Enseignement scientifique Terminale

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Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 6
Activité 1 - documentaire

Production d'électricité sans combustion

13 professeurs ont participé à cette page
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Introduction
Depuis la fin du XIXe siècle, de nombreuses technologies ont été développées et permettent aujourd'hui de produire de l'électricité sans combustion et de diminuer les émissions de gaz à effet de serre.
Comment peut-on produire de l'électricité sans combustion ?
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Documents

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Doc. 1
Conversion d'énergie chimique

Piles usuelles
Piles usuelles
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Les réactions d'oxydoréduction s'effectuent par transfert d'électrons d'un réactif à l'autre.
Les piles fonctionnent grâce à des réactions chimiques d'oxydoréduction impliquant le transfert d'électrons d'un réactif à l'autre. Dans une pile, les deux réactifs sont placés au sein de compartiments séparés empêchant ce transfert. Si l'on relie ces compartiments à l'aide d'un conducteur électrique, on permet le passage des électrons d'un réactif à l'autre : un courant électrique est généré. Les piles permettent ainsi de convertir l'énergie chimique en énergie électrique.

Pile à hydrogène
Placeholder pour Pile à hydrogènePile à hydrogène
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Aussi appelée pile à combustible, il s'agit d'une pile dont les réactifs sont le dihydrogène \text{H}_2 et le dioxygène \text{O}_2 (provenant de l'air). Le seul produit est l'eau \text{H}_2\text{O}.

Supplément numérique
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Doc. 2
Conversion directe d'énergie mécanique

Centrale hydroélectrique
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Fonctionnement d'une centrale hydroélectrique.

Centrales hydroélectriques Les centrales hydroélectriques sont associées à un barrage. Le barrage stocke une grande quantité d'eau, qui s'écoule pour mettre en mouvement la turbine de la centrale. L'énergie potentielle de pesanteur stockée par l'eau du barrage est convertie lors de cet écoulement en énergie cinétique, puis transférée à la turbine.

Éoliennes, hydroliennes
Le vent fait tourner des pales qui transmettent ce mouvement à une turbine reliée à un alternateur. Les éoliennes peuvent être placées sur terre comme en mer. Il existe même des hydroliennes, plongées dans l'eau, dont les pales tournent grâce aux courants marins.


Supplément numérique
Découvrez le fonctionnement d'une centrale hydrolectrique :
Retrouvez en vidéo expliquant comment la force du vent est convertie en électricité par les éoliennes :
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Doc. 3
Conversion d'énergie mécanique à partir d'énergie thermique

Centrale nucléaire
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Centrales nucléaires
À l'intérieur d'un réacteur ont lieu des réactions nucléaires, c'est-à-dire des réactions qui modifient les noyaux des atomes mis en jeu. Les centrales utilisées actuellement effectuent des réactions de fission de l'uranium ^{235}\text U. Elles libèrent beaucoup de chaleur, récupérée pour vaporiser de l'eau et mettre en mouvement une turbine reliée à un alternateur. La France compte dix-neuf centrales comprenant cinquante-huit réacteurs. En 2017, ces centrales ont produit 379{,}1 TW⋅h d'énergie électrique
D'après EDF.


Supplément numérique
Découvrez le fonctionnement d'une centrale géothermique :
Découvrez le fonctionnement d'une centrale nucléaire :
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Doc. 4
Conversion d'énergie radiative

Panneaux solaires thermiques
Placeholder pour Panneaux solaires thermiquesPanneaux solaires thermiques
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Ces panneaux sont constitués de plateaux ou de tubes noirs, généralement en matière plastique ou en verre, qui absorbent le rayonnement et convertissent l'énergie radiative reçue en énergie thermique.
Cette énergie thermique est alors transférée à un fluide qui se déplace pour mettre en mouvement une turbine reliée à un alternateur afin de produire de l'électricité.

Panneaux photovoltaïques
Placeholder pour Panneaux photovoltaïquesPanneaux photovoltaïques
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Les panneaux photovoltaïques fonctionnent grâce à l'effet photoélectrique. Leur surface, souvent constituée de silicium, reçoit des photons transportés par la lumière captée. Ces photons transfèrent leur énergie aux électrons présents dans le silicium, qui vont alors se mettre en mouvement et produire de l'électricité. En 2017, le photovoltaïque a produit 9,2 TW⋅h d'énergie électrique.
D'après EDF.

Voir la sur l'énergie.
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Questions

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1. Doc. 2 et Doc. 3 Identifier un point commun et une différence entre les conversions directes et les conversions indirectes d'énergie mécanique.

2. Doc. 1
Expliquer la conversion d'énergie chimique en énergie électrique dans les piles.
3. Doc. 3 et Doc. 4 Comparer l'énergie électrique fournie en 2017 par le photovoltaïque à celle fournie par le nucléaire.

4. Réaliser les chaînes énergétiques associées à chaque dispositif présenté.
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