Les choix énergétiques

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : La planète Terre, l’environnement et l’action humaine
Type : Exercice | Année : 2017 | Académie : Pondichéry

 

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Pondichéry • Mai 2017

svt • 25 points

Les choix énergétiques

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

document 1 Quelques 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 2 Estimation de la part de différents types d’énergie dans l’approvisionnement énergétique mondial

 

2010

2020

2035

Énergies non renouvelables

Pétrole

Charbon

Gaz

81 %

80 %

74 %

Énergie nucléaire

Nucléaire

6 %

5 %

6 %

Énergies renouvelables

Géothermique

Solaire

Provenant de la biomasse

Hydraulique

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

sci3_1705_12_00C_03

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)

sci3_1705_12_00C_04

Carte de la moyenne de l’ensoleillement (en heures par année)

sci3_1705_12_00C_05

Carte de la vitesse moyenne des vents (en m/s)

document 4 Les avantages et les inconvénients de trois énergies renouvelables

Énergies

Géothermique

Solaire

Éolienne

Avantage

Ressource inépuisable à l’échelle d’une vie humaine

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

Le document 1 contient les définitions des énergies renouvelables et non renouvelables.

Le tableau du document 2 permet de connaître l’évolution prévue des types d’énergies utilisées au niveau mondial de 2010 à 2035.

Le document 3 présente la répartition des ressources géothermiques, éoliennes (vitesse moyenne des vents) et solaires (ensoleillement) du territoire français.

Le tableau du document 4 présente les avantages et inconvénients des trois énergies renouvelables (géothermie, solaire et éolienne) afin de connaître leur intérêt.

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.

Corrigé

Corrigé

Remarque

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

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 %.

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

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.

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.

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.