Chapitre 1.4 : Energie, développement et futur climatique Activité 1 : Production et consommation énergétique
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La production et la consommation d’énergie sont au cœur d’enjeux scientifiques mais également économiques et politiques. De la révolution industrielle jusqu’à aujourd’hui, le secteur de l’énergie est en constante mutation. La production d’énergie demande de nombreuses ressources et a donc un impact fort sur l’environnement.
Comment l’énergie est-elle produite et consommée par les humains ? 1. Puissance et énergie, unités et ordres de grandeurs
L’unité internationale de mesure de l’énergie est le Joule(J).
Cependant, les énergies produites ou consommées par un humain, un four, une voiture ou une centrale nucléaire sont d’ordres de grandeur très différents. Utiliser une unique unité d’énergie n’est pas pertinent ; il en existe donc plusieurs.
En France, les fournisseurs d’énergie expriment l’énergie consommée en kilowatt-heure(kWh).
A l’échelle de la consommation d’énergie d’un pays, on utilise la tonne équivalent pétrole (TEP) : une TEP correspond à l’énergie produite par la combustion d’une tonne de pétrole brut.
La puissance exprimée en watt(W) correspond à l’énergie mise en jeu durant une seconde.
Questions :
1.1 Combien de fours à micro-ondes peuvent être alimentés par un réacteur nucléaire ?
1.2 Combien faudrait-il de cyclistes pour produire en deux mois autant d’énergie qu’en consomme un foyer ayant reçu la facture d’électricité du document 1 ? On suppose qu’un cycliste pédale pendant 6 h par jour.
Document 1 : Extrait d’une facture d’électricité
Document 2 : Quelques ordres de grandeurs de puissance
Chapitre 1.4 : Energie, développement et futur climatique Activité 1 : Production et consommation énergétique
Page 2 sur 3 2. Consommation d’énergie primaire dans le monde
Les énergies primaires, c’est-à-dire disponibles dans la nature sans transformation, existent sous forme de : - Stocks de combustibles (uranium et combustibles fossiles : charbon, pétrole, gaz naturel…) ;
- Flux (flux radiatif solaire, flux géothermique, puissance gravitationnelle à l’origine des marées…).
En 2017, la consommation d’énergie finale (énergies primaires moins les pertes liées au transport, à la production et à la transformation) dans le monde a atteint la valeur de 4,07x1020J, dont :
- 2,82 GTEP ont été utilisées par le secteur des transports ; - 3,28 x 1013 kWh ont été utilisés par le secteur de l’habitat ; - 1,18 x 1020J ont été utilisés par le secteur de l’industrie ; - 194 MTEP ont été utilisées par le secteur de l’agriculture.
Questions :
2.1 Montrer que l’énergie primaire consommée dans le monde a doublé dans les quarante dernières années et qu’elle provient essentiellement des combustibles fossiles.
2.2 Déterminer la part (en%) de l’énergie finale utilisée dans le monde par les secteurs des transports, de l’habitat, de l’industrie et de l’agriculture en 2017. Conclure.
3. Consommation énergétique et PIB de quelques pays en 2017
Calculer le PIB par habitant et la consommation énergétique par habitant pour ces cinq pays en 2017 et expliquer pourquoi on peut parler d’inégalités énergétiques à l’échelle mondiale.
Chapitre 1.4 : Energie, développement et futur climatique Activité 1 : Production et consommation énergétique
Page 3 sur 3 Compléter le tableau suivant :
Pays PIB/habitant
(dollars/hab)
Consommation énergétique/habitant (TEP/hab)
Chine Etats-Unis Indonésie France Canada
Regarder : Vidéo bilan
4. Le jour de dépassement mondial Regarder vidéo : jour de dépassement global
Le jour du dépassement (déterminé par l'ONG américaine lobal Footprint et ork) correspond à la date à laquelle l’humanité a consommé l’équivalent des ressources que la Terre est capable de produire en une année.
Il peut se calculer ainsi : J= x 365 avec :
J le jour du dépassement ;
la biocapacité (en hag*/pers./an) ;
E l’empreinte écologique (en hag*/pers./an).
* L’hectare global (hag) représente un hectare de ressources produites par la Terre.
Source : Global Footprint Network/APP.
Vocabulaire
io apa ité : quantité de ressources produites par un ou des écosystème(s).
Biomasse : matière organique pouvant être utilisée comme source d’énergie.
Empreinte écologique : surface nécessaire pour satisfaire des besoins en ressources donnés.
Question :
4.1 Calculer le jour de dépassement des trois pays présentés puis comparer avec le jour dépassement mondial.
4.2 Etablir un lien entre l’évolution de la production d’énergie et du jour de dépassement mondial.
