L'atelier des apprentis

En 2021, 0,34 % de l'électricité mondiale a été produite dans des centrales géothermiques. Ces centrales exploitent la chaleur interne de la Terre en faisant circuler de l'eau à plusieurs kilomètres de profondeur. Cette eau chauffée est transformée en vapeur dans un générateur de vapeur qui alimente ensuite un turbo-alternateur. Pour faire circuler l'eau sous Terre, on a parfois recours à la fracturation hydraulique qui consiste à disloquer certaines roches en y injectant un fluide à très haute pression.

Les usines marémotrices produisent de l'électricité grâce au déplacement d'eau généré par les marées. En France, l'usine de la Rance, en Bretagne, a été mise en service en 1966. Cette usine possède 24 turbines pouvant chacune entraîner un alternateur de 10 MW. La production d'électricité se fait lorsque la marée monte et lorsqu'elle descend, tant qu'il y a un déplacement d'eau au niveau des turbines.

Mais la construction de cette usine n'a pas été neutre sur le plan environnemental : les écosystèmes ont été fortement touchés. Le barrage qui limite l'évacuation des alluvions vers la mer provoque un envasement de la Rance.

1. Calculer la résistance R d'un câble à très haute tension en cuivre de 500 m de long.

2. Calculer l'intensité du courant I traversant le câble à très haute tension lorsque celui-ci délivre une puissance de 20 MW.

3. Estimer l'énergie dissipée par effet Joule en une journée en watt-heure (W·h).

Les piles à combustible sont des dispositifs de conversion d'énergie qui se développent de plus en plus. Elles fonctionnent grâce à une réaction chimique entre le dioxygène \mathrm{O}_2 et un réactif qui peut être le dihydrogène \mathrm{H}_2 gazeux ou le méthanol \mathrm{CH}_4 \mathrm{O} (qui est liquide à pression et température ambiante). Dans le cas d'une pile à combustible à dihydrogène, la réaction ne rejette pas de dioxyde de carbone \mathrm{CO}_2.