willi. Les charnières et les fermetures sont vissées à la structure de base. Au final, le toit est relié à la voiture. La puissance générée par les cellules solaires peut entraîner le moteur à aimant permanent de la roue arrière.

Mais comme le principe « safety first » s’applique à chaque session de conduite, le conducteur Jonas Rudin ne peut pas encore monter dans la voiture. Il manque une partie de la ceinture de sécurité. Et sans cette dernière, on ne roule pas, même pour un petit tour d'essai. Mais ce problème est aussi résolu à la fin. Les étudiants ont désormais tout un réseau de partenaires et d’aides au cas où ils auraient encore besoin de quelque chose.

Mais des centaines d’autres choses attendent encore l’équipe. Par exemple, il fallait faire de la place à l’arrière pour une plaque d’immatriculation australienne officielle. En effet, les voitures de course solaires doivent obtenir une autorisation de circulation pour l’événement, y compris une plaque d’immatriculation. Elle sera fixée là où, aujourd’hui encore, est fixé le L bleu. Même si cela risque de détériorer légèrement le coefficient de résistance à l’écoulement, ils seront fiers lorsqu’ils pourront installer la plaque en octobre.

L’équipe de l’EPFZ donne également un aperçu du processus de création de la voiture de course solaire sur Instagram. Vous trouverez des informations sur le World Solar Challenge ici. Le site officiel de l’équipe de l’EPF se trouve ici.