Le soleil est à l’origine de nombreuses ressources énergétiques exploitées sur Terre (énergie solaire, énergies fossiles ...). L’énergie solaire possède l’énorme avantage d’être inépuisable à l’échelle de la durée de vie du soleil, soit 5 milliards d’années. En plus, elle est extraordinairement abondante, puisque l’irradiation que le Soleil fait parvenir sur la Terre chaque année représente plus de 10 000 fois la consommation mondiale actuelle d’énergie primaire, toutes formes et tous usages confondus.
Il
existe de nombreuses façons d’utiliser efficacement
l’énergie solaire directe pour nos besoins. [...] La plus
connue est l’utilisation
passive du soleil qui va, par exemple, réchauffer votre maison en
passant par les fenêtres et en étant stockée dans les murs. Il
est donc nécessaire pour optimiser cet apport gratuit de chaleur
de renforcer l’isolation
du bâtiment. L’énergie solaire va aussi permettre de
chauffer de l’eau à destination des usages sanitaires ou du
système de chauffage d’une maison grâce à des capteurs
solaires thermiques. [...] Il est également possible de produire
de l’électricité à partir de l’énergie solaire en
utilisant des
panneaux photovoltaïques.
D’après http://www.photovoltaique.info
Document
2 : produire son électricité
En
produisant de l’électricité chez vous, de façon décentralisée,
modulable
et non polluante, vous participez à la limitation des pollutions
et des
rejets de gaz à effet de serre. [...]
Jouez
la carte du solaire !
C'est l'énergie renouvelable la plus facilement valorisable pour vous. [...]. Le dispositif de production le plus courant est le solaire photovoltaïque. 25 m2 de modules peuvent produire en un an l’équivalent de la consommation électrique (hors chauffage, cuisine et eau chaude) d’une famille de 4 personnes, soit environ 2500 kWh.
La production électrique individuelle prend tout son sens quand elle s’intègre dans une démarche de maîtrise des consommations d’énergie : utilisation d’équipements électriques performants, suppression des veilles inutiles, habitudes d’économies d’énergie. Et tout cela, bien sûr, dans le cadre d’une maison énergétiquement performante.
C'est en général sur le toit de votre maison que vous trouverez la place nécessaire (10 à 30 m2) à l'installation de modules photovoltaïques. Mais vérifiez la bonne orientation de votre toit : au sud, c'est l'idéal (pour l'hémisphère Nord). Sud-est ou sud-ouest, c'est encore possible.
D’après http://ecocitoyens.ademe.fr/mon-habitation/renover/produire-son-electicite
Document 3 : cellule photovoltaïque au silicium
Le
rendement d’une cellule photovoltaïque au silicium reste
faible, voisin de 15 %.
Le silicium, abondant sur Terre, constitue 28 %
de l’écorce terrestre. Son extraction, sa purification et
la technologie mise en œuvre pour réaliser les cellules
restent coûteuses.
QUESTIONS
Question 1
Le
document 1 mentionne les énergies fossiles.
a- Citer deux sources d’énergie
fossile.
b-
Donner
deux arguments en faveur d’une diminution de
l’utilisation des énergies
fossiles.
Question 2
D’après
le document 2, la consommation électrique annuelle d’une
famille de 4 personnes
vaut « 2500 kWh ».
La valeur 2500 kWh correspond à :
Cocher uniquement la réponse exacte
l’énergie
consommée en une heure.
la
puissance consommée en une heure.
l’énergie
consommée en un an.
la
puissance consommée en un an.
Le
document 1 différencie trois types d’énergie solaire :
le solaire passif, le solaire thermique et le solaire
photovoltaïque.
Dans une maison exposée plein sud équipée de panneaux
photovoltaïques et
de capteurs solaires thermiques, l’énergie
solaire utilisée pour faire fonctionner
un
téléviseur est :
Cocher uniquement la réponse exacte
le
solaire thermique.
le
solaire passif.
le
solaire photovoltaïque.
aucun
des trois.
Question 4
D’après
le document 3 :
a- Quelle
est la quantité d’énergie produite par un panneau
photovoltaïque au bout d’un an ?
b- Au
bout de combien d’années un panneau photovoltaïque
est-il
rentable d’un point
de vue énergétique ?
Question 5
Dans le document 2, on peut lire que les panneaux photovoltaïques permettent de produire de l’électricité de « manière non polluante ». Commenter et critiquer cette phrase en utilisant les documents et en vous appuyant sur vos connaissances.
Réponses |
Barème |
Question
1.a |
2 x 0,5 point |
Question 1.b Les
réserves d’énergies fossiles diminuent. |
0,5 point 0,5 point |
Question
2 |
0,5 point |
Question
3 |
0,5 point |
Question 4.a L’énergie produite par un panneau photovoltaïque au bout d’un an vaut 100 kWh. |
0,5 point |
Question 4.b La fabrication d’un panneau photovoltaïque nécessite une énergie de 250 kWh. Un panneau photovoltaïque produit 100 kWh par an. Il devient rentable au bout de 250/100 = 2,5 années. |
1 point |
Question 5 D’après le document 2, ils permettent de produire de l’électricité de manière « non polluante ». Mais les étapes de fabrication et de recyclage des panneaux (doc 3) ont un impact sur l’environnement : émission de gaz à effet de serre, rejets de produits chimiques. De plus, même si leur utilisation comme ressource énergétique présente l’avantage d’utiliser une ressource inépuisable et abondante, leur coût est élevé (doc 3), leur rendement est faible (doc 3), ils sont encombrants (doc 2) et ils nécessitent une bonne exposition. |
1,5 point |