une boule à neige interactive
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Sommaire
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N° Page
Ouverture
p. 1-9
Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ouverture de thème
p. 10-12
Une longue histoire de la matière
Entraînement bacp. 59
Exercices avec des coups de pouce
Entraînement bacp. 60-61
S'entraîner pour le BAC
Entraînement bacp. 62-63
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ouverture de thème
p. 64-66
Exercice résolu
Entraînement bacp. 127
Exercices avec des coups de pouce
Entraînement bacp. 128-129
S'entraîner pour le BAC
Entraînement bacp. 130-131
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ouverture de thème
p. 132-134
Exercice résolu
Entraînement bacp. 177
Exercices avec des coups de pouce
Entraînement bacp. 178-179
S'entraîner pour le BAC
Entraînement bacp. 180-181
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ouverture de thème
p. 182-184
Exercice résolu
Entraînement bacp. 243
Exercices avec des coups de pouce
Entraînement bacp. 244
S'entraîner pour le BAC
Entraînement bacp. 245-246
/ 286
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Chapitre 6
Activité 4 - en groupe

Énergies fossiles et énergies renouvelables

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Introduction
Les combustibles fossiles sont issus de la transformation progressive de matière organique sur une très longue durée, et sont donc non renouvelables à notre échelle de temps. Mais il existe d'autres sources d'énergies utilisables qui proviennent elles aussi, plus ou moins directement, de l'énergie solaire.

Quels sont les avantages et les inconvénients de différentes sources d'énergies issues de l'énergie solaire ?
Chacun des groupes présentera une source d'énergie différente en la comparant avec les hydrocarbures.
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Document commun à tous les groupes

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Doc. 1
L'énergie fossile

  • Il y a plusieurs dizaines de millions d'années, les êtres vivants morts tombent au fond de l'océan et sont ensevelis par les sédiments.
  • En l'absence d'O2, la matière organique enfouie se transforme très lentement en pétrole sous l'effet de la chaleur et de la pression.
  • Le pétrole formé remonte jusqu'à une roche réservoir recouverte d'une couche imperméable.
  • En haut de la couche de pétrole, une poche de gaz naturel (du méthane) se forme souvent.
  • En 2015, on estime les réserves mondiales de pétrole à 1 700 milliards de barils, soit environ 50 années de consommation au rythme actuel.

Type de combustible fossileÉnergie libérée par combustion (kJ·m‑3)Émissions de gaz à effet de serre (g de CO2·m‑3)
Pétrole brut (lourd)40,9 × 1063 090
Gaz naturel37,3 × 1031 880
Charbon (anthracite)27,7 × 1062 722

Quelques caractéristiques des hydrocarbures.
Placeholder pour Schéma : formation du pétrole et du gaz. Sédimentation, transformation en hydrocarbures puis extraction par forage.Schéma : formation du pétrole et du gaz. Sédimentation, transformation en hydrocarbures puis extraction par forage.
Les étapes de la formation du pétrole et du gaz.
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Groupe 1
Le bois énergie

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Doc. 2
Comparaison de deux formes différentes de bois de chauffage

Placeholder pour Photographie de bûches de chêne sèches, empilées pour le chauffage. Bois prêt à brûler.Photographie de bûches de chêne sèches, empilées pour le chauffage. Bois prêt à brûler.
Placeholder pour Photographie : main tenant des granulés de bois clairs, biomasse pour énergie renouvelable.Photographie : main tenant des granulés de bois clairs, biomasse pour énergie renouvelable.
Type de combustible à base de boisBûches de bois sec (chêne)Granulés
Énergie libérée par combustion (kJ·m‑3)
12,6 × 10621 × 106
Émissions de gaz à effet de serre (g de CO2·m‑3)705803

Les granulés sont formés de sciure compactée, issue de l'industrie forestière, et servent pour les chaudières à bois.
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Doc. 3
La production et l'exploitation du bois en France

Chaque année, les 16 millions d'hectares de forêt française produisent plus de 100 millions de m3 de bois qui s'ajoutent aux 2,7 milliards de m3 de bois sur pied existant. C'est un important puits à CO2 car chaque m3 de bois formé va incorporer jusqu'à une tonne de CO2 pour sa croissance. En 2015, plus de 46 millions de m3 de bois ont été coupés, dont près de 8 millions de m3 pour produire du bois de chauffage sous différentes formes. En 2016, le bois représente 41 % de l'énergie renouvelable produite en France.
D'après l'Inventaire forestier de l'Institut national de l'information géographique et forestière (IGN).
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Indicateurs de réussite
Avoir présenté les inconvénients et les avantages de l'énergie étudiée par rapport aux hydrocarbures.

Avoir comparé la quantité d'énergie disponible pour ces deux ressources et leur temps de renouvellement.
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Groupe 2
La méthanisation

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Doc. 4
Le circuit de la méthanisation en France

Le circuit de la méthanisation en France
Dans un méthaniseur, en l'absence d'oxygène et sous l'effet de la chaleur (38 °C), des bactéries transforment en quelques dizaines de jours la matière organique en biogaz, principalement du méthane, et en un résidu appelé le digestat. Le biogaz contient de 18 \times 103 à 25 \times 103 kJ·m‑3.

En 2016, il y avait 514 installations de méthanisation opérationnelles en France, et l'objectif est d'en installer plus de 1 700 installations d'ici 2023. Les valeurs sont les énergies produites durant l'année 2016. L'énergie contenue dans 1 m3 de méthane est de 32,4 \times 103 kJ.
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Indicateurs de réussite
Avoir présenté les inconvénients et les avantages de l'énergie étudiée par rapport aux hydrocarbures.

Avoir comparé la quantité d'énergie disponible pour ces deux ressources et leur temps de renouvellement.
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Groupe 3
L'énergie photovoltaïque

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Doc. 5
Irradiation solaire et potentiel solaire électrique en France

Placeholder pour Carte de France: données irradiation solaire et production photovoltaïque. Nuances de couleurs indiquent l'ensoleillement.Carte de France: données irradiation solaire et production photovoltaïque. Nuances de couleurs indiquent l'ensoleillement.
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Doc. 6
Les panneaux photovoltaïques

La plus grande centrale solaire d'Europe, à Cestas, près de Bordeaux. Elle est constituée de près d'un million de panneaux photovoltaïques sur 230 hectares et produit environ 350 GWh·an‑1, soit 1,26 \times 1012 kJ·an‑1. La fabrication des panneaux photovoltaïques nécessite des quantités importantes de silicium, matière première dont l'extraction massive peut avoir un impact environnemental négatif.
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Indicateurs de réussite
Avoir présenté les inconvénients et les avantages de l'énergie étudiée par rapport aux hydrocarbures.

Avoir comparé la quantité d'énergie disponible pour ces deux ressources et leur temps de renouvellement.
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