Défi énergétique/Exercices/Le trottoir intelligent

Annale de sujet d'examen

Cet exercice est tombé au Baccalauréat (avril 2012).

Document : Récupérer l'énergie du quotidien

Marcher, parler… la moindre de nos activités dégage une énergie… qui ne sera plus perdue ! Quel point commun entre un trottoir, une conduite d'eau, un portable ou une gare ? Ce sont des sources d'énergie. Vous avez bien lu : un trottoir ou une tuyauterie d'immeuble peuvent… produire de l'électricité ! C'est que la recherche de nouvelles sources d'énergie ne connaît plus de limites ; quitte à prendre des voies aussi insolites qu'ingénieuses. Ainsi, l’idée a-t-elle germé d'exploiter ici et là l'énergie qui se dégage du quotidien sans prétendre, pour autant concurrencer les grandes sources traditionnelles.
En 2010, la mairie de Toulouse reprend l’idée avec un chercheur de l'École Nationale Supérieure d'Électrotechnique et une entreprise. Un trottoir composé de 20 dalles qui s'enfoncent de 5 mm sous chaque pas permet d’utiliser l'énergie cinétique des passants pour déplacer un aimant sous la dalle et produire du courant : de quoi alimenter un lampadaire à DEL* consommant 50 W. Un prototype est en cours d'installation.

• DEL : diode électroluminescente

D'après un article de Sciences et Vie, Mars 2011

Questions

En vous aidant du document et en utilisant vos connaissances, répondez aux questions suivantes :

1. A Toulouse, le dispositif évoqué permettrait d'alimenter des lampadaires consommant chacun 50 W. A raison d'une moyenne de deux heures de fonctionnement par jour pendant toute une année, calculez l'énergie consommée en une année par un lampadaire.
2. Explicitez la limite du concept décrit à Toulouse en l'état actuel de sa mise en place.

   

   Chaine énergétique du dispositif de Toulouse

3. Reproduisez et complétez sur votre copie la chaine énergétique ci-contre, en identifiant la forme d'énergie pour chaque rectangle.
4. Expliquez pourquoi le dispositif utilisé à Toulouse peut être qualifié de « source d'énergie propre et renouvelable ».
5. D'après l'article, ces nouveaux dispositifs ne prétendent pas concurrencer les « grandes sources traditionnelles ». Citez deux sources traditionnelles, qualifiées de « non renouvelables ». Expliquez pourquoi elles ne peuvent pas être qualifiées de « propres ».