Le risque d'éblouissement dû aux panneaux solaires, un problème de sécurité pour les aéroports qui passent à l'énergie propre

Plus tôt en mars, l'Autorité aéroportuaire de l'Inde (AAI) a annoncé qu'elle utiliserait 100 % d'énergie renouvelable dans tous ses aéroports d'ici 2024. AAI est le développeur et exploitant d'aéroports du secteur public indien. Sur les 137 aéroports qu'elle gère, l'organisme statutaire a déjà mis en service des centrales solaires internes dans 38 aéroports d'une capacité de 40 mégawatts-crête. En 2015, l'aéroport international de Cochin au Kerala est devenu le premier aéroport au monde à passer entièrement à l'énergie solaire en installant une centrale de pointe de 12 mégawatts sur 45 acres de terrain.

Les panneaux solaires devenant moins chers, les aéroports ont vu une opportunité d'exploiter l'énergie du soleil, tout en réduisant leur facture d'électricité ainsi que leurs émissions de carbone. La consommation annuelle d'électricité des aéroports indiens en 2019-2020 était de 884 millions d'unités. L’industrie mondiale de l’aviation commerciale émet trois pour cent du total mondial des gaz à effet de serre.

« Les aéroports détiennent un potentiel important de production d’énergie solaire en raison de la disponibilité de grands toits plats et sans ombre dans les terminaux, les hangars et les parkings, ainsi que de zones tampons autour des pistes. En règle générale, ces terrains ne conviennent pas à d'autres activités en raison des exigences réglementaires », indique la Sustainable Green Airports Mission (SUGAM), une brochure publiée par l'AAI en juin.

Cependant, l’éblouissement des panneaux solaires peut présenter un risque d’accident. Le verre des panneaux a tendance à réfléchir la lumière qui, même si elle dure quelques minutes, peut bloquer la vision du pilote lors de l'atterrissage et du décollage, ainsi que celle du personnel de la tour de contrôle du trafic aérien (ATC). Le phénomène s’apparente à la façon dont la vision d’une personne conduisant une voiture au lever ou au coucher du soleil dans la direction du soleil est temporairement altérée.

Le risque d'éblouissement a été mis en évidence pour la première fois aux États-Unis en 2012, lorsque les contrôleurs aériens de l'aéroport régional de Manchester Boston se sont plaints de ne pas pouvoir voir correctement à cause de la réflexion des panneaux solaires. Il est rapporté que des panneaux solaires photovoltaïques d'une valeur de 3,5 millions de dollars ont dû être temporairement recouverts d'une bâche pour éviter l'éblouissement. En 2013, des pilotes volant à proximité du système de production d'électricité solaire d'Ivanpah, en Californie, se sont plaints de l'éblouissement provenant de l'installation. "Les pilotes ont décrit l'éblouissement comme étant" aveuglant ", et au moins une personne a déclaré que l'éblouissement était" comme regarder le soleil "", indique une étude réalisée en 2015 par la Federal Aviation Administration (FAA) des États-Unis.

"Le problème de l'éblouissement peut être crucial en Inde, étant donné le potentiel élevé de l'énergie solaire et l'adoption généralisée des installations solaires", a déclaré Sudhakar Kumarasamy, maître de conférences à la Faculté de technologie du génie mécanique et automobile de l'Université de Malaisie Pahang. "Les conditions géographiques telles qu'un ciel dégagé et un ensoleillement intense peuvent exacerber les problèmes liés à l'éblouissement, ce qui rend importante une analyse efficace de l'éblouissement et des stratégies d'atténuation."

Même si les panneaux solaires sont conçus pour absorber la lumière, la surface supérieure en verre peut réfléchir la lumière, provoquant un inconfort, des brûlures rétiniennes, un voile et des effets d'image rémanente. Une image rémanente est une image qui continue d’apparaître dans l’œil après une période d’exposition à l’image originale, gênant ainsi la vision. L'effet de voilement peut être assimilé au masquage des objets au sol en raison de l'éblouissement.

Le problème pour l’ATC se produit principalement le matin et le soir, lorsque le soleil est à une altitude plus basse. Lorsque la lumière du soleil frappe le panneau sous un angle inférieur, la réflexion aura également un angle inférieur. Mais lorsque le soleil monte plus haut dans le ciel, l’angle de réflexion est également élevé, ce qui fait que la réflexion traverse l’ATC, sans l’impacter. Pour les avions cependant, l'éblouissement peut se produire à tout moment de la journée, selon leur emplacement, mais est crucial lors des phases critiques de l'atterrissage et du décollage, lorsque l'avion est à faible hauteur.

Des études montrent que si une insolation solaire (rayonnement solaire sur une surface donnée pendant une période de temps spécifique) d'environ sept watts par mètre carré pénètre dans l'œil nu, elle peut provoquer une image rémanente qui dure de quatre à douze secondes. L'impact de l'éblouissement solaire sur l'œil est classé en vert (faible potentiel d'image rémanente), jaune (potentiel temporaire de provoquer une image postérieure) et rouge (potentiel de provoquer une brûlure rétinienne). Étant donné que les panneaux photovoltaïques ne concentrent pas la lumière réfléchie, le risque de brûlure rétinienne est faible. "Un éblouissement vert est inoffensif pour les pilotes car il provoque une lueur momentanée", a déclaré Gurpreet Singh Walia, directeur fondateur de Green Ops, Ahmedabad, une société de conseil en énergie solaire qui effectue des analyses d'éblouissement pour les projets solaires des aéroports. « Mais un éclat jaune peut perturber leur concentration. Cependant, les reflets verts et jaunes ne sont pas sécuritaires à la tour ATC.