Production d énergie électrique I- D où provient l énergie électrique en France? 1- Les différentes centrales. Centrale hydraulique - Le jet d'eau fournit l'énergie mécanique à la turbine qui est reliée à l'alternateur. - L'alternateur transforme cette énergie mécanique en énergie électrique. - Une partie de l'énergie mécanique reçue n'est pas convertie en énergie électrique : on dit qu'elle est "perdue". Centrale thermique - La combustion du combustible (charbon, pétrole ou gaz) fournit de l'énergie thermique. - Cette énergie thermique entraîne la vaporisation de l'eau. - La vapeur d'eau en mouvement fournit de l'énergie mécanique à la turbine reliée à l'alternateur. - Une partie de l énergie mécanique n est pas convertie en énergie électrique, elle est perdue. - L'alternateur transforme cette énergie mécanique en énergie électrique
L éolienne - Le vent fournit l'énergie mécanique aux pales du rotor relié à l'alternateur. - L'alternateur transforme cette énergie mécanique en énergie électrique. Centrale nucléaire Source: Physique Chimie programme 2008, collection Hélène Carré, Nathan
Je retiens : Les centrales électriques réalisent une chaine énergétique : une énergie primaire subit une ou plusieurs conversions, pour devenir de l énergie électrique. SOURCE D RESEAU PERDUE II- Transfert et conversion d énergie. électriques 1 - L'alternateur, l élément fondamental commun à toutes les centrales a - Expérience historique de FARADAY Le déplacement d un aimant devant une bobine de cuivre entraine l apparition d une tension b - L alternateur, un convertisseur d énergie. On parle de conversion d énergie lorsque l énergie passe d une forme à une autre dans un même objet. L alternateur convertie de l énergie mécanique en énergie électrique. On peut représenter cette conversion sous forme d un diagramme énergétique :
MECANIQUE ALTERNATEUR PERDUE Je retiens : L alternateur est présent dans toutes les centrales, il permet de transformer l énergie mécanique en énergie électrique. Il est constitué de deux parties : - Un rotor, dispositif tournant, qui comporte un aimant - Le stator, dispositif fixe, qui comporte une bobine de fil de cuivre. 2- Et le transfert d énergie dans tout ça? On parle de transfert d énergie lorsque l énergie garde la même forme mais passe d un objet à un autre. Exemples : Autres exemples :
III- Problèmes liés à la production d électricité. 1- Les pertes énergétiques. Il existe une perte énergétique (énergie thermique) par EFFET JOULE lorsque des lignes électriques sont parcourues par un courant. 2- Risques et impacts sur l environnement THERMIQUE A FLAMME -Rejet de CO2 -Réchauffement des cours d eau -Explosions THERMIQUE NUCLEAIRE -Déchets radioactifs -Explosions -Irradiation de l air HYDRO -Perturbe l environnement - Rupture du barrage SOLAIRE -Recyclage difficile EOLIENNE -Nuisances sonores et visuelles 3- Coût des énergies renouvelables. Les énergies fossile et nucléaire sont des sources (pétrole, gaz, charbon, uranium) dont les stocks sont appelés à s épuiser, au contraire les sources d énergie renouvelable se renouvellent sans cesse mais il existe des difficultés ; coût élevés, absence de vent, de soleil etc.
EXERCICE : Ces différentes sources d'énergie présentent des avantages et des inconvénients. Certains sont énumérés cidessous. Placez les lettres correspondant aux éléments de la liste dans les colonnes du tableau avantages / inconvénients. a. Rejets importants de dioxyde de carbone et d'autres gaz polluants b. Nécessité de forer en profondeur hors des zones volcaniques c. Dépendance par rapport aux pays producteurs d'hydrocarbures d. Faible puissance e. Faible rendement f. Disponibilité de l'eau en France g. Utilise une source d énergie renouvelable h. Aucune pollution de l'air i. Ne fonctionne pas la nuit j. Nécessité de noyer une vallée k. Utilisation ultime de nos déchets l. Pollution sonore et visuelle m. Ne fonctionne pas, s'il n'y a pas de vent Avantages Inconvénients Production hydraulique Production éolienne Production solaire Production géothermique Production à partir de la biomasse CORRECTION Production hydraulique Production éolienne Production solaire Production géothermique Production à partir de la biomasse Avantages Disponibilité de l'eau en France Utilisation ultime de nos déchets Inconvénients Bouleversement d'un écosystème. Nécessité de noyer une vallée. Pollution sonore et visuelle. Assez faible puissance. Ne fonctionne pas la nuit Nécessité de forer en profondeur en dehors des zones volcaniques. Les combustions émettent des gaz polluants ou à éviter.