PARTIE 2 (6 points) -  LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE
Les centrales thermiques en comparaison
Sur le territoire métropolitain français, la production électrique est très fortement axée sur les combustibles à énergie nucléaire, ce qui n’est pas envisageable dans les territoires insulaires ultra-marins.

Document 1 : l’usine du Gol à l’ouest de l’île de la Réunion
Construite en 1892, l’usine du Gol est l’une des deux usines sucrières encore en fonctionnement sur l’île de la Réunion.
Elle consomme de l’énergie pour générer de la vapeur basse pression nécessaire au traitement de la canne à sucre. Parallèlement, elle produit également de l’électricité par cogénération à partir des déchets issus de la canne à sucre.
C’est la bagasse, la fibre de canne à sucre résiduelle après le broyage, qui est utilisée comme combustible durant la période de récolte sucrière, qui s’étale chaque année du 1er juillet au 31 décembre.
Lors de chaque campagne sucrière, plus de 300 000 tonnes de bagasse produites sont utilisées comme combustible. Cette centrale, dite à cogénération hybride bagasse/charbon, peut fournir une puissance maximale de 95 MW en fonctionnement bagasse. Hors période sucrière en fonctionnement charbon, la puissance totale du site atteint 111 ,5 MW.
Source: d’après www.connaissancedesenergies.org/a-la-reunion-la-canne-a-sucre-productrice-d-energie,
(consulté le 15-09-2017)
Document 2 : les centrales électriques thermiques à combustible nucléaire
La fission des atomes d’uranium produit de la chaleur, utilisée pour transformer de l’eau en vapeur qui met en mouvement une turbine reliée à un alternateur, pour produire de l’électricité.
Source : d’après www. edf. fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/le-fonctionnement-­d-une-centrale-nucleaire, (consulté le 15-09-2017)

Document 3 : schémas de fonctionnement
Centrale thermique à combustible fossile

 

Centrale thermique à combustible nucléaire

Source : d’après www. edf. fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/le-fonctionnement-­d-une-centrale-nucleaire, (consulté le 15-09-2017)

 
QUESTIONS

Question 1 :
Dans ce diagramme énergétique, applicable aux deux types de centrales thermiques, associer à chaque numéro la forme d’énergie mise en jeu.

Question 2 :
2.1. Les centrales électriques thermiques à combustible nucléaire font intervenir la réaction de fission. Définir ce type de réaction.

2.2. Parmi les équations suivantes, reconnaître l’équation modélisant un exemple de fission.
Nommer la réaction modélisée par l’autre équation.



Question 3 :
Poser le calcul qui permettrait de déterminer l’énergie électrique maximale que la centrale du Gal peut fournir pendant la période sucrière.

Question 4 :
4.1. Nommer le type de transformation chimique qui intervient dans la centrale du Gal.
4.2. Le glucose de formule brute C5H1206 (constituant principal de la cellulose que l’on retrouve dans la bagasse) subit cette réaction. Quels sont les produits de cette réaction chimique ?

Question 5 :
À l’aide des documents et de vos connaissances, donner un inconvénient majeur sur le plan environnemental de chaque type de centrale.