Train solaire, production d'énergie électrique ;  bac L - ES 2014 


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 :




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

.


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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