Produire de l'énergie électrique à grande échelle
L'énergie électrique domestique est produite dans des centrales électriques.
Exemple : Les centrales électriques
Comparons le fonctionnement de diverses centrales électriques :
Une centrale hydraulique exploite l'énergie de mouvement de l'eau.
Une centrale thermique exploite l'énergie chimique libérée lors de la combustion du charbon.
Une centrale nucléaire exploite l'énergie nucléaire libérée lors de la fission de noyaux d'uranium.
Une éolienne exploite l'énergie de mouvement du vent.
Pour produire l'énergie électrique utile, la centrale exploite des formes d'énergie issues de sources de diverses natures.
Complément : BONUS - Fonctionnement d'un alternateur
Ce qui est commun à toutes ces centrales, c'est la manière dont l'énergie électrique est " produite " : il s'agit de mettre en mouvement un alternateur, chargé de convertir l'énergie de mouvement en énergie électrique.
Remarque : Quelques équivalences
Ce qui diffère, c'est la capacité de la centrale à produire de l'énergie électrique. Pour produire une énergie électrique annuelle de 11 TWh, il faudra :
- réaliser la fission de quelques tonnes d'uranium ;
- installer 1100 éoliennes ;
- installer des de panneaux photovoltaïques sur une surface de 110 km2, soit près de 4 fois la superficie de Paris ;
- brûler 16 millions de tonnes de bois ;
- brûler 2,2 millions de tonnes de pétrole.
Conseil : Aborder la production d'énergie électrique en classe
Les élèves n'ont pas explicitement à savoir comment un alternateur permet de produire de l'énergie électrique. Cependant, l'étude de la production d'énergie électrique en centrale peut permettre d'initier une réflexion critique sur les sources exploitées.
En organisant une recherche documentaire, on peut aussi les faire débattre sur les avantages et les inconvénients de chacune des centrales :
Type de centrale | Avantages | Inconvénients |
Centrale hydraulique | Source d'énergie renouvelable et gratuite Pas de dégagement de dioxyde de carbone donc non polluante | Aménagement de l'espace (barrages) donc pollution visuelle voire sonore |
Centrale thermique | Facilité d'utilisation du combustible | Source non renouvelable Dégagement de dioxyde de carbone, ce qui renforce l'effet de serre donc favorise le réchauffement climatique |
Centrale nucléaire | Puissance du combustible | Sécurité Stockage des déchets radioactifs |
Éolienne | Source d'énergie renouvelable et gratuite Pas de dégagement de dioxyde de carbone donc non polluante | Grande surface d'aménagement Fonctionnement intermittent (absence de vent) Nuisances sonores et visuelles |