Thème 2 - Le futur des énergies
Sujet pour s'entraîner
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SujetAvenir de l'énergie solaire
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Les rapports successifs du GIEC insistent sur l'importance de décarboner notre consommation d'énergie en réalisant
une transition vers des ressources en énergie renouvelables. Le rayonnement solaire reçu par la Terre fait office de
potentiel candidat.
Quels sont les avantages et les inconvénients de l'exploitation de l'énergie provenant du Soleil ? Comment exploiter et stocker l'énergie produite ?
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Doc. 1Rapport 2023 du GIEC
En 2023, le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental
sur l'évolution du climat) a rendu
son sixième rapport mettant en exergue différents
points :
- la hausse de la température globale (la décennie 2011-2020 a été la plus chaude depuis 125 000 ans) ;
- les émissions de GES (gaz à effet de serre) continuent d'augmenter, mais deux fois moins vite que lors de la précédente décennie ;
- les phénomènes climatiques extrêmes sont de plus en plus fréquents et meurtriers. Le GIEC insiste sur la nécessité de développer les filières du solaire et de l'éolien.
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Doc. 2Évolution de la température globale de la Terre
Les experts du GIEC estiment que le réchauffement global à la
surface de la Terre atteindra les 1,5 °C d'ici à 2030.
Comparaison entre l'évolution de la température à la surface de la Terre
observée et celle simulée sans les activités humaines
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Doc. 3Empreinte carbone d'un panneau photovoltaïque
Pour évaluer l'empreinte carbone d'un panneau photovoltaïque, il faut tenir compte de l'intégralité des émissions de dioxyde
de carbone CO2 sur toute la vie du panneau, de sa fabrication à son recyclage.
| Empreinte carbone moyenne d'un panneau photovoltaïque français | 25,2 g de CO2 pour 1 kW·h d'énergie électrique produit |
|---|---|
| Empreinte carbone moyenne d'un panneau photovoltaïque chinois | 43,9 g de CO2 pour 1 kW·h d'énergie électrique produit |
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Doc. 4Mix électriques français et chinois en 2021
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Doc. 5Inconvénients de l'exploitation
de l'énergie solaire
L'énergie solaire reçue en un lieu dépend de l'heure de
la journée, de la météo et de l'éclairement selon les saisons.
Ces dépendances impliquent que la production
d'électricité soit intermittente.
Pour pallier cela, l'électricité doit pouvoir être consommée lors des phases de production et les excès de production convertis pour être stockés (par exemple, dans les stations de transfert d'énergie par pompage ou dans les batteries).
La marque Tesla développe des batteries domestiques
pour stocker le surplus d'énergie généré par des panneaux
photovoltaïques, mais cela entraîne des pertes importantes
Pour pallier cela, l'électricité doit pouvoir être consommée lors des phases de production et les excès de production convertis pour être stockés (par exemple, dans les stations de transfert d'énergie par pompage ou dans les batteries).
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Doc. 6Stockage d'énergie solaire
En 2017, des chercheurs suédois ont développé un système
de conversion d'énergie solaire en énergie chimique pour la
stocker dans un fluide. Ainsi, cette énergie peut être libérée
plus tard sous forme d'énergie thermique. Les rendements
sont encore faibles, mais les premiers tests suggèrent que
l'énergie peut ainsi rester stockée pendant plusieurs années.
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Doc. 7Schéma d'un projet de centrale s'appuyant
sur le stockage d'énergie solaire
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Questions
1. Doc. 2 Analyser le graphique et expliquer en quoi
celui-ci met en évidence l'impact des activités humaines
sur le réchauffement climatique.
2. Doc. 3 Identifier l'étape du cycle de vie d'un panneau
photovoltaïque qui émet le plus de gaz à effet de serre.
3. Doc. 3 et Doc. 4 Justifier l'écart entre les empreintes carbone
d'un panneau français et d'un panneau chinois.
4. Doc. 1 et Doc. 5 Citer la principale limitation à l'utilisation
et au développement du photovoltaïque dans le mix
électrique.
5. Doc. 6 et Doc. 7 Compléter et expliquer
comment cette étude pourrait permettre le développement
d'une filière solaire différente du photovoltaïque.
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j'ai une idée !
Oups, une coquille
