Train
solaire, production d'énergie électrique ; bac L - ES 2014
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Train
solaire.
Donner la signification en toutes lettres du symbole MWh et préciser à
quelle grandeur il fait référence.
MWh ( mégawattheure
) est l'unité d'une énergie.
Calculer
la puissance moyenne des panneaux solaires.
" 16 000 panneaux
solaires photovoltaïques d'une surface de 50 000 m2 peuvent produire 12 MWh par jour".
Puissance ( MW) = énergie ( MWh) / durée ( heure).
P = 12 / 24 = 0,5 MW.
Identifier
deux sources d'énergie renouvelable et deux sources d'énergie
non-renouvelable citées dans le document.
Energie non renouvelable : centrales nucléaire ( uranium) ou au gaz (
combustible fossile ).
Energie renouvelable : centrale photovoltaïque ( soleil ) ; l'éolien (
vent ).
Expliquer
et commenter la phrase :" les panneaux solaires sont le
meilleur moyen pour réduire l'emreinte carbone des trains".
Les moteurs des trains convertissent l'électricité en énergie
mécanique. Cette électricité provient en majeur partie des centrales
nucléaires ou des centrales thermiques à gaz. Pour produire de
l'uranium enrichi, le bilan carbone n'est pas nul ; le
gaz est un combustible fossile dont la combustion libère du dioxyde de
carbone. Utiliser des panneaux photovoltaïques ou l'éolien permet de
réduire l'empreinte carbone des trains.
On s'intéresse à la chaîne énergétique d'un panneau photovoltaïque. Compléter
le schéma suivant :
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L’incinération
ne constitue pas seulement une solution pour se débarrasser des
déchets. Elle est aussi génératrice d’énergie. Qu’ils soient issus des
ménages, de l’industrie ou de l’agriculture, de nombreux déchets
peuvent se transformer en énergie thermique ou en énergie
électrique.
Document
1 : schéma de principe de fonctionnement d’une centrale
thermique.
La
combustion des déchets dégage de l’énergie thermique.
2- Cette énergie thermique chauffe l’eau de la chaudière qui se
transforme en vapeur.
3- La vapeur fait tourner la turbine qui entraine l’alternateur qui
produit l’énergie électrique.
4- La vapeur est ensuite refroidie à l’aide d’un condenseur pour
retrouver son état liquide.
www.drim.univ-rennes1
Document
2 : production de déchets ménagers dans différents pays
européens.
| Pays |
Masse de
déchets ménagers (kg /jour / habitant) |
Nombre
d'habitants ( millions ) |
| Norvège |
2,2 |
5 |
| France |
1 |
64 |
| République
Tchèque |
0,8 |
11 |
Document 3
: répartition de la production électrique en France (chiffres de 2012).
| Origine de la production |
En GWh /
jour |
En
pourcentage |
| Thermique nucléaire |
1 110 |
75,6 |
| Thermique classique |
Charbon |
49 |
3,3 |
| Fuel |
18 |
1,2 |
| Gaz |
64 |
4,4 |
| Total |
131 |
8,9 |
| Hydraulique |
175 |
11,9 |
| Eolien |
41 |
2,8 |
| Photovoltaïque |
11 |
0,8 |
| Total |
1468 |
100 |
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.
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Complétez
la chaine énergétique correspondant au fonctionnement de l’alternateur
en identifiant la forme d’énergie dans chaque rectangle.
Chaque kilogramme d’ordures ménagères incinéré peut produire une
énergie électrique égale à 2 kWh.
Justifiez
le fait que cette seule source d’énergie ne peut pas couvrir la
production quotidienne d’énergie électrique en France.
Masse de déchets journaliers produits en France : 64 millions
de kg = 64 106 kg.
Energie produite : 64 106*2 = 128 106
~1,3 108 kWh = 0,13 109
kWh = 0,13 GWh, valeur très inférieure à la production journalière
d'énergie électrique ( 1468 GWh).
Après
avoir défini les termes « énergie renouvelable » et « énergie fossile
», déterminez le pourcentage de chacune de ces énergies dans la
production française d’électricité.
Les énergies fossiles ( charbon, pétrole, gaz ) se sont formées il y a
très longtemps ; de nos jours il ne s'en forme plus. En les consommant
on entame les réserves.
75,6+8,9=84,5 %.
Les énergies renouvelables ( éolien solaire, hydraulique ) sont
produites chaque jour par le vent, le soleil, l'écoulement de l'eau. En
les consommant, on entame aucune réserve.
11,9 +2,8 +0,8 = 15,5 %.
En France, une grande part de l’électricité est d’origine nucléaire.
Voici l’exemple d’une réaction pouvant se produire au sein d’un
réacteur nucléaire.
23592U +10n
--->9236Kr +14156Ba
+ 310n.
Cette réaction est :
Cochez
uniquement la réponse exacte.
Une fusion nucléaire ; une fission
nucléaire ; un changement d’état ; une
combustion. |
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