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Actions pédagogiques les énergies renouvelables
"Un, deux, trois,…soleil"
è Retour vers le "thème Energies renouvelables".
SOLEIL ET VENT, À L'INFINI
- La consommation quotidienne d'énergie.
- Les sources d'énergie renouvelables.
- Construction d'un objet solaire.
DEMARCHE
Analyse de pratiques, enquêtes, recherche documentaire, expérience.
OBJECTIFS
- Prendre conscience de notre propre consommation d'énergie et de ses conséquences.
- S’informer sur l’existence des énergies renouvelables.
- Appréhender l'idée de maîtrise de l'énergie.
PARTENAIRES
ADEME, professeur de technologie, électricien, agent EDF-GDF, professeur de sciences physiques.
ETAPES DE REALISATION
1. Journal de bord sur notre consommation d'énergie
- Faire tenir aux jeunes un registre de leur consommation personnelle quotidienne d'énergie. Noter tous les appareils utilisés au cours de la journée (radio, TV, magnétoscope, sèche-cheveux, grille-pain, four à micro-ondes, etc.) et leur temps de fonctionnement. Relever en plus les temps d’utilisation des appareils de chauffage et des lampes électriques. Noter le nombre de km parcourus en bus, en métro ou en voiture, etc.
- Rechercher combien coûte l'électricité, combien chaque appareil en utilise, rechercher le prix de l'essence, du fuel, etc. Calculer ou faire des estimations sur la consommation d'énergie et son prix sur un temps donné.
- Construire un diagramme en barres qui traduira les consommations personnelles d'énergie. En faire une analyse. Comment chacun peut-il réduire sa consommation personnelle d'énergie ? Indiquer des moyens et en estimer l’investissement. Est-ce que les changements envisagés vont coûter de l'argent ou, au contraire, permettre de faire des économies ? et à quels termes ?
- Quel est l’impact de cette consommation individuelle sur l’environnement ? Étudier la manière dont la consommation des énergies fossiles contribue aux émissions de carbone dans l'atmosphère et les effets à long terme que cela risque d'entraîner. Elaborer une plaquette sur les économies d’énergie individuelles et les distribuer.
2. Enquête sur les énergies renouvelables
- Recenser les sources d'énergie non fossiles déjà en usage. A partir de là, diviser les élèves en groupes, par type d'énergie (solaire, éolien, géothermie, biomasse).
- Effectuer, par groupe, une recherche sur les énergies renouvelables en France auprès d'organismes-ressources (ADEME, DIREN, Observ’er), auprès d'installateurs, auprès d'utilisateurs. Faire une fiche d'identification sur chaque type d'énergie, en indiquant depuis quand elle est utilisée, comment elle est transformée, comment elle est utilisée, ses avantages, les problèmes rencontrés soit dans l'utilisation ou la transformation, le coût par rapport aux énergies traditionnelles, les sites préférentiels, ses possibilités d'extension future ou au contraire de régression. Chaque groupe présente à l'ensemble les résultats de ses recherches.
- Élaborer un tableau synthétique en utilisant les fiches des groupes : lister les avantages et les inconvénients associés à chaque type d'énergie renouvelable et les comparer aux sources d'énergie fossiles dans des cas d'utilisation semblable.
- Rechercher où, dans le monde, ces énergies renouvelables sont le plus utilisées, élaborer une carte. Quelles perspectives se dessinent ?
3. L'œuf, l'enfant du soleil
- Présenter des documents montrant qu'il est possible de cuire des aliments en utilisant des capteurs à concentration.
- Réalisation d'un cuiseur solaire (la cuisson est trop lente pour que les aliments soient comestibles et en particulier l'œuf utilisé dans l'expérience).
- Matériel nécessaire : une grande boîte de polystyrène, du carton rigide, du papier aluminium, une coupelle en plastique transparent ou en aluminium destinée à recevoir les aliments, deux vitres, une à la taille de la coupelle et l'autre à la taille de la barquette, deux thermomètres, du scotch, un œuf.
- Réalisation du cuiseur : construire avec le carton une pyramide que l'on placera dans la boîte de polystyrène. Tapisser les parois intérieures de cette pyramide avec du papier aluminium. Mettre en place la barquette au centre du dispositif avec à l'intérieur un œuf préalablement cassé. Prévoir des trous dans la boîte de polystyrène, la pyramide et la coupelle pour introduire les deux thermomètres : un prendra la température à l'intérieur de la barquette et l'autre, la température de la caisse entre les deux vitres. Placer les deux vitres en les fixant respectivement à la barquette et à la caisse avec du scotch.
- Réalisation de l'expérience : prévoir une durée d'observation de 1 à 2 h en plein soleil durant laquelle il faudra déplacer le cuiseur pour suivre le soleil. Orienter le cuiseur perpendiculairement aux rayons du soleil. Relever régulièrement les valeurs de la température et les porter sur un tableau. Si l'on observe des passages nuageux, noter l'évolution de l'ensoleillement. Observer les différentes étapes de la cuisson d'un œuf : coagulation de l'albumine à 70°C, durcissement du jaune à 80°C.
- En tirer des conclusions relatives à l'énergie solaire ici et ailleurs. Rechercher dans des revues techniques toutes les utilisations possibles de cette énergie et relever les différences entre le solaire thermique et le solaire photovoltaïque.
© Schéma extrait de "Utiliser l'énergie du soleil"/ADEME
Maryse Clary
Ces actions peuvent faire l’objet d’un projet global ou bien être dissociées.
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