PARTIE 2 (6 points) -  DÉFI ÉNERGÉTIQUE

La voiture électrique ou la voiture hybride sauveront-elles la planète ?
Document 1 : le moteur hybride en pôle position

D'après les journaux spécialisés, le moteur électrique d'une voiture hybride est très silencieux, particulièrement au démarrage. En conduite urbaine et à faible vitesse, seul fonctionne le moteur électrique grâce à des batteries au lithium.
En fonctionnement mixte, électrique et thermique, la puissance du moteur électrique s’ajoute à la puissance délivrée par le moteur à explosion. La contribution en énergie de chacun des moteurs est régulée automatiquement.
Une voiture hybride peut passer de 0 à 100 km/h(*) en moins de 11 secondes. Pendant les phases de freinage, l’énergie cinétique du véhicule est utilisée pour recharger les batteries.
(*) km.h-1
Source : ADEME, agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie.
Document 2 : caractéristiques de quelques voitures
Modèles Autonomie
(en km)		 Vitesse max.
(en km.h-1)		 Émission sonore Dispositif de production d’énergie Émission de CO2 à l'utilisation (en g/km)

Voiture électrique		 185 135 faible batterie lithium-ion 0
Voiture à essence environ 800 170 forte moteur thermique 99
Voiture hybride environ 1000 180 faible
89

Document 3 : la combinaison énergétique
 
Origine de la production totale brute d'électricité Part de l'énergie (en %)
France Italie
Thermique nucléaire 76 0
Thermique fossile 6 61
Hydraulique 11 18
Solaire 1,5 8
Éolien 4 5
Biomasse 1,5 8
La combinaison énergétique exprime la répartition de l'ensemble des modes de production d'électricité d'un pays. Il sert, par exemple, à estimer l’impact environnemental de la consommation d'électricité dans un pays.
Ce mélange permet de déterminer l'impact carbone de 1 kWh produit dans le pays : par exemple 83 g de CO2 en France et 498 g de CO2 en Italie.

QUESTIONS

Question 1
Identifier la(les) forme(s) d’énergie utilisée(s) par une voiture hybride.

Question 2
 
2.1 - À partir du diagramme suivant, nommer les formes d’énergie 1 et 2 mises en jeu par le moteur électrique pendant une phase de freinage.
 
 
2.2 - Expliquer l’intérêt du dispositif fonctionnant lors d’une phase de freinage dans une voiture hybride.

Question 3
3.1 - Donner deux arguments qu'un vendeur automobile peut avancer en faveur d’un
véhicule électrique.
3.2 - Expliquer en quoi la contribution à l’effet de serre d’une voiture électrique n’est pas négligeable.

Question 4
Dans le document 3 est mentionnée l’unité kWh.
4.1 - Donner la signification du symbole kWh.
4.2 - Indiquer la grandeur physique exprimée dans cette unité.

Question 5
Une voiture électrique en France consomme 10 kWh pour parcourir 100 km. Déterminer l'impact carbone par km parcouru.






Corrigé Barême officiel
Référence de la question Réponses attendues
Question 1 Une voiture hybride utilise de l’énergie électrique (batteries) et de l’énergie thermique (moteur à combustion).
Accepter énergie chimique pour les deux formes.

Question 2		 2.1 Énergie cinétique ou mécanique (énergie 1) convertie en énergie électrique (énergie 2).
2.2 L’intérêt de ce dispositif est de permettre de recharger partiellement les batteries lorsque la voiture freine, sans avoir à payer cette énergie.
Question 3 3.1 Pas d’émission de CO2 à l'utilisation et voiture silencieuse.
3.2 Une voiture électrique peut être génératrice de gaz à effet de serre car une partie de l’électricité produite permettant de faire fonctionner une voiture électrique peut l’être à partir de centrales thermiques classiques (à charbons ou à gaz) qui produisent du CO2. (tableau du doc. 3)
Question 4
4.1 kWh signifie kilo wattheure 4.2 grandeur physique : énergie
Question 5 Impact carbone en France : 83 g de CO2 pour 1 kWh. Donc pour une voiture consommant 10 kWh, cela revient à 830 g de CO2 pour 100 km parcouru, donc à 8,3 g par km.