À Davos (GR), Annelen Kahl (39 ans) aime autant le soleil que la neige ou les montagnes. À tel point qu’elle a étudié les sciences de la neige et qu’elle connaît le potentiel de l’énergie solaire en Suisse. En 2019, à l’aide d’un modèle informatique développé par ses soins et des résultats correspondants, elle a démontré que le photovoltaïque alpin (la transformation de l’énergie lumineuse en énergie électrique grâce à des panneaux solaires) pouvait résoudre le problème d’approvisionnement énergétique dont souffre la Suisse en hiver.
L’un des plus célèbres projets réalisés grâce aux calculs et planifications d’Annelen Kahl est le barrage de Muttsee, dans le canton de Glaris. Cette construction est la plus grande installation solaire alpine de Suisse. Quelque 5000 modules solaires génèrent chaque année 3,3 gigawatts de courant par heure, le tout à 2500 m d’altitude. Pour les profanes, cela signifie que la consommation électrique annuelle de 650 ménages suisses est produite sur l’équivalent d’un terrain de football et demi. Annelen Kahl: «Aux côtés de la force hydraulique, le photovoltaïque alpin représente une ressource que nous n’exploitons pas encore entièrement. Sans oublier le grand potentiel de l’énergie éolienne, qui rencontre malheureusement de fortes oppositions.
Ayant grandi dans le nord de l’Allemagne avec un père enseignant de physique et de mathématiques et des frères qui ont étudié la physique et la météorologie, Annelen Kahl a très vite baigné dans le monde des sciences naturelles. Après son diplôme en physique, elle a effectué un master au California Institute of Technology à Pasadena. Elle a continué avec un doctorat en management et sciences de l’environnement à l’University of California à Santa Barbara.
Le fait que la Californie s’intéresse de si près à la neige pourrait avoir de quoi surprendre. Et pourtant, les hautes montagnes de la Sierra Nevada forment un réservoir d’eau qui coule dans les vallées au printemps et en été. L’hydrologie de la neige consiste à surveiller ce processus. Là-bas, la chercheuse s’est servie de données satellitaires et de modèles énergétiques pour calculer le rayonnement sur la neige, la manière dont celle-ci l’absorbe et la vitesse à laquelle elle fond. «De telles recherches, si utiles à la société et à l’environnement, m’ont fascinée», explique-t-elle.
Forte de cet enthousiasme, elle a rejoint Lausanne et l’EPFL pour se consacrer au potentiel de l’énergie solaire en Suisse. Elle a alors développé un modèle informatique qui se base sur les données satellitaires pour calculer la productivité d’un module photovoltaïque (panneau solaire) n’importe où en Suisse. «J’ai vite compris le potentiel des régions de montagne pendant l’hiver.» Elle décrit aujourd’hui le document qu’elle a publié à ce sujet en 2019 comme unique en son genre. Il a éveillé l’intérêt d’entreprises et associations énergétiques, d’une partie du monde politique suisse et des communes alpines.
Annelen Kahl fonde ainsi son entreprise Sunwell en 2020 avec un partenaire. Et malgré les vents contraires du début, ils sont restés fidèles aux panneaux photovoltaïques en altitude. Aujourd’hui, Sunwell propose toute une gamme de services, allant de la recherche d’emplacement pour une installation solaire à l’analyse de production, en passant par le design. Elle et son partenaire commercial travaillent également sur le projet «Solar Sherpa», un nouveau logiciel qui calcule de lui-même toute la planification, y compris les étapes d’analyse. Depuis la recherche d’un endroit adapté jusqu’au moment d’enfoncer le pilier dans le sol pour que le panneau soit parfaitement positionné.
Les avantages du courant solaire alpin résident entre autres dans le fait qu’en altitude, l’atmosphère est plus fine entre le soleil et l’installation photovoltaïque et qu’elle absorbe donc une quantité inférieure de rayons. Outre ce rayonnement global, la neige produit, avec 90%, une réverbération bien plus élevée qu’un sol libre de neige, qui ne dépasse pas les 30%. De plus, le ciel hivernal est souvent clair en montagne et les températures basses rendent les modules encore plus efficaces. Les coûts d’installation généralement assez élevés représentent en revanche le principal inconvénient du courant solaire alpin. Et l’influence sur l’environnement ne saurait être ignorée. En effet, il est exclu de détruire quoi que ce soit d’unique. Annelen Kahl: «Il s’agit d’un point très important, qui me tient vraiment à cœur avec Sunwell. Nous devons profiter de cette énergie solaire en libre accès, mais de manière sensée.»
Pour Annelen Kahl, le succès des panneaux photovoltaïques alpins dépend de la compréhension des parties prenantes. En tant que chercheuse, elle possède le profil adapté à ces exigences: une grande endurance, le plaisir de transmettre des connaissances et la capacité à relever les défis.
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