Gaz, essence, charbon

B

UraniumA

Eau, au dessus du niveau de la mer

D

Vent C

Dans une centrale thermique, l’eau est chauffée par une combustion, dans une centrale nucléaire, l’eau est chauffée par des réactions nucléaires

Turbine

Alternateur

Lorsqu’un aimant est en mouvement, au voisinage d’une bobine, un courant électrique se crée dans la bobine.

Un alternateur est constitué d’un rotor (Partie mobile) et d’un stator (Partie fixe). L’interaction entre les 2, crée un courant dans la bobine.

Production d’énergie électrique à l’aide d’énergie fossile Question 1 : Pétrole, charbon et pétrole représentent 82 % des sources d’énergie exploitées actuellement sur Terre par les êtres humains. En quoi ces ressources énergétiques représentent une source facile d’énergie ?

Il y a ……………………………………………………... de la ressource énergétique.

Voir DOCUMENT « combustion »

L’eau est portée à ………………………………………….. et se transforme en vapeur d’eau

( : ……………………………………………..) sous haute pression.

La vapeur d’eau sous pression fait tourner la …………………………… qui entraine

………………………………………………….. qui à son tour produit de

……………………………………………………… .

La vapeur d’eau est refroidie et se transforme à nouveau en liquide (

: …………………………………….) et peut ainsi de nouveau être chauffée pour faire

fonctionner la centrale.

↑ Le fonctionnement d’une centrale thermique à énergie fossile

1

2

3

4

A:

C:

Finalement:

B:

Ces énergies entrent facilement en combustion, et dégagent beaucoup d’énergie thermique lors de leur combustion.

Chaudière

Echangeur thermique

TurbineL’alternateur :E meca E élect

Condenseur

combustion

ébullitionvaporisation

turbineL’alternateurl électricité

condensation

Chaine énergétique représentant les transformations d’énergie dans une centrale thermique :

Bruleur

Echangeur thermique

turbine Alternateur

E chim

E therm(flamme)

E therm

Perte

E therm (eau)

E therm

Perte

E meca

E therm

Perte

E élect

E therm

Perte

REACTION DE COMBUSTION

1. CE QUI EST NECESSAIRE POUR AVOIR UNE COMBUSTION

Pour avoir une combustion, il faut :

COMBUSTIBLE + COMBURANT ( DIOXYGENE) + ENERGIE D’ACTIVATION (FLAMME)

2. EXEMPLE :

En générale, le combustible utilisée dans les centrales thermique est un hydrocarbure, contenant du Carbone et de l’Hydrogéne.

Combustion du méthane CH4

CH4 + 2 O 2 CO2 + 2 H2O

3. LES POLLUANTS : Lors des combustions, certains polluants peuvent se former :

Combustible contenant les éléments C, H, O

+

Dioxygène

de

l’air Impuretés

(ex : l’élément S)

Diazote de l’air

Dioxyde de carbone CO2

Monoxyde de carbone CO

Carbone C

Vapeur d’eau H2O

Dioxyde de soufre SO2

Oxydes d’azote NOx

Imbrûlés

(Gaz à effet de serre)

(toxique) *

* Apparait lorsque les pièces ne sont pas bien aérées, ou lorsque les appareils ne sont pas bien entretenus.

Combustion incomplète (Suie)

(Pas de problème)

(Pluies acides)

(peut accentuer l’asthme)

Dans les centrales thermiques classiques, il faut traiter ces polluants et empêcher leur émission dans l’air.

pétrole

pétrole RAFFINERIE

Produits pétroliers : gaz, essence, etc…

Il n’est pas utilisable directementIl faut le raffiner

RAFFINAGE

Légende Légende

LA DISTILLATION AU LABO

Chauffe ballon

Mélange eau + éthanol

Colonne vigreux ou colonne à distiller

Thermomètre

Réfrigérant à eauEntrée d’eau froide

Sortie eau tiède

Distillat

Ebullition

Condensation

Une distillation est une ébullition suivi d’une condensation.

La distillation permet de séparer les différents constituants d’un mélange.

Observations : La température en haut de la colonne à distiller monte jusque 78,5 °C, alors on recueille dans le distillat que l’éthanol. Puis lorsque tout l’éthanol a été recueilli, la température monte jusque 100 °C, et on recueille l’eau dans le distillat.

Tour de distillation dans une raffinerie de pétrole.

1 g d’uranium produit plus de 1 000 000 de fois plus d’énergie que 1 g de charbon ou de gaz .

Réacteur nucléaire

Echangeur thermique

Turbine

Alternateur

nucléaire

ébullitionturbine

l’alternateur l’électricité

Les réactions nucléaires servent à chauffer l’eau qui entrainera la turbine.

Car cette eau n’est pas en contact avec le réacteur nucléaire. De même l’eau du circuit tertiaire, n’est pas en contact avec le réacteur nucléaire.

Electron

Noyau = protons + neutrons

10-10 m

A Z X , X symbole, A nombre de masse, Z nombre de charge ou numéro atomique.

Z nombre de protonsisotopes

le même numéro atomique Z, des nombres de masse A différents

Uraniumnoyaux

fission

combustion

Lors des réactions chimiques, le noyau des atomes est conservé, lors des réaction nucléaires, le noyau des atomes change.

Lors de ces réactions, beaucoup d’énergie est libérée.

fission

La lumière du soleild’électricité

lourd

L’énergie provient des réactions de fusions qui ont lieu dans le soleil.

Soleil

Panneau solaire

Energie nucléaire

Energie de rayonnement

E élect

E therm (perte)

liesépare casse rassemble

Le nombre de masse A et le nombre de protons Z se conservent

9438X et 95

38X, 13954X et 140

54X, 23592X et 238

92X,

23592X et 238

92X

23592U et 238

92U

23592U :

235-92=143 neutrons et 92 protons 238

92U238-92=146 neutrons et 92 protons

23592U car il a moins de nucléons

2+1=A, A=3 1+1=Z, Z=2 FUSION

3+3=A + 2x1, A=4 2+2=Z + 2x1, Z=2 FUSION

235+1=95 + A + 2x1, A=236-97=139 92+1=Z + 50 + 2x1, Z=93-52=41 FISSION

A = 236-97=139, Z = 92-54=38 FISSIONFUSION