PARTIE
2 (6 points)
- DÉFI
ÉNERGÉTIQUE
Course à
l’efficacité
énergétique
optimale
Le 19 mai 2017,
sur le circuit
de Valenciennes,
la voiture
prototype
MicroJoule des
étudiants
d’un
lycée
près de
Nantes a
roulé
à une
vitesse moyenne
de 23,3 km/h
pour une vitesse
moyenne minimale
exigée de
22 km/h et
consommé
4,82 grammes de
carburant pour
effectuer un
parcours de
12,834 km. Cela
correspond
à une
performance de
1799 km pour un
litre
d’essence
sans plomb
(SP95) à
15°C.
C’est un
record mondial
dans
l’optimisation
de
l’énergie
consacrée
au
déplacement
d’un
véhicule.
Depuis 1987, le
projet
pédagogique
MicroJoule a
développé
trois
véhicules
pour participer
aux défis
énergétiques.
Document
1 :
présentation
des prototypes PolyJoule,
CityJoule et
MicroJoule, le
6
décembre
2014 au
ministère
de
l’Écologie,
du
Développement
durable et de
l’Énergie
Ce
lycée a
déjà
remporté
trois fois ce
concours, en
2009 avec un
véhicule
à
essence, en 2010
avec une pile
à
combustible et
en 2013 avec une
batterie. En mai
2017, le
carburant
utilisé
par
l’équipe
MicroJoule
était le
biométhane.
Le
biométhane
est produit
à partir
de la
fermentation de
matière
organique. Son
utilisation
permet de
réduire
significativement
les
émissions
de CO2. De plus,
il émet
deux fois moins
d’oxyde
d’azote et
quasiment pas de
particules
fines. Le
biométhane
se positionne
comme un
carburant
alternatif utile
à la
transition
énergétique.
source
:
https://www.polyjoule.org
(consulté
le 3 septembre
2018)
Document
2 : rejet de
dioxyde de
carbone de
différents
véhicules
Véhicule
Masse de CO2
rejetée
par
kilomètre
MicroJoule
(biométhane)
0,1 g de CO2 par
km
CityJoule
(essence)
0,7 g de
CO2 par km
PolyJoule
(dihydrogène)
0 g de CO2 par
km
automobile
classique
100 g de CO2 par
km
Document
3 : les
chaînes
énergétiques
selon les
prototypes
Un rendement de
30 % signifie
que 30 % de
l’énergie
consommée
par le
véhicule
a
été
transmise aux
roues pour le
faire avancer.
Question
1 :
1.1. Dans les
chaînes
énergétiques
du document 3,
identifier les
deux formes
d’énergie
1 et 2.
1.2. Identifier
la forme
d’énergie
qui doit
être la
plus faible
possible pour
optimiser les
performances du
prototype.
Question
2 :
Sachant que lors
de ce record du
monde,
MicroJoule a
consommé
une
énergie
de 60 Wh et que
sa puissance
moyenne a
été
de 120 W,
déterminer
la durée
de la course.
Question
3 :
Citer deux
raisons pour
lesquelles
CityJoule, avec
le même
moteur,
utiliserait
davantage
d’énergie
pour effectuer
le même
trajet que
MicroJoule.
Question
4 :
Expliquer en
quoi les
challenges
énergétiques
participent
à la
lutte contre le
réchauffement
climatique et
sont des acteurs
du
développement
durable.
Question
5 :
Le
biométhane
est
considéré
comme un
carburant qui
dégrade
moins la
qualité
de l’air
et à
moins
d’impact
sur le
changement
climatique.
Expliquer cette
affirmation.
