La société à 2 000 W

Merci !

Annales corrigées
Classe(s) : 1re L - 1re ES | Thème(s) : Utilisation de l'énergie et optimisation de sa gestion
Type : Partie 2 | Année : 2012 | Académie : Inédit
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet & Corrigé
 
La société à 2 000 W

Le défi énergétique

Physique-chimie

sci1_1200_00_51C

Sujet zéro

Le défi énergétique • 6 points

Document 1

La « société à 2 000 W » est un projet de l’École polytechnique fédérale de Zurich (Suisse). Voici un extrait du document intitulé « Vivre plus légèrement, une nouvelle conception de nos ressources pour un développement durable : la société à 2 000 watts » du réseau Novatlantis :

« … En 1960, la Suisse était une société à 2 000 W. Actuellement, plus de quatre décennies plus tard, chaque personne consomme 5 000 W pour l’habitat, le travail, les loisirs et les voyages. Il en résulte une consommation annuelle par tête de 44 000 kWh correspondant à 4 400 litres de fioul. Avec 2 000 W, la consommation serait de seulement 17 500 kWh par année, soit deux fois et demie moins élevée.

Les énergies fossiles, soit pour l’essentiel le pétrole et les produits du gaz naturel, couvrent environ 60 % de la consommation d’énergie en Suisse, c’est-à-dire 3 000 W. L’énergie nucléaire et les sources d’énergie renouvelable (aujourd’hui presque exclusivement la force hydraulique) fournissent chacune 1 000 W.

La vision de la société à 2 000 W prévoit un abaissement continu de la consommation d’énergie à 2 000 W. Ce but doit être atteint le plus rapidement possible. D’ici l’année 2050, la part des énergies fossiles peut être réduite de moitié en passant de 3 000 W actuellement à 1 500 W par personne. Il y a de bonnes raisons pour définir cet horizon temps aussi largement : l’évolution requiert une adaptation rigoureuse de l’infrastructure et un mode de vie intelligent sans lesquels la société à 2 000 W restera une vision.

Un volume d’émissions de CO2 d’une tonne par tête d’habitant et par année représente également un objectif à long terme de la Suisse. Cette limite correspond à une consommation d’énergies fossiles d’environ 500 W. Si la consommation d’énergies fossiles se réduit à la cadence prévue par la vision d’une société à 2 000 W, on pourra atteindre ce but ambitieux de réduction de CO2 dans la seconde moitié de ce siècle, ou au plus tard au cours du siècle prochain. »

Document 2

Évolution du pourcentage de CO2 dans l’air et de l’élévation de la température moyenne de l’air en surface


D’après livre 1re L, édition Bordas 2003.

>1. En utilisant vos connaissances, justifiez la phrase « Avec 2 000 W, la consommation serait de seulement 17 500 kWh par année… ». (On précise qu’il s’agit ici d’une consommation individuelle de 2 000 W et qu’une année est environ égale à 8 750 heures.)

>2. En utilisant vos connaissances et en vous appuyant sur les documents 1 et 2, expliquez pourquoi un abaissement de la part des énergies fossiles dans notre consommation énergétique est un enjeu planétaire.

>3. Proposez des solutions pour diminuer la consommation d’énergie fossile.

Interpréter les questions

  • La question 1. demande à justifier la valeur d’une énergie en donnant un temps et une puissance, il faut donc calculer cette énergie.
  • Les questions 2. et 3. demandent de vous servir des documents et de vous appuyer sur vos connaissances pour discuter l’intérêt de la diminution de consommation de l’énergie fossile par l’homme.

Comprendre les documents

Document 1

Il présente les arguments avancés par un projet de diminution de consommation de l’énergie fossile. Il faut souligner dans ce document les points essentiels pour répondre aux questions 2. et 3.

Document 2

C’est un graphique qui donne l’évolution de deux grandeurs (la température moyenne et le pourcentage de CO2 dans l’atmosphère terrestre) en fonction du temps. Ce graphique montre le lien entre l’élévation de la température moyenne et le taux de CO2 dans l’atmosphère de notre planète au cours du temps.

Organiser les réponses

  • Vous devez effectuer le calcul de l’énergie électrique à partir de sa formule donnée en classe, pour répondre à la première question.
  • Quant au graphique, il vous permet de construire votre argumentation à partir de ses données, pour répondre à la deuxième question. Il faut également utiliser les informations données dans le document 1. Votre réponse ne sera complète que si l’appui sur les documents est accompagné par de l’argumentation provenant de vos connaissances sur l’effet de serre, le réchauffement climatique et les énergies non renouvelables.
  • Pour répondre à la troisième question, il faut donner au moins deux solutions d’après vos connaissances culturelles pour diminuer la consommation d’énergie fossile.
Corrigé

>1. L’énergie et la puissance électriques sont liées par la formule :

E=P×Δt

D’autre part, on donne P= 2 000 W et Δt= 8 750 h qu’il faut remplacer dans cette formule.

D’où : E= P × Δt= 2 000 × 8 750 = 17 500 000 Wh = 17 500 kWh.

Car : 1 kWh = 1 000 Wh.

On constate donc en effet que la phrase « avec 2 000 W, la consommation serait seulement de 17 500 kWh » est justifiée.

>2. La combustion des énergies fossiles composées de charbon, de pétrole et de ses dérivés, ainsi que de gaz, produit du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau. Le dioxyde de carbone est un gaz qui participe activement à l’augmentation de l’effet de serre qui provoquerait un réchauffement de la planète par l’élévation de sa température moyenne. Il faut donc diminuer la consommation d’énergie fossile pour éviter si possible ces effets néfastes.

De plus, les énergies fossiles étant non renouvelables à l’échelle humaine, cela devrait pousser à limiter leur consommation.

>3. Pour diminuer la consommation des énergies fossiles, qui sont non renouvelables, il faut augmenter la part d’énergie produite à partir de ressources renouvelables comme l’énergie solaire, l’énergie éolienne, l’énergie marémotrice, la biomasse et l’énergie géothermique.

Il est aussi nécessaire d’améliorer les appareils de la vie courante pour diminuer leur consommation comme par exemple les ampoules à économie d’énergie.

Il est néanmoins indispensable d’avoir malgré tout cela un comportement éco-responsable allant dans le sens de la diminution de consommation d’énergie dans la vie de tous les jours : éteindre les appareils en veille ou ceux non utilisés, comme les lampes dans des pièces vides ; adapter les puissances électriques des appareils en fonction de leur utilisation ; baisser les températures des habitations, etc.