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Les choix énergétiques

Pondichéry • Mai 2017

Les choix énergétiques

30 min

25 points

Intérêt du sujet • Il faut trouver des sources d'énergie pour le fonctionnement de quelques villes françaises. Le réchauffement climatique pousse à utiliser les énergies renouvelables, mais est-ce toujours possible ?

 

On s'intéresse à l'approvisionnement énergétique de quelques villes françaises.

document 1Quelques définitions concernant les trois types d'énergie

Une énergie non renouvelable désigne l'énergie que l'on produit à partir de la combustion de matières premières fossiles d'origine organique (issues d'êtres vivants) : le pétrole, le charbon et le gaz naturel. Elle n'est pas renouvelable à l'échelle d'une vie humaine.

Une énergie renouvelable est une ressource énergétique dont le renouvellement naturel est assez rapide pour qu'elle puisse être considérée comme inépuisable à l'échelle d'une vie humaine. L'énergie solaire (produite à partir du soleil), l'énergie éolienne (produite à partir du vent), l'énergie géothermique (produite par l'activité interne de la Terre), l'énergie provenant de la biomasse (produite à partir de la matière organique des êtres vivants) et l'énergie hydraulique (produite à partir de la force de l'eau) sont des types d'énergie renouvelable.

L'énergie nucléaire est une énergie qui provient du noyau des atomes.

document 2Estimation de la part de différents types d'énergie dans l'approvisionnement énergétique mondial

Tableau de 4 lignes, 5 colonnes ;Tetière de 1 lignes ;Ligne 1 : ;2010;2020;2035;Corps du tableau de 3 lignes ;Ligne 1 : Énergies non renouvelables; PétroleCharbonGaz; 81 %; 80 %; 74 %; Ligne 2 : Énergie nucléaire; Nucléaire; 6 %; 5 %; 6 %; Ligne 3 : Énergies renouvelables; GéothermiqueSolaireProvenant de la biomasseHydraulique; 13 %; 15 %; 20 %;

document 3 Cartes de la répartition du débit géothermique, de la moyenne de l'ensoleillement et de la vitesse des vents en France

Tableau de 3 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 3 lignes ;Ligne 1 :  ; Carte de la répartition du débit moyen d'énergie géothermique issue des profondeurs de la Terre, mesurée en surface de la Terre pour 1 m² (en mW); Ligne 2 :  ; Carte de la moyenne de l'ensoleillement (en heures par année); Ligne 3 :  ; Carte de la vitesse moyenne des vents (en m/s);

document 4Les avantages et les inconvénients de trois énergies renouvelables

Tableau de 3 lignes, 4 colonnes ;Corps du tableau de 3 lignes ;Ligne 1 : Énergies; Géothermique; Solaire; Éolienne; Ligne 2 : Avantage; Ressource inépuisable à l'échelle d'une vie humaine; Ligne 3 : Inconvénients; Une centrale géothermique n'est installée qu'à partir d'un débit d'énergie en surface suffisant (supérieur à 120 mW/m²); Certains panneaux solaires ne sont pas rentables si la durée d'ensoleillement ne dépasse pas 1 800 heures de soleil par an; Une éolienne ne produit pas d'électricité si la vitesse du vent est inférieure à 7,5 m/s;

1. En vous appuyant sur les données du document 2, comparer l'évolution de la part des différents types d'énergie dans l'approvisionnement énergétique entre 2010 et 2035.

2. À partir des informations des documents 3 et 4, citer (sans justifier) la ou les énergies renouvelables les plus pertinentes pour les trois villes françaises suivantes : Strasbourg, Brest et Marseille.

3. À partir des documents 1 à 4, proposer une solution à l'approvisionnement énergétique de la ville de Reims. Justifier votre réponse.

 

Les clés du sujet

Comprendre les documents

Tableau de 4 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 4 lignes ;Ligne 1 : Document 1 •Trois types d'énergie; Ce texte définit les énergies renouvelables et non renouvelables, ainsi que l'énergie nucléaire.Ces notions seront utiles pour traiter la question 4.; Ligne 2 : Document 2 • Part des types d'énergies dans l'approvisionnement mondial; Ce tableau permet de connaître la part d'utilisation mondiale de différents types d'énergies de 2010 à 2035.Compare ces pourcentages pour étudier l'évolution des utilisations des grands types d'énergie et répondre à la question 2.; Ligne 3 : Document 3 • Répartition de trois sources d'énergie en France; Les trois cartes présentent la répartition des ressources géothermiques, éoliennes et solaires de France.Note le code couleur de chaque type d'énergie afin de savoir où elle est le plus disponible.Repère les villes à étudier pour les questions 2 et 3.; Ligne 4 : Document 4 • Avantages et inconvénients de trois énergies renouvelables; Le tableau présente les avantages et les inconvénients des énergies renouvelables.Compare les inconvénients des trois sources afin d'argumenter ta réponse à la question 4.;

Répondre aux questions

1. Il faut utiliser les chiffres du document 2 pour mettre en évidence l'évolution des apports des différents types d'énergie.

2. Après avoir localisé chaque ville sur les trois cartes, tu peux savoir si le type d'énergie est exploitable à cet endroit (doc. 4) et dire quelle est celle qui est la plus pertinente.

3. Pour la ville de Reims, tu dois regarder si une énergie renouvelable peut être utilisée de façon rentable, ou s'il faut recourir à une forme d'énergie non renouvelable.

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1. La proportion d'énergie nucléaire utilisée resterait stable entre 5 % et 6 % de 2010 à 2035. La part d'utilisation des énergies fossiles non renouvelables diminuerait de 81 à 74 %, tandis que celle des énergies renouvelables augmenterait de 13 à 20 %.

remarque

Il ne faut pas restituer tous les chiffres mais mettre en évidence l'évolution prévue au cours du temps.

On estime donc que l'effort de développement des énergies renouvelables permettra de limiter l'utilisation des énergies fossiles polluantes entre 2010 et 2035.

2. Pour la ville de Strasbourg, l'énergie renouvelable la plus pertinente est l'énergie géothermique, car le débit d'énergie est supérieur à 130 mW/m2.

conseil

Pour repérer plus facilement les énergies renouvelables pertinentes pour chaque ville, colorie sur chaque carte la zone où les ressources sont suffisantes pour produire de l'énergie.

À Brest, c'est l'énergie éolienne qui est la plus pertinente, car il y a des vents dont la vitesse est supérieure à 7,5 m/s (suffisante pour faire fonctionner les éoliennes).

L'énergie solaire et l'énergie éolienne sont toutes deux pertinentes à Marseille, car il y a plus de 3 000 heures d'ensoleillement par an (nécessaires à la rentabilité de panneaux solaires) et des vents dont la vitesse est supérieure à 7,5 m/s.

3. D'après les cartes du document 3, la ville de Reims n'est dans aucune des zones où l'utilisation d'une des trois énergies renouvelables est pertinente. Il n'y a pas assez de ressources géothermiques, ni de vent, ni d'ensoleillement.

L'approvisionnement énergétique de la ville de Reims ne peut être basé sur des énergies renouvelables, faute de ressources locales. Dès lors, seule l'utilisation des énergies non renouvelables comme les énergies fossiles et le nucléaire est possible.

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