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Les solutions à la disposition des États pour sortir des combustions fossiles

En 2019, le parc éolien français a produit 34,1 TWh d’électricité grâce aux 115 TWh d'énergie fournie...

Sommaire

Centrale éolienne sur terre ou en merL’impressionnante centrale solaire thermique dans le désert d’Atacama - Vidéo (1:21)Centrale nucléaire - SchémaCentrale hydroélectrique - SchémaExtrait d'une copie d'élève
Questions sur les documentsLes différentes méthodes de production d'électricité sans combustion

Centrale éolienne sur terre ou en mer

En 2019, le parc éolien français a produit 34,1 TWh d’électricité grâce aux 115 TWh d'énergie fournie par le vent aux 10000 éoliennes du territoire. Cela correspond à un rendement moyen de presque30 %pour une éolienne française.
De nombreux projets sont aujourd'hui à l'étude pour créer de nouveaux parcs sur terre, mais également en mer. Cependant, ces éoliennes dites "offshore" sont critiquées pour leur impact sur la biodiversité marine et sur les activités économiques liées à la pêche. 

L’impressionnante centrale solaire thermique dans le désert d’Atacama - Vidéo (1:21)

Centrale nucléaire - Schéma

En France, le parc nucléaire comprend 19 centrales, abritant un total de 58 réacteurs. À l'intérieur des réacteurs, se produisent des réactions nucléaires qui, contrairement aux réactions chimiques, ont la propriété de modifier l'intégrité des espèces (fission ou fusion d'atomes). Les centrales en activité fonctionnent en utilisant la fission de l'uranium, générant ainsi une importante quantité de chaleur. Cette chaleur est récupérée pour produire de la vapeur d'eau, qui à son tour actionne une turbine, entraînant ainsi un alternateur.
Schéma d'une coupe d'une centrale nucléaire
En 2019, la production française d'électricité d'origine nucléaire représentait un total de 379,5 TWh. Son rendement global de fonctionnement avoisine les33 %.

Centrale hydroélectrique - Schéma

En 2019, les centrales hydroélectriques françaises ont produit 60 TWh. L’hydroélectricité représente ainsi plus de la moitié de la production d’électricité renouvelable en France.
Schéma d'une coupe de centrale hydroélectrique
Une centrale hydroélectrique, souvent appelée "barrage", est en fait bien plus que ça ! Elle est composée de plusieurs éléments, dont les principaux sont schématisés ci-dessus.
Chacun d'eux donne lieu à des pertes d'énergie, principalement sous forme thermique. On a alors représenté en rouge et en pourcentage lesrendements intermédiairesde chaque élément constituant la centrale.
Lerendement globald’un système de conversion d’énergie se calcule en multipliant tous les rendements intermédiaires entre eux.

Extrait d'une copie d'élève


Questions sur les documents

1.Établirla chaîne de conversion énergétique de chacun des dispositifs présentés.
2.En déduire un classement des dispositifs dans l'une des quatre catégories : 
  • production d'énergie électrique par conversion directe d'énergie mécanique ;
  • production d'énergie électrique par conversion indirecte d'énergie mécanique ;
  • production d'énergie électrique par conversion d'énergie radiative ;
  • production d'énergie électrique par conversion d'énergie électrochimique.
3.Corrigerla copie d'élève relative au rendement d'une centrale hydroélectrique.
4.Déterminerle rendement de la centrale solaire thermique Cerro Dominador au Chili.  
5.En déduireun classement des dispositifs de production d'énergie sans combustion fossile présentés, du plus efficace au moins efficace. 

Les différentes méthodes de production d'électricité sans combustion