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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