Enseignement Scientifique Tale – PC – 2.2) Les atouts de l’électricité

Introduction

Jeu mix énergétique

Compétences du chapitre

2.2 Les atouts de l’électricité

Trois méthodes permettent d’obtenir de l’énergie électrique sans nécessiter de combustion :

- la conversion d’énergie mécanique, soit directe (dynamos, éoliennes, hydroliennes, barrages hydroélectriques), soit indirecte à partir d’énergie thermique (centrales nucléaires, centrales solaires thermiques, géothermie) ;

- la conversion de l’énergie radiative reçue du Soleil (panneaux photovoltaïques)

- la conversion électrochimique (piles ou accumulateurs conventionnels, piles à hydrogène).

Décrire des exemples de chaînes de transformations énergétiques permettant d’obtenir de l’énergie électrique à partir de différentes ressources primaires d’énergie.

Calculer le rendement global d’un système de conversion d’énergie.

Les combustibles alternatifs à empreinte carbone réduite.

Les accumulateurs électrochimiques dans la société.

Ces méthodes sans combustion ont néanmoins un impact sur l’environnement et la biodiversité ou présentent des risques spécifiques (pollution chimique, déchets radioactifs, accidents industriels...).

Analyser des documents présentant les conséquences de l’utilisation de ressources géologiques (métaux rares, etc.).

Pour faire face à l’intermittence liée à certains modes de production ou à la consommation, l’énergie électrique doit être convertie sous une forme stockable :

- énergie chimique (accumulateurs) ;

- énergie potentielle (barrages) ;

- énergie électromagnétique (super-capacités).

Comparer différents dispositifs de stockage d’énergie selon différents critères (masses mises en jeu, capacité et durée de stockage, impact écologique).

4 semaines

 Introduction

Transformation de l’énergie : site 1 - site 2

Notions de cours

  1. Cours et activités :

Cours : Les atouts de l’électricité

 

Activité 1 p 114 -115 : production l’électricité sans combustion

Activité 2 p 116-117 : la solution idéale ?

Activité 3 p 118 -119 : stockage de l’énergie

 

2.    Exercices

Ex 1 p 122 (rendement) ; Ex 2 p 122 (centrale charbon) ; Ex 4 p 123 (terres rares).

Le mode de production d’électricité : un enjeu des présidentielles 2022

 

3.    Logiciel-animation

Principe de la pile électrochimique (Ostralo)

La pile à combustible (CEA)

L’électrolyseur (CEA)

 

 

4.    Expériences

La réaction d’oxydoréduction et la pile électrochimique

La turbine Pelton

 

5.    Sites-articles

Article Contrepoint sur les désavantages du solaire et de l’éolien

Article Greenpeace : sortir du nucléaire

Article : rapport ONU sur Fukushima

Mémento sur l'énergie (Culture Sc Physiques)

 

6.    Vidéo

Schémas et résumé du cours (LeLivreScolaire)

 

7.    Evaluation :

 

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