PARTIE 2 (6 points) : THEME «DEFI ENERGETIQUE»

L’Arbre à Vent
Une rupture arrive dans l'éolien avec la société française New Wind qui vient de créer l'Arbre à Vent. « Avec l’Arbre à Vent, on pourrait presque dire que c’est la fin de l’intermittence de l’éolien » explique Jérôme Michaud-Larivière, PDG de New Wind.
L’Arbre à Vent est un système de production d’électricité en forme d’arbre. Haut de 8 mètres avec un tronc en acier, ses branches comportent 80 à 100 feuilles en plastique injecté, existant en trois teintes de vert, qui remplacent les pales classiques. Les feuilles font office de mini-éolienne.
Un des premiers arbres à vent sera bientôt installé à Lannion afin de terminer les tests grandeur nature.

D’après : www.cite-telecoms.com Document 1 : Caractéristiques de l’Arbre à Vent et d’une éolienne classique
   

Arbre à Vent éolienne
vitesse du vent nécessaire à un fonctionnement optimal supérieure à 7 km/h comprise entre 50 km/h et 90 km/h
puissance moyenne 2,5 kW 1800 kW
hauteur 8m 80 m
coût d’achat approximatif 20 000 euros 3 millions d’euros


Document 2 : Vitesse maximale du vent à Lannion en octobre 2014
 

D’après : www.infoclimat.fr
QUESTIONS :
1) Complétez la chaîne énergétique sur la feuille annexe correspondant au fonctionnement d’une des « feuilles » de l’Arbre à Vent en identifiant la forme d’énergie dans chaque rectangle.

2) Le concepteur envisage d’installer ses Arbres à Vent dans les rues. Calculez le nombre de réverbères consommant une puissance P = 100 W qui pourraient être alimentés par un seul arbre.

3) Calculez l’énergie produite par l’Arbre à Vent en 1 jour s’il fonctionne 10 h par jour.

4) A l’aide du document 2, expliquez la phrase « Avec l’Arbre à Vent, on pourrait
presque dire que c’est la fin de l’intermittence de l’éolien ».

5) Expliquez, à partir des connaissances, en quoi l’utilisation de l’Arbre à Vent peut contribuer à la diminution de l’effet de serre.

Question Eléments de correction Barème
1
Total : 1,5 point
0,5 point par réponse correcte
2
 n = 2500/100 = 25 réverbères 0,5 point
3
 E=Pxt= 2500 x10=25 000Wh Total : 1 point
- calcul 0,5 point - unité 0,5 point
4
 D’après le document 2, en octobre 2014 à Lannion, il y a eu environ 20 jours au cours desquels le vent n’a pas atteint 50 km/h -> Production interrompue donc intermittence sur le mois pour l’éolienne. En revanche aucun jour avec une vitesse de vent inférieure à 7km/h -> production continue, pas d’intermittence sur le mois pour l’Arbre à Vent. Total : 2 points
-évaluation de nombre de jours au cours desquels la vitesse du vent n’atteint pas 50 km/h (0,5 point) -conclusion pour l’éolienne (0,5 point)
-évaluation de nombre de jours au cours desquels la vitesse du vent n’atteint pas 7 km/h (0,5 point)
- conclusion pour l’Arbre à Vent (0,5 point)
5
 L’utilisation de cette technique ne produit pas de CO2 donc pas de production de GES. 1 point