L’essor des installations de panneaux solaires à grande échelle suscite des interrogations quant à leurs impacts sur les processus hydrologiques naturels. Une étude récente menée par des chercheurs américains apporte des éclaircissements sur la gestion des ruissellements et de l’érosion dans ces « parcs solaires ».
Les panneaux solaires, étant imperméables à l’eau, pourraient augmenter le volume et la vitesse des ruissellements des eaux pluviales, similaires aux surfaces en béton et en asphalte. Toutefois, une enquête de terrain d’un an, menée sur deux parcs solaires en Pennsylvanie centrale, a révélé que ces installations ne devraient pas poser de problèmes majeurs pour la gestion des eaux pluviales.
Gestion du ruissellement et de l’érosion
Les résultats, publiés dans le Journal of Hydrology, montrent que la végétation saine et les sols bien drainants peuvent aider à gérer le ruissellement sur les parcs solaires. Sur les terrains plus difficiles, des contrôles de gestion des eaux pluviales peuvent être nécessaires.
Lauren McPhillips, professeure adjointe en ingénierie civile et environnementale au Penn State, a déclaré : « Nous étions particulièrement intéressés par le mouvement des eaux pluviales dans les parcs solaires sur des terrains complexes et des pentes raides. »
Analyse des motifs d’humidité du sol
Rouhangiz «Nasim» Yavari, doctorante en ingénierie des ressources en eau, a analysé les motifs d’humidité du sol dans les parcs solaires. Les résultats ont montré une redistribution de l’eau relative aux panneaux solaires, avec une humidité du sol sous les gouttières des panneaux 19% plus élevée que les terrains voisins, et une humidité sous les panneaux 25% plus basse.
Des périodes de saturation et de génération de ruissellement localisé ont été observées sous les gouttières des panneaux lors d’événements de précipitations importantes. Cependant, les espaces ouverts entre les rangées de panneaux et les bassins d’infiltration existants ont géré le ruissellement.
Réduction de l’évapotranspiration
Les mesures micro-météorologiques ont indiqué une réduction de l’évapotranspiration sous les panneaux. L’évapotranspiration potentielle sous les panneaux était de 37% à 67% plus faible en été, avec une différence minimale en hiver.
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Une enquête sur la végétation a révélé que les deux parcs solaires étudiés avaient une couverture végétale presque complète sous les panneaux, ce qui est crucial pour soutenir l’infiltration et réduire l’érosion, a noté McPhillips.
Première évaluation des pratiques de gestion des eaux pluviales
Cette recherche constitue la première évaluation des pratiques de gestion structurelle des eaux pluviales sur les parcs solaires, offrant de nouvelles perspectives sur les phénomènes hydrologiques de ces installations grâce à des mesures de terrain directes.
« Nos observations documentent une altération claire des motifs hydrologiques naturels, mais montrent également que des espaces végétalisés adéquatement dimensionnés entre les rangées de panneaux solaires, et dans certains cas, une gestion structurelle des eaux pluviales, peuvent gérer ces changements », a-t-elle déclaré.
La recherche en cours se concentre sur la modélisation informatique de ces sites de recherche pour informer la conception appropriée des pratiques de gestion des eaux pluviales sur les parcs solaires.
Contributions à l’étude : Cibin Raj, Jonathan Duncan, Margaret Hoffman ; des chercheurs de premier cycle Demetrius Zaliwciw, Katherine Chu et Austin Gaydos
