Les centrales électriques thermiques

Merci !

Fiches
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : Utilisation de l’énergie et optimisation de sa gestion - Utilisation de l'énergie et optimisation de sa gestion
Corpus - | Corpus - 1 Fiche
 
Les centrales électriques thermiques
 
 

FB_Bac_98620_Sci1_LES_047

47

103

3

1Produire de l’électricité

? L’électricité représente près de 20?% de l’énergie finale mondiale utilisée par le consommateur. Elle est omniprésente dans nos sociétés industrialisées car elle constitue un moyen facile et efficace de transférer de l’énergie d’un endroit à un autre (même sur des milliers de kilomètres) (>fiche48)?; elle permet aussi de satisfaire les besoins élémentaires de nos sociétés?: lumière et télécommunications, chaleur, mouvement,?etc.

? Les panneaux photovoltaïques et les générateurs électrochimiques (piles et batteries) convertissent directement l’énergie de rayonnement, pour les premiers, et l’énergie chimique, pour les seconds, en énergie électrique.

? Les autres systèmes produisent de l’électricité en utilisant un alternateur (qui génère un courant alternatif) entraîné par une turbine. La turbine peut être mise en mouvement?:

– à l’aide de vapeur d’eau sous pression dans les centrales nucléaires, à flamme ou dans certaines centrales solaires?;

– à l’aide de l’eau dans les centrales hydroélectriques ou marémotrices?;

– à l’aide du vent dans les centrales éoliennes.

2Fonctionnement des centrales électriques thermiques

? Les centrales électriques thermiques (>?rabats,VI) reposent donc sur deux éléments indispensables?:

− la turbine qui transforme la force d’un fluide chaud (vapeur d’eau, gaz de combustion,?etc.) en mouvement de rotation?;

− l’alternateur qui convertit l’énergie mécanique de la turbine en énergie électrique.

? Dans une centrale thermique à flamme, la vapeur d’eau est produite grâce à la chaleur dégagée par la combustion du charbon, du pétrole ou du gaz (>fiche50). Une combustion est une réaction chimique entre un combustible et un comburant (le dioxygène O2). Cette transformation libère de la chaleur et produit de l’eau, du dioxyde de carbone ainsi que d’autres dérivés.

? Dans une centrale thermique nucléaire, la chaleur est fournie par la fission nucléaire(>fiche51)?: l’uranium 235 donne, sous l’impact d’un neutron, deux noyaux plus légers?; par exemple le strontium 94 et le xénon 140 selon l’équation nucléaire?:

? La chaîne énergétique(doc.1) dans une centrale thermique à flamme présente, pour les unités les plus performantes, un rendement voisin de 45?% (35?% dans le cas des centrales nucléaires).

Doc. 1 Chaînes énergétiques des centrales électriques thermiques à flamme et nucléaire.

 

? La recherche travaille à l’exploitation de la fusion nucléaire de deux noyaux isotopes de l’hydrogène?: le deutérium (hydrogène 2) et le tritium (hydrogène 3) fusionnent en un noyau (plus lourd) d’hélium selon l’équation nucléaire?:

Toutefois, la fusion de deux noyaux d’atomes est très difficile à obtenir car deux forces opposées et de natures différentes interviennent dans le mécanisme. Pour fusionner, les noyaux doivent être dans un état d’agitation intense?; cela se produit à de très hautes températures (des millions de degrés Celsius), au cœur des étoiles par exemple (>fiche52).

>