2.4 Une diversité de sources d’énergie utilisables par l’Humanité

A la fin de la séance je sais :

     ❑ que les sources ou flux d’énergie sont directement ou indirectement issus de l’énergie radiative transférée par le Soleil.

     ❑ distinguer une source d’énergie renouvelable d’une source d’énergie non renouvelable

     ❑ comment se sont formés les combustibles fossiles

      ❑ ce qu’est la biomasse, source d’énergie

De nombreuses sources ou flux d’énergie sont directement ou indirectement issus de l’énergie radiative transférée par le Soleil. 

-Les éoliennes convertissent le déplacement de masses d’air en énergie électrique. Les vents sont le résultat de différences de pressions dues à l’inégale répartition de l’énergie solaire à la surface du globe (voir rappels de 4e).

-Les hydroliennes convertissent le déplacement de masses d’eau en énergie électrique. Les courants sont le résultat de différences de températures de l’océan dues à l’inégale répartition de l’énergie solaire à la surface du globe (voir rappels de 4e). Carte de France des unités installées.

-Les panneaux photovoltaïques convertissent l’énergie lumineuse en énergie électrique. Les emplacements doivent être mieux discutés.

-Les barrages hydroélectriques convertissent le déplacement de masses d’eau en énergie électrique. Le cycle de l’eau dans lequel ils s’insèrent est le résultat de l’évaporation de masses d’eau grâce à l’énergie solaire. Exemple du barrage des 3 Gorges.

-La biomasse est constituée de matière organique utilisable comme source d’énergie. L’énergie résultant de l’utilisation de la biomasse est principalement obtenue par combustion ou par fermentation. Les centrales à biomasse convertissent l’énergie chimique stockée dans la matière organique par la photosynthèse, en énergie électrique ou en chaleur. Exemple de Spittelau.

Toutes ces énergies sont dites renouvelables car la durée de formation de la source d’énergie est inférieure ou égale à la durée prévisible d’épuisement de celle-ci en raison de son exploitation. 

Cependant, toutes ces installations ont un impact sur les ressources naturelles et sur les écosystèmes, aucune n’est neutre écologiquement. La seule énergie verte est celle qu’on ne consomme pas du tout.

source : J-M Favrot “Démographie, l’impasse évolutive”

consommation de pétrole 5p109

En considérant que 80 % de l’énergie consommée par les pays provient du pétrole, calculez combien de tonnes de matière organique végétale fossile ils ont consommé en 2016.

Aide :

Repérer l’unité attendue à la fin : tonnes de matière organique  végétale.

Retrouver les étapes : consommation du Japon 294 Mtep, dont 80% en pétrole = 0,8 x 294 = 235,2 Mtep de pétrole. L’énergie en J de ces 235,2 Mtep = 235,2 x 4,2.1010 MJ = 9,8784.1012 MJ. Cette énergie est contenue dans 9,8784.1012/33,6 = 294.109 L de pétrole. Ces 294.109 L ont nécessité 23 x 294.109 = 6,762.1012 t de m.o. végétale fossile.

Une façon élégante de traiter cet exercice serait d’utiliser un tableur pour automatiser les calculs des autres pays.

Exercices interactifs

Vrai-faux

Répondre au QCM à partir des documents 3 page 108

Savoir : De nombreuses sources ou flux d’énergie sont directement ou indirectement issus de l’énergie radiative transférée par le Soleil. La comparaison entre la durée de formation d’une source d’énergie et la durée prévisible d’épuisement de celle–ci en raison de son exploitation permet de distinguer une source d’énergie renouvelable d’une source d’énergie non renouvelable.
Les combustibles fossiles se sont formés à partir de la matière organique produite par photosynthèse, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années.
La biomasse est constituée de matière organique utilisable comme source d’énergie. L’énergie résultant de l’utilisation de la biomasse est principalement obtenue par combustion ou par fermentation.

Savoir faire

• Citer quelques sources d’énergie renouvelables et non renouvelables.
• Étudier des atouts et des limites liées à l’utilisation de sources d’énergie renouvelables et non renouvelables.
• À partir de l’étude d’un combustible fossile ou d’une roche, débattre de l’origine (biologique ou non) des matériaux analysés.
• Comparer différents pouvoirs calorifiques par unité de masse suivant la nature de la biomasse.