FICHES pédago collège by Conseil général de la Manche

Classeur pédagogique Collèges

SOMMAIRE

Comment utiliser ce classeur L’exposition « Une maison pour habiter ici sur notre planète » Fiches pédagogiques et réponses Lien avec le programme scolaire

Comment utiliser le classeur Ce classeur est destiné aux enseignants de collèges qui souhaitent préparer leur visite de l’exposition du Pavillon des énergies. Il rassemble un descriptif de l’exposition et la présentation des fiches pédagogiques conçues pour servir de support à la lecture de l’exposition, ainsi qu’une grille d’utilisation.

L’exposition « Une maison pour habiter ici sur notre planète » L’exposition « Une maison pour habiter ici sur notre planète » permet de découvrir et d’appréhender les enjeux du changement climatique, des énergies renouvelables et de la construction durable à travers de nombreux supports ludiques et dynamiques.

L’exposition se décompose en 4 pôles dont les 3 premiers sont utilisés par les fiches pédagogiques : > > > >

Notre planète est déréglée Une maison durable, l’éco-construction Énergies renouvelables, énergies inépuisables La maison des gestes malins

Le 4e pôle dédié aux éco-gestes au quotidien ne fait pas l’objet de fiches pédagogiques spécifiques. Il peut cependant avantageusement servir à terminer la visite de l’exposition en positionnant l’élève devant les actions qu’il peut mettre en place au quotidien.

Des plots enfants spécifiques :

En parallèle de l’exposition permanente pour adultes, 5 plots enfants, repérés par le logo (luciole ci-contre) destinés à une meilleure compréhension des ces enjeux par un public scolaire jalonnent l’exposition. Interactifs et ludiques, le discours y a été spécifiquement adapté pour des jeunes de 9 à 13 ans. Plot 1 : maquette 3D interactive sur la maison bioclimatique : une maison pleine d’astuces pour réduire les besoins en énergie ! Plot 2 : boîte à toucher pour découvrir des matériaux de construction et d’isolation Plot 3 : borne interactive sur la découverte des énergies renouvelables Plot 4 : maquettes et questions sur les éoliennes Plot 5 : panneau sur les gisements d’énergies dans la Manche

Fiches pédagogiques et réponses Ces fiches ont pour objectif de guider les élèves vers les parties présentant un intérêt pédagogique sur les thèmes de l’énergie et de l’éco-construction tout en étant accessibles à leur niveau de compréhension. Toutes les réponses aux questions (sauf pour les questions ouvertes) se retrouvent dans l’exposition

Titre du chapitre du panneau d’exposition

Titre du panneau d’exposition

nº11 Les énergies fossiles et fissiles Énergies fossiles, énergie facile Débris d’animaux et de végétaux

Les énergies fossiles sont les énergies issues du pétrole, du charbon, du gaz naturel. Ces matières premières sont extraites dans le sous-sol, parfois à très grande profondeur. Découvre leur importance dans notre vie quotidienne mais aussi les problèmes à venir...

Sables et vase s’accumulent, le sol s’enfonce Pétrole

Année 0

Des millions d’années plus tard

Q38

Voici un schéma de la formation du pétrole. > Inscris ci-dessous la phrase du panneau qui résume cette formation (et celle du charbon, issu de la décomposition de vieilles forêts). …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q39

Les utilisations des énergies fossiles sont multiples > Relie chaque source d’énergie à son(ses) usage(s) possible(s) aujourd’hui en France

Chauffage

•

Transports

•

Produire de l’électricité

•

Pétrole

•

Q40

Cuisine

Charbon

•

Industrie chimique(plastique)

Gaz naturel

> Indique 2 avantages et 3 inconvénients à l’utilisation de ces énergies fossiles.

Avantages

Inconvénients

……………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Pôle ou se trouve le panneau répondant aux questions de la fiche

Fiche n°11

Panneau de l’exposition répondant à la fiche n°11

F16 F8 F9

Plan de l’exposition et des fiches pédagogiques

1. Notre planète est déréglée

2. Une maison durable, l’éco-construction

4. La maison des gestes malins

F21

F18

F10 F22

Fiche Thèmes abordés

Lien avec autres fiches

n°1. Les enjeux liés au changement climatique......... Ras n°2. Les sources énergétiques non renouvelables.. Lien avec la fiche 11 n°3. Les Gaz à Effet de Serre........................................ Ras

n°4. PÔLE 2 n°5. une maison durable, n°6. l’éco-construction n°7. n°8. n°9. n°10.

Définition de l’éco-construction............................ Le bioclimatisme ..................................................... Bâti ancien et éco-construction ........................... La règlementation thermique ................................ Les matériaux de construction et d’isolation...... Les matériaux de construction et d’isolation...... L’urbanisme durable.................................................

Ras Ras Ras Nécessite d’avoir vu les fiches 5 et 6 Ras Ras Ras

n°11. n°12. n°13. n°14. n°15. n°16. n°17. n°18. n°19. n°20. n°21. n°22.

Les énergies fossiles .............................................. Les énergies fissiles .............................................. Les sources d’énergies renouvelables................ Les énergies renouvelables à la maison ............ Le bois énergie ........................................................ Le solaire thermique .............................................. Le solaire photovoltaïque ...................................... La biomasse ............................................................. Le grand hydraulique .............................................. Le grand éolien ........................................................ L’énergie de demain ............................................... L’énergie de demain (suite) ...................................

Lien avec la fiche 2 Lien avec la fiche 2

PÔLE 3 énergies renouvelables, énergies inépuisables

F20

Aide au choix des fiches pédagogiques

PÔLE 1* Notre planète est déréglée

F19

F1: emplacement des panneaux correspondant à la fiche 1

F21

F13

Plots enfants

F15

F12

3. Énergies renouvelables, énergies inépuisables

PÔLE

F11

F14

F17

indispensable pour appréhender les bases sur les énergies renouvelables

Nécessite d’avoir vu la fiche 13 Ras Ras Ras Ras Ras Ras Ras Lien avec le pôle 4

* Les notions de base sur le changement climatique ou les gaz à effet de serre

abordées dans ces fiches sont primordiales pour mieux appréhender les fiches suivantes. Il est donc indispensable que ces notions aient été abordées (soit en classe en amont de la visite, lors d’un atelier pédagogique réalisé au Pavillon des énergies ou encore que tous les élèves travaillent sur ces 3 premières fiches).

Pour faciliter la recherche des élèves, voici quelques indications pratiques. - chaque fiche comprend un titre se rapportant à un panneau de l’exposition, et éventuellement un sous-titre correspondant à un chapitre. Parfois, ce sont aussi les photos qui servent de guide de lecture, celles-ci figurant dans l’exposition. - la plupart des réponses sont énoncées dans les premières lignes suivant ces titres ou ces photos. En effet, des textes ou schémas plus ardus, en plus petits caractères, sont nettement destinés à un public adulte. - les fiches comprennent parfois un petit texte d’introduction pour présenter une notion nécessaire à la compréhension du thème du panneau et donc de la fiche ou bien une information complémentaire repérée dans un encadré avec la formule « le sais-tu ? » - tous les plots enfants comportent également une part des réponses aux questions des fiches. Celles qui y font référence sont marquées du logo luciole. - quelques questions invitent l’élève à se positionner sur un problème, à émettre un avis personnel sur une information donnée : il s’agit là d’ouvrir le dialogue sur des choix possibles, des ressentis sans qu’il n’y ait qu’une seule réponse possible. Dans la pratique, ces fiches sont créées pour être photocopiées et remises aux élèves lors de leur visite de l’exposition. Comptez en moyenne 5 à 8 mn par fiche pour que l’élève y réponde. Selon vos objectifs, vous pouvez constituer des groupes qui travailleront sur des thèmes différents, afin que la classe recueille l’ensemble des informations ; à votre charge ensuite de mener un travail complémentaire en classe pour la communication des informations entre élèves. Vous pouvez aussi vous focaliser sur une partie seulement des thèmes, en fonction des connaissances déjà acquises par les élèves ou vos objectifs. En ce sens, il est conseillé de ne photocopier pour chaque élève qu’une partie des fiches. Dans tous les cas, n’hésitez pas à nous contacter pour tout renseignement ou pour préparer votre visite. Nous sommes à votre disposition.

Conseil pour la visite :

Il peut être intéressant de laisser un temps libre aux élèves d’1/4 heure pour parcourir l’exposition dans son ensemble, repérer des photos, des titres, des slogans qui les marquent avant de distribuer les fiches. Une discussion sur leurs premières impressions peut être l’occasion de mettre à jour des questionnements, des représentations, des remarques intéressantes dans le cadre de votre projet.

Liens avec le programme scolaire Les thèmes liés à l’énergie et à l’habitat se retrouvent dans les programmes scolaires de collège de façon explicite en géographie et en technologie, en particulier en classe de 5e . De plus, ils s’intègrent plus largement dans le cadre de l’éducation au développement durable (EDD), généralisée depuis 2004 dans les programmes scolaires. « L’éducation à l’environnement pour un développement durable doit être une composante importante de la formation initiale des élèves, dès leur plus jeune âge et tout le long de leur scolarité, pour leur permettre d’acquérir des connaissances et des méthodes nécessaires pour se situer dans leur environnement et y agir de manière responsable. » (circulaire n°2004-110 du 8 juillet 2004).

Programme de 6e : extraits

Géographie « en classe de 6e, l’accent est mis sur la diversité des modes d’occupation de la planète, lisible notamment dans les paysages » - mon espace proche: paysages et territoire : lecture de paysages quotidiens et découverte du territoire proche, lieux, quartiers, réseaux de transports - habiter la ville - habiter le monde rural Éducation civique « les élèves apprennent que la vie en société impose des règles qu’il convient de connaître, de respecter et de comprendre ». - l’habitant […] Les acteurs locaux et la citoyenneté : les habitants peuvent participer à la commune directement ou par le biais d’association. Ils doivent contribuer au respect de l’environnement et du cadre de vie »

Technologie « l’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application central, celui des moyens de transports » - « les énergies mises en œuvre : il s’agit d’identifier les différentes énergies exploitées dans le fonctionnement de l’objet technique étudié et de comprendre que les choix des énergies sont liés à des contraintes techniques et humaines. Cette première approche conduit l’élève à une sensibilisation aux problèmes environnementaux et au développement durable ».

Programme de 5e : extraits

Géographie - humanité et développement durable « le programme de 5e est consacré à la poursuite de l’étude du développement durable. Une étude de cas […] permet en posant les trois dimensions du développement durable d’appréhender simplement le concept. » - les enjeux du développement durable (à partir d’une étude de cas aux choix) - des sociétés inégalement développées (dont inégalité devant les risques, la pauvreté dans le monde) - des hommes et des ressources dont o Ménager l’atmosphère : la qualité de l’air : du global (réchauffement climatique) au local (pollutions urbaines), les activités humaines et économiques ont un impact sur l’atmosphère. Des politiques à tous les niveaux d’échelle sont mises en œuvre pour réguler cet impact. o la question de l’énergie : la ressource énergétique (pays consommateurs et pays producteurs, épuisement progressif des ressources fossiles, recherches de solutions) - une question au choix pour développer un des thèmes du programme ou pour répondre aux questions que l’actualité peut susciter de la part des élèves Technologie en classe de 5e, l’enseignement de la technologie prend appui sur le domaine d’application « habitat et ouvrage » […] le logement, l’agencement des bâtiments publics et d’habitation […] l’isolation phonique et thermique […] sont autant d’applications sur lesquelles il est pertinent de faire s’interroger l’élève. » Les contenus sont vus à travers : - l’analyse du fonctionnement d’un objet technique - les matériaux utilisés - les énergies mises en œuvre - l’évolution de l’objet technique

Programme de 4e

Technologie en classe de 4e, l’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application : « confort et domotique ». L’équipement intérieur […] ou extérieur (éclairage, éolienne, installations solaires, […]), l’informatisation et l’automatisation des systèmes du quotidien (chauffage, éclairage, sécurité des biens et des personnes…) sont autant d’éléments proches des élèves et sur lesquels il est pertinent de les faire s’interroger. Les contenus sont vus à travers : - l’analyse du fonctionnement d’un objet technique - les matériaux utilisés - les énergies mises en œuvre - l’évolution de l’objet technique

nº01 Le sais-tu?

La Terre est si belle... Aujourd’hui le changement climatique est enclenché sur notre planète Terre. Au cours de cette exposition, tu découvriras quelques causes et conséquences … Mais tu verras aussi comment les hommes peuvent agir maintenant pour en limiter les effets et garder ainsi une belle planète.

La température de la Terre correspond à une moyenne: les météorologues la calculent à partir de millions de mesures de températures prises sur l’ensemble des pays tout au long de l’année.

Tu peux lire des données sur l’augmentation de températures moyennes de la Terre. > Note la phrase qui correspond à une observation prouvée, vraie …………………………………………………………………………………… > Note la phrase qui correspond à une prévision, montrant une incertitude dans la donnée ……………………………………………………………………………………

Si tu avais à créer ce panneau « La terre est si belle... », quels types de photos proposerais-tu pour illustrer la beauté de la Terre ? Cite 3 exemples. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Le feu, l’eau, l’air, la terre...

Le changement climatique global aura des conséquences diverses sur la planète. Cite un exemple pour chaque type de conséquences. Conséquences climatiques …………………………………………………………………………………… Conséquences écologiques …………………………………………………………………………………… Conséquences humaines ……………………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

nº02 Le changement climatique de la planète et la consommation d’énergie sont étroitement liés depuis 200 ans environ. De plus, les enjeux liés à notre consommation d’énergie sont immenses ce qui va modifier à l’avenir certains de nos modes de vie, de nos industries…

Notre planète est déréglée Des ressources énergétiques trop sollicitées… et limitées

Quel enjeu et problème essentiel soulèvent ce graphique, sachant qu’aujourd’hui 85% de la consommation d’énergie reposent sur le pétrole, le gaz et le charbon? (NB: les dates indiquées sont calculées à partir de l’année de référence 2007)

.…………………………………………………………………………………… 250 218 ans 200 150 100 71 ans

63 ans

50 -

41 ans

0charbon

uranium

gaz

pétrole

Pour les 3 sources d’énergie suivantes, indique l’âge que tu auras l’année où les réserves prouvées seront épuisées? (à calculer à partir de l’année de référence : 2007) Source d’énergie

âge

Pétrole -----------------------gaz naturel -----------------uranium ----------------------

Quel sentiment cela t’inspire?

inquiétude

colère

indifférence

tristesse

doute

joie

Mais les hommes agissent. Ils ont des réserves d’intelligence, d’ingéniosité pour relever ce défi. À ton avis, que serait-il possible de faire? Imagine deux types d’actions pour limiter ou résoudre les problèmes que l’épuisement des sources d’énergie non renouvelables vont provoquer. Mon idée n°1:

Mon idée n°1:

……………………………………………………………

Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

nº03 Tu as sans doute entendu parler de l’effet de serre. Ce phénomène qui participe au changement climatique actuel, est lié en partie à notre consommation d’énergie. Il fait référence à ce qui se passe dans une serre de jardin.

GES = gaz à effet de serre Un risque de déséquilibre

effet de serre « additionnel »

effet de serre « naturel »

Une erreur s’est glissée dans une des phrases de la légende. > Cherche-la et barre-la puis corrige le texte. 1 Une partie des rayons du soleil est réfléchie dans l’espace par l’atmosphère. 2 Une autre partie traverse l’atmosphère. Arrivant à la surface de la Terre, elle est partiellement absorbée par celle-ci et la réchauffe. 3 L’énergie non absorbée par la Terre est renvoyée vers l’espace. 4 Les activités humaines réchauffent l’atmosphère. 5 Une partie de cette chaleur traverse l’atmosphère et est émise dans l’espace. 6 Une autre partie reste piégée par les Gaz à Effet de Serre (GES) et réchauffe l’atmosphère.

Ma correction : …………………………………………………………………………

Il existe plusieurs sortes de Gaz à Effet de Serre (GES). On parle beaucoup du CO2, le dioxyde de carbone, couramment appelé le gaz carbonique, mais il n’est pas le seul. Pour les types d’activités suivants, cite une cause d’émission de gaz à effet de serre et un exemple de GES :

Cause de l’émission

GES émis

Énergie Agriculture Industrie

Parmi les phrases suivantes, barre celles qui sont fausses. > Les gaz à effet de serre (GES) sont tous dus aux activités humaines > L’effet de serre est naturel : grâce à lui, la température moyenne est à 15°C et non pas -18°C. > Le secteur des transports produit peu de gaz à effet de serre > Le changement climatique actuel est dû à l’augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère provoquée par les activités humaines : cela provoque une augmentation de l’effet de serre. > La combustion des énergies fossiles n’est qu’une cause parmi d’autres, sans plus d’importance, de l’augmentation de l’effet de serre.

Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

nº04 L’éco-construction, une maison durable Préserver la planète, être solidaire des hommes, cela peut aussi se faire lors de la construction de sa maison, lors de l’aménagement de son logement. Comment? Pars à la découverte de ces nouvelles façons de concevoir son habitation...

Q10

Retrouve la définition de l’éco-construction. > Note celle qui a été choisie dans cette exposition …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q11

On dit qu’un logement éco-construit respecte l’environnement. > Cite deux exemples. …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q12

Une maison durable est construite dans le respect de l’humain. > Cite un exemple relié à l’aspect social et humain de l’éco-construction. …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

Q13

En quoi l’éco-construction favorise-t-elle l’emploi? > Cite un exemple ……………………………………………………………………………………………

Q14

Quels arguments sont mis en avant pour convaincre qu’il faut construire ou rénover durablement? > Cite-en deux. …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

Q15

L’éco-construction relève de plusieurs domaines. > Entoure ceux qui le concernent directement • esthétisme (= beauté ) de l’architecture

• émission CO2

• environnement

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

• emploi

• énergie • jardinage

• santé

nº05 L’habitat bioclimatique est peu consommateur d’énergie grâce à des choix bien pensés lors de sa construction ou de sa rénovation: orientation par rapport au soleil, forme du bâtiment, emplacement et nombre des fenêtres, disposition des pièces...

L’éco-construction Le bioclimatisme: une maison dans le bon sens

Q16

À l’aide de la maquette, indique les types d’aménagement correspondant à chaque avantage bioclimatique • Ces espaces n’ont pas besoin d’être chauffés. De plus, ils protègent les pièces de vie, placées au sud, du froid extérieur : ....................................... • La maison est protégée des vents dominants qui refroidissent l’air : ....................................... • Ces ouvertures favorisent l’éclairage naturel et le réchauffement direct par la chaleur du soleil en hiver: .............................................................................. • La forme de la maison limite les pertes d’énergie: .............................................................................

Soleil d’été

Q17

VENTS DU NORD

Protection solaire

Arbre caduque: ombre l’été

La serre solaire Une véranda n’est pas forcément une serre solaire. Quel élément d’architecture faut-il pour qu’une pièce située au sud et composée de baies vitrées puisse véritablement jouer le rôle de serre solaire ?

Soleil d’hiver

.............................................................................. Écran végétal végétation persistante

FAÇADE SUD

Espace tampon

Serre solaire

Q18 NORD

cellier

abri de jardin

Voici plusieurs plans de bâtiments/architecture. Lesquels présentent une disposition en accord avec les principes du bioclimatisme?

garage

cuisine

véranda

garage

séjour

cuisine

bains

salle de bains

chambre

séjour

dégagement mur capteur

chambre

bureau

salle de bains

chambre

serre

Maison n°1

entrée

cuisine

wc salon

NORD

Maison n°2

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

Maison n°3

nº06 Le bâti ancien

Dans la Manche, le bâti ancien est important. Faites pour durer, ces maisons sont construites avec des matériaux locaux et certains traits de conception rappellent les principes de lamaison bioclimatique.

Q19

Voici différentes maisons construites dans la Manche. Quelles sont celles qualifiées de« traditionnelles » ou bâti ancien? > Entoure-les

Q20

Cite 3 caractéristiques que les bâtiments traditionnels ont. …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q21

Le bâti traditionnel emploie des matériaux locaux à forte inertie thermique c’est à dire qu’ils ont une capacité à se réchauffer et à se refroidir lentement. Ainsi, ils peuvent restituer la chaleur du soleil pendant la nuit, éviter les surchauffes des pièces dans la journée l’été.. Quelle est leur spécificité dans l’architecture? O Ils sont toujours en terre O Ils forment des murs épais O Il y a une couche d’air isolante entre deux épaisseurs de ce matériau

Q22

À ton avis, pourquoi à partir des années 1950, a-t-on arrêté de les utiliser dans la construction des logements? Donne au moins une raison. ……………………………………………………………………………………

Le bâti ancien et l’éco-construction 3 points communs entre le bâti ancien, Q23 Cite traditionnel et l’éco-construction d’aujourd’hui. Bâti ancien

Bâti moderne éco-construit

…………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

nº07 construction ou rénovation la performance énergétique

Rendre l’habitat moins gourmand en énergie tout en gardant le confort et agir ainsi contre le changement climatique, tel est le défi à relever aujourd’hui dans le secteur du bâtiment. Les techniques et les matériaux existent : il est donc possible de construire mieux dès aujourd’hui

L’énergie la moins chère est celle que l’on ne consomme pas.

Q24

Quelles actions sur la construction ou la rénovation correspondraient à ce slogan? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q25

Pour éviter les dépenses de chauffage, quelle est la priorité concernant les travaux à mener? > Coche la bonne réponse. O S’équiper en chauffage performant et avec une source d’énergie renouvelable O Isoler le logement très efficacement

Logements neufs: la réglementation évolue

Q26

La réglementation évolue et incite de plus en plus à construire des logements peu gourmands en énergie. Voici différents termes. > Retrouve les noms donnés aux types de bâtiments suivants:

Bâtiment A : il produit plus d’énergie qu’il n’en consomme grâce à une très bonne isolation, une architecture adaptée mais aussi grâce à l’usage de sources d’énergie renouvelable (solaire, petit éolien…) :

Bâtiment B : il a une consommation d’énergie très basse, voire qui est compensée par les apports solaires = bâtiment ……………………………………………..

= bâtiment …………………………………………….

Q27

En quelle année le type de bâtiment A sera-t-il obligatoire pour les nouvelles constructions? ……………………………………………………………………………………

Q28 < 50

51 à 90

91 à 150

151 à 230

231 à 330

331 à 450

> 450

Logement économe

Logement énergivore

Consommation énergétique en kWh/m2/an d’énergie primaire

Depuis 2007, le diagnostic de performance énergétique (DPE) a été créé pour informer les nouveaux propriétaires ou locataires d’un logement sur sa consommation en énergie en la situant sur une échelle de référence. Une étiquette énergie traduit ses conclusions. À ton avis, quels sont les intérêts d’un tel diagnostic? > Trouve une réponse. …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

nº08 Le matériau de construction et l’isolant idéal existent-ils? Éco-construire c’est à la fois choisir une architecture économe en énergie, en espace mais c’est aussi bien choisir ses matériaux … Le choix est de plus en plus large aujourd’hui, et il n’est pas facile de tout concilier: respect de l’environnement, respect pour la santé, efficacité, prix…

Q29

Pars à leur découverte… peut-être un jour choisiras-tu l’un d’entre eux...

Une maison « durable », ce n’est pas seulement une maison construite dans le respect de l’environnement. Elle doit aussi répondre à des enjeux de bien-être des hommes et à des enjeux économiques. Pour chacun de ces 3 aspects, trouve une caractéristique concernant le choix des matériaux ou des isolants. Ex: « fabrication à partir d’un matériau renouvelable » est à mettre dans l’ensemble «environnement »

environnement

Q30

économie

Bien-être des hommes

Diminuer la consommation d’énergie en France, c’est aussi possible en choisissant des objets, des matériaux qui ne consomment pas trop d’énergie pour les fabriquer et les transporter. Pour découvrir le nom donné à cette énergie « cachée », réponds aux questions ci dessous et tu liras le mot mystère dans la ligne grisée 1. nom d’une forme de matériau de construction très commun, souvent fabriqué en ciment

2. plante cultivée dont les tiges servent d’isolant

3. matériau de construction renouvelable s’il est issu de forêts gérées durablement

4. bon isolant fabriqué à partir de papier recyclés (laine de ...)

4 le mot mystère est l’énergie...........................

Q31

5. matériau traditionnel que l’on commence à réutiliser sous forme de brique par exemple

En t’aidant du panneau et des fiches matériaux, complète les phrases ci-dessous Pour la fabrication de la laine de verre, l’énergie …………… est ……………………. Pour la fabrication de la laine de chanvre, l’énergie …………est …………………… Pour la fabrication de la laine de cellulose, l’énergie …………est ……………………

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

nº09 Le matériau de construction et l’isolant idéal existent-ils? (suite) Q32 Caractéristique > Type de matériaux ou isolant V

Pour chaque matériau, coche d’une croix les cases correspondantes à ses caractéristiques. Ressource renouvelable ou recyclable

Impacts sur la santé faibles ou inexistants

Bon ou très bon isolant

Facilement disponible

Parpaing Ouate de cellulose Bois Brique de terre crue Laine de verre Laine de chanvre

Q33

La laine de verre a été et est encore l’isolant le plus utilisé dans les bâtiments. Mais pourquoi cherche-t-on aujourd’hui à utiliser d’autres isolants ? > Cite une raison ……………………………………………………………………………………

Q34

La construction en bois, matériau naturel, est-elle toujours écologique? > Explique. …………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………

Et toi, si tu avais à construire ta maison aujourd’hui, quels matériaux et isolants choisirais-tu?

> Indique aussi la raison de ton choix en une phrase …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

nº10 Un urbanisme durable Les collectivités (= communes, communauté de communes…) ont de grandes responsabilités dans l’aménagement des villes, des quartiers.

Q35

Elles définissent des réglementations concernant les constructions (ex: hauteur, type d’architecture…). Elles peuvent ainsi agir pour lutter contre le changement climatique en incitant à construire de façon durable.

La maison individuelle, éco-construite ou non, présente des intérêts mais aussi des inconvénients au regard du développement durable par rapport à un habitat plus collectif (petits immeubles, maisons jumelées…). Parmi les propriétés et /ou effets suivants, > relie à la maison individuelle ceux qui la concernent. > Puis entoure ce qui est un inconvénient pour l’environnement.

Consomme du terrain

•

• Grande proximité du voisinage

Espace intime préservé

•

• Étalement des zones construites d’où un éloignement des zones de commerces, écoles et autres services...

Économie de chauffage car une partie des murs extérieurs sont au contact d’autres logements chauffés •

Q36

• Gourmand en énergie

En quoi la « consommation » d’espace par les constructions d’habitations et l’étalement posent problème? > Trouve une réponse. …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Les éco-quartiers Q37

Dans un éco-quartier, les logements sont bâtis selon les principes de l’éco-construction mais pas seulement. On fait également attention à d’autres aspects de l’aménagement global du quartier et /ou à son fonctionnement. . > Lesquels? Cite deux exemples …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Et toi, quel type d’habitat préfères-tu? Pourquoi? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

nº11 Les énergies fossiles et fissiles : Énergies fossiles, énergie facile Débris d’animaux et de végétaux

Sables et vase s’accumulent, le sol s’enfonce Pétrole

Année 0

Des millions d’années plus tard

Q38

Q39

Les utilisations des énergies fossiles sont multiples > Relie chaque source d’énergie à son(ses) usage(s) possible(s) aujourd’hui en France

Chauffage

•

Pétrole

• Transports

•

Produire de l’électricité

•

Q40

Cuisine

Charbon

•

Industrie chimique(plastique)

Gaz naturel

> Indique 2 avantages et 3 inconvénients à l’utilisation de ces énergies fossiles.

Avantages

Inconvénients

……………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº12 Les énergies fossiles et fissiles : L’énergie nucléaire, énergie fissile-les gisements d’énergie dans la Manche

Q41

L’énergie nucléaire est très développée en France pour la production d’électricité. Cette énergie provient de l’énergie présente au cœur des atomes, grains de matières microscopiques constitués d’un noyau et d’électrons. L’énergie nucléaire fonctionne à partir d’uranium. L’uranium est O �Un liquide O� Une roche dure O� Un gaz Cet uranium provient de mines présentes: O� En France O� À l’étranger

Carrière d’uranium en Afrique

Q42

Complète le texte par les mots manquants En cassant les noyaux d’atomes d’…………………… et de …………………..….., une énergie gigantesque se dégage sous forme de ……………………… et de ………………………………. La chaleur sert à chauffer un circuit d’eau permettant de produire de la …………………..d’eau. Celle-ci est utilisée pour développer de l’énergie………………………… (avec une turbine ) qui entraine un alternateur, producteur d’électricité. Une centrale nucléaire existe à ……………………… dans le nord de la Manche.

Q43

Pourquoi dit-on que l’énergie nucléaire est une énergie fissile? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q44

Indique 2 avantages et 4 inconvénients à l’utilisation de cette énergie fissile.

Avantages

Inconvénients

…………………………

……………………………………………………………………………………………

…………………………

……………………………………………………………………………………………

Q45

Entre les avantages/inconvénients des énergies fossiles et de l’énergie fissile, pour toi, quelles sont les deux différences principales ? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº13 Les énergies renouvelables La plupart des énergies renouvelables se régénèrent d’elles-mêmes en permanence. Quand on les utilise, on ne les épuise pas. L’énergie du bois est dite aussi renouvelable si on veille à remplacer les arbres coupés en plantant d’autres arbres, et à les laisser grandir.

Q46

Indirectement, plusieurs de ces énergies renouvelables proviennent du soleil. > Retrouve pour chaque effet du soleil le type d’énergie • Le soleil participe à son cycle (évaporation, précipitation…) : ……………………… • Le soleil est indispensable à leur croissance : ……………………………. • Le soleil chauffe la terre en surface : ………………………….. (de surface) • Le soleil chauffe de façon différente les masses d’air à l’origine de ce phénomène: ……………………………………………………………………………………………

Q47

Quelle est l’énergie renouvelable qui ne provient nullement du soleil ? (ni directement, ni indirectement) …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q48

Outre le fait que les énergies renouvelables soient inépuisables, quels sont leurs 2 autres avantages principaux ?. …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

Leur place en France Q49

Vrai ou faux?

• Aujourd’hui, la France produit 20% de son énergie à partir de sources renouvelables

O Vrai O faux

• On peut faire de l’électricité à partir des déchets urbains ………………………………

O Vrai O faux

• Le bois est la source d’énergie renouvelable qui produit le plus d’énergie thermique aujourd’hui……………………………………………………………

O Vrai O faux

• C’est l’énergie éolienne qui produit la plus grande part de l’énergie électrique d’origine renouvelable………………………………………………

O Vrai O faux

• La France s’est engagée à produire 20% de son énergie à partir de source renouvelables pour 2020.………………………………………………………………… …

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

O Vrai O faux

nº14 Dans son logement, on consomme beaucoup d’énergie: pour se chauffer, cuisiner, s’éclairer, faire fonctionner des appareils électriques, chauffer l’eau… Pour préserver la planète, il est possible d’utiliser directement des sources d’énergies renouvelables dans la maison!

Les énergies renouvelables dans la maison Q50

À ton avis, dans une maison, pourquoi faut-il faire beaucoup d’efforts sur les économies de chauffage et/ou utiliser des énergies renouvelables pour se chauffer?

Q51

Dans et autour d’une maison, quelles installations utilisant les sources d’énergie renouvelable permettent de produire (si possible): De l’électricité : ……………………………………………… De la chaleur : ………………………………………………… Des carburants : ………………………………………………..

Les énergies renouvelables à grande échelle Q52

Pour une production d’énergie renouvelable de masse, distribuée ensuite à de nombreux consommateurs, quels moyens peuvent être développés pour produire : De l’électricité : ………………………………………………………………………… ……………………….…………………………………………………………………… De la chaleur : …………………………………………………………………………… …………………….……………………………………………………………………… Des carburants :………………………………………………………………………… …………………….………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº15 Le bois est la première source d’énergie utilisée par les hommes depuis la découverte du feu. Aujourd’hui, des appareils modernes et performants permettent d’exploiter de façon très efficace cette source d’énergie pour se chauffer.

Le bois énergie

Q53

Relie chaque légende à la photo correspondante. Puis entoure les appareils qui suffisent à chauffer entièrement la maison.

1 Moyen de chauffage très efficace. Nécessite un approvisionnement manuel

2 Moyen de chauffage agréable à voir mais très peu efficace et un peu polluant

3 Moyen de chauffage très efficace. Alimentation automatique en bois

4 Moyen de chauffage facile à poser, agréable à voir et efficace. Nécessite un approvisionnement manuel.

Cheminée ouverte

Poêle à bois

Chaudière moderne à bûches

Chaudière moderne à plaquettes

Absorbe du dioxyde de carbone (CO2)

Rejette du dioxygène (O2)

Q54

Retrouve la phrase du panneau qu’évoque ce schéma …………………….……………………………………… …………………………………………………….………

Rejette du dioxyde de carbone (CO2)

…………………………………………………………… …………………….……………………………………… …………………………………………………….……… Consomme du dioxygène (O2)

Q55

Parmi les propositions suivantes, entoure ce qui correspond à un avantage de l’utilisation du bois comme source d’énergie pour le chauffage des bâtiments dans la Manche

• Source d’énergie locale abondante

• Entretien des haies

• Créateur d’emplois locaux

• Énergie peu coûteuse

• Source d’énergie renouvelable

• Installation possible dans tous les logements

• Énergie neutre pour le rejet de gaz à effet

• Récupération de déchets (vieux meubles…)

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº16 Même dans la Manche, l’énergie du soleil est suffisamment présente pour répondre en partie aux besoins énergétiques de nos logements ! Selon le type de panneaux solaires installés, on peut > chauffer l’eau et/ou la maison, � > produire de l’électricité.

Le solaire Chauffer l’eau et la maison Eau chaude solaire

Q56

Dans une installation solaire thermique, que fait l’énergie solaire?. O Elle chauffe l’eau directement utilisée pour se laver, faire la vaisselle, chauffer la maison. O Elle produit de l’électricité pour chauffer l’eau du ballon de stockage. O Elle chauffe un liquide eau+antigel situé dans des tubes qui, à leur tour, vont chauffer l’eau du ballon.

Q57

Dans le circuit liant le capteur solaire au ballon de stockage de l’eau, surligne en pointillé ce liquide quand il est froid, en trait plein quand il est chaud Eau chaude pour se laver... Ballon de stockage de l’eau

Capteurs solaires

Chaudière d’appoint

Liquide eau+antigel Eau froide

Q58

À quoi sert l’énergie d’appoint? (chaudière, électricité…)

Q59

Pour une famille de 4 personnes, quelle surface de capteurs faut-il installer pour satisfaire 50 à 70% des besoins

……………………….……………………………………………………………………

O 1 à 2 m2 de capteurs O 3 à 5 m2 de capteurs O 10 à 20 m2 de capteurs Et si on utilise cette énergie solaire pour chauffer en partie sa maison, combien faut-il de surface de capteurs ? ……………………….……………………………………………………………………

Q60

Ces panneaux coûtent relativement cher à installer. Mais pourquoi peut-on dire qu’ils sont souvent rentablesau final? ……………………….…………………………………………………………………… ……………………….……………………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº17 Savoir utiliser les énergies Le solaire Produire de l’électricité

Q61

L’énergie solaire peut être transformée en électricité dans des panneaux spéciaux appelés photovoltaïques. Cette invention est récente et se développe de plus en plus dans le monde. La cellule photovoltaïque convertit directement l’énergie du soleil en électricité. Pour la fabriquer, on utilise un matériau extrait de minéraux très présents dans la croûte terrestre. Ce matériau est le O Magnésium

Q62

O Silicium

O Calcium

Les cellules sont assemblées en modules. Selon le type de module, la puissance (en W/m2) varie. À l’aide du graphique, indique les puissances obtenues : pour le module le plus performant :……………..W/m2 pour le module le moins performant :………...…W/m2 Pour fournir l’électricité nécessaire à une famille de 4 personnes (hors chauffage, cuisine et eau chaude, ) il faut installer environ : O 3 à 5 m2 de modules

Q63

O 10 à 30 m2 de modules O 50 à 70 m2 de modules

Quel appareil permet de transformer le courant continu produit par les modules photovoltaïques en courant alternatif utilisé par nos appareils électriques? ……………………………………………………………………………………

Une installation efficace panneaux photovoltaïques

Q64

ouest

sud

Avantages

panneaux photovoltaïques

Q65

Pour que les panneaux photovoltaïques fonctionnent au mieux, ils doivent être orientés de telle sorte qu’ils reçoivent un maximum de lumière Entoure le panneau qui serait le plus efficace pour cette maison.

est

Peux-tu citer 3 avantages et 2 inconvénients de cette source d’énergie? Inconvénients

……………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………

………………………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº18 La biomasse La biomasse, c’est l’ensemble de la matière organique provenant des êtres vivants : végétaux, animaux, champignons, bactéries...

Q66

Transformée ou non, la biomasse peut être utilisée pour produire de l’énergie. Ces ressources énergétiques sont le bois-énergie, le biogaz, les agrocarburants.

> Indique pour les utilisations d’énergie suivantes, le type de biomasse utilisé (bois-énergie/biogaz/ agrocarburants) Transports Production d’électricité Chauffage - - - - - - -

Le bois-énergie Q67 Dans le texte suivant, barre la (les) phrase(s) fausse(s). Le bois-énergie est dans tous les cas une source d’énergie renouvelable. Il peut permettre de chauffer des immeubles, voire des quartiers entiers grâce à de grandes chaufferies. Il valorise parfois des « déchets » de l’industrie forestière (sciure, écorce…). Mais c’est une ressource arrivée à son maximum de développement en France.

Les agrocarburants à partir de plantes, les agrocarburants sont utilisés directement Q68 Fabriqués dans des moteurs adaptés ou en mélange avec l’essence ou le gazole. Pour les agrocarburants suivants, indique une plante servant à sa fabrication. Bioéthanol : ………………………….. Biodiesel : ……………………………...

Q69

Source d’énergie renouvelable, les agrocarburants ont cependant des inconvénients. Lesquels? Cites-en deux ……………………………………………………………………………………………

Le biogaz Q70

Fumier

Pour obtenir du biogaz, il faut laisser fermenter la matière organique c’està-dire la laisser évoluer dans un milieu sans oxygène. Parmi les matières suivantes, entoure ce qui peut devenir du biogaz et trouve un autre exemple.

Sac plastique

Épluchures

Boîte de conserve

tonte de pelouse

Restes de viande

mon exemple : .......................................................

Q71

Outre l’aspect renouvelable de cette ressource énergétique, quel autre avantage peut présenter la fabrication du biogaz? .......................................

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº19 Le grand hydraulique la force de l’eau

Q72

L’eau a une énergie du fait de son mouvement. On peut utiliser cette force dans les centrales hydroélectriques pour produire de l’électricité.

Retrouve les légendes de ce schéma et trace au crayon le trajet de l’eau

.................... ....................

....................

.................... ....................

Complète la phrase L’énergie cinétique du courant d’eau (= liée à son mouvement propre) se transforme dans la ………………...en…………………mécanique, qui se transforme à son tour en énergie électrique dans l’ ………………………....

Q73

Vrai ou faux?

• La production d’électricité à partir des grands barrages va fortement augmenter dans les années à venir. ………………………………………………………………………… O Vrai O faux • Un grand barrage hydroélectrique peut alimenter en électricité une grande ville…………

O Vrai O faux

• Les grands barrages existent principalement en zone de montagne où il y a de forts dénivelés ……………………………………………………………………… O Vrai O faux • Le gisement hydraulique dans le département de la Manche est peu favorable à l’implantation de barrages hydroélectriques ………………………………………………… O Vrai O faux

Q74 Le sais-tu? Les grands barrages ont l’inconvénient de modifier considérablement les vallées qui se retrouvent inondées. De plus, ils sont aussi un obstacle à la remontée des poissons migrateurs et perturbent la vie des cours d’eau.

Mais l’énergie hydroélectrique a aussi des avantages. Cite-en deux. ……………………….…………………………………… ……………………….……………………………………

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nº20 Le grand éolien Faire de l’électricité avec le vent L’éolienne, un fonctionnement simple

Q75

L’énergie du vent est utilisée depuis l’Antiquité. Voiliers, moulins à vent, fonctionnent depuis des centaines d’années! Mais les éoliennes, productrices d’électricité, ont été inventées à la fin du XIXe siècle et ne se développent que depuis 40 ans environ.

Complète les légendes sur le dessin ci-dessous

..........................

Appareil reliant les pales qui tournent au multiplicateur et générateur =

.................... Multiplicateur Appareil qui mesure la vitesse du vent = …………………….................... Appareil qui fabrique l’électricité en tournant =……………………....................

.......................... câble électrique

..........................

Q76

Complète le texte suivant Dans une éolienne, l’énergie cinétique (= liée au mouvement propre) du ……………………. se transforme en énergie mécanique (au niveau des pales et du rotor) qui se transforme à son tour en énergie ……………………………. dans le générateur. C’est la chaîne de l’énergie.

Parmi les affirmations suivantes, coche celles qui sont vraies.

O La France possède peu de zones favorables à l’implantation d’éoliennes, ce qui explique qu’elle est le 5ème pays d’Europe en termes d’éoliennes installées. O Les grandes éoliennes actuelles fonctionnent par vent fort ou très fort (entre 50 et 100km/h) O Le département de la Manche est situé dans une zone où les vents sont favorables à l’installation d’éoliennes O Une grande éolienne peut alimenter en électricité environ 5000 foyers (hors chauffage).

Q77

Cite 2 avantages et 2 inconvénients de l’énergie éolienne. Avantages

Inconvénients

……………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº21 Des énergies qui font marcher le monde Des énergies pour notre avenir

Q78

Depuis la découverte du feu, les hommes ont appris à utiliser de plus en plus de sources d’énergie autres que celle de leur corps. Ces découvertes ont facilité leur vie et permis de développer de multiples activités à la base de notre civilisation.

Pendant combien de siècles les énergies fossiles et fissile suivantes auront été utilisées de façon importante par les hommes? (en tenant compte des réserves connues de ces sources d’énergies-voir panneau « notre planète est déréglée») Pétrole ………………………………………………………………………… Charbon ………………………………………………………………………… Uranium (énergie nucléaire)……………………………………………………

Q79

Les énergies renouvelables sont finalement utilisées depuis plus de 2000 ans par les hommes… Aujourd’hui, elles redeviennent d’actualité et sont les énergies d’avenir. Les technologies ont évolué et continueront d’évoluer pour répondre à nos besoins futurs en énergie. Pour chaque source d’énergie, retrouve un exemple de types d’installations pour chacun des temps passé/présent/ avenir en mettant en avant les inventions de chaque époque. Source d’énergie renouvelable / Temps

Passé

Présent

Futur

Eau (eau douce/eau de mer) Vent Soleil Biomasse

Q80

Parmi les différentes énergies d’avenir brièvement exposées, laquelle te paraît la plus intéressante? Pourquoi? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

nº22 Des énergies pour notre avenir Les hommes inventent, innovent sans cesse depuis la nuit des temps. Pour répondre aux défis de l’énergie et du changement climatique, de nombreuses recherches sont en cours afin de trouver de nouveaux moyens de production d’énergie renouvelable. Mais c’est aussi à chacun d’agir dans sa vie quotidienne pour réduire sa consommation énergétique...

Q81

« Le peu, le très peu que l’on peut faire, il faut le faire quand même » Théodore Monod

Le développement de nouvelles technologies liées aux énergies renouvelables ne peut à lui seul répondre à tous les besoins futurs en énergie des hommes. > Quel autre défi doit-on relever pour limiter l’ampleur de la crise énergétique et lutter contre l’aggravation de l’effet de serre, en particulier dans les pays développés? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Q82

Et toi, que peux-tu faire dès aujourd’hui? Réfléchis bien et inscris ici une action que tu t’engages à faire (et que tu ne fais pas encore) pour participer à la lutte contre le changement climatique et aux économies …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Réponses Fiche 1

La terre est si belle...

phrase correspondant à une observation prouvée : « entre 1906 et 2005, la température moyenne de la Terre a augmenté de 0,74°C » phrase correspondant à une prévision: « d’ici à 2100, la température moyenne de la Terre pourrait encore s’accroître de 1,4°C à 5,8°C

à chacun d’apporter ses réponses. Il s’agit de permettre aux élèves de réfléchir sur les merveilles de la vie sur Terre d’après leurs expériences, leurs connaissances…

Le feu, l’eau, l’air, la terre

à choisir une des réponses possibles dans chacun des types de conséquences du changement climatique Conséquences climatiques : régime des pluies perturbé / tornades, ouragans plus fréquents / phénomènes climatiques extrêmes (ouragans, cyclones, canicules, sécheresses) plus fréquents / en France, augmentation des pluies en hiver et diminution en été Conséquences écologiques : des animaux et des plantes en danger suite aux nouvelles conditions écologiques et climatiques/ disparition d’habitats naturels / migration des espèces pour occuper des espaces plus favorables / des oiseaux méditerranéens s’installent dans le centre ou le nord de la France/ apparition du chêne vert dans l’ouest de la France au détriment du hêtre/ fonte des glaces continentales et marines (= disparition d’habitats) / floraison d’arbres fruitiers plus précoce Conséquences humaines : activités agricoles perturbées ou devant être modifiées/augmentation des maladies allergènes et respiratoires car modification de la qualité de l’air / déplacement de populations dans les deltas et autres zones littorales envahis par la mer

Notre planète est déréglée

Fiche 2

Des ressources énergétiques trop sollicitées et limitées

problème : épuisement à moyen terme des sources d’énergies non renouvelables actuellement majoritairement utilisées /enjeu : faire face à la pénurie des énergies non renouvelables

à chacun de faire le calcul

question ouverte pour permettre aux enfants l’expression de leur sentiment face à cette information, parfois source d’inquiétude Types d’actions possibles pour limiter les problèmes d’épuisement des ressources non renouvelables Développer les énergies renouvelables/ économiser l’énergie (augmenter l’efficacité énergétique) /

Réponses GES = gaz à effet de serre Un risque de déséquilibre

Fiche 3 Q7

phrase erronée : n° 4 à remplacer par : la surface de la terre s’échauffe et réémet de la chaleur

un exemple à choisir pour chaque type d’activités Énergie Énergie Agriculture Agriculture Industrie Industrie Industrie Industrie

Q9 Fiche 4

Cause de l’émission Combustion d’énergies fossiles Exploitation pétrolières et gazières Élevage ruminants/ culture du riz Engrais azotés Divers Fabrication de l’aluminium Procédés chimiques Industries plastiques ou composants d’ordinateurs

GES émis Dioxyde de carbone (CO2) Méthane (CH4) Méthane (CH4) Protoxyde d’azote (N2O) Dioxyde de carbone (CO2) Hydrocarbures perfluorés Protoxyde d’azote (N2O) Gaz fluorés

phrases fausses: > Les gaz à effets de serre (GES) sont tous dus aux activités humaines > Le secteur des transports produit peu de gaz à effet de serre (ce secteur en rejette 26%) > La combustion des énergies fossiles n’est qu’une cause parmi d’autres…

L’éco-construction, une maison durable

Q10

deux phrases sur ces panneaux en donnent une définition : « c’est construire dans le respect de l’humain et de l’environnement » ou bien « un logement éco-construit respecte l’environnement, s’intègre à son milieu et utilise des ressources locales »

Q11

ex : > consommer moins de ressources non renouvelables en faisant des économies d’énergie > Émettre moins de CO2 en faisant des économies d’énergie > Choisir des matériaux de construction respectueux de l’environnement > Choisir des méthodes de construction respectueuses de l’environnement

Q12

ex : > Apporter un meilleur confort > Utilisation de matériaux moins polluants et donc meilleurs pour la santé

Q13

Q13 : l’éco-construction favorise l’emploi car il développe de nouveaux savoir-faire / il utilise des matériaux produits localement

Q14

deux arguments à choisir parmi ceux indiqués dans les panneaux à savoir ... > Aujourd’hui, le secteur du bâtiment est responsable d’un grande part des rejets de CO (23%) et de la consommation d’énergie (43%) en agissant sur ce secteur, cela aura des effets significatifs sur la maîtrise de la demande en énergie. La majorité des logements en France ont été construits à une époque où il n’y avait pas de réglementation thermique et sont énergivores > Les solutions techniques existent aujourd’hui pour limiter la consommation en énergie d’un logement Rénover avec les principes de l’éco-construction permet de gagner en confort et de dépenser moins

Q15

énergie / santé / environnement / emploi / émission de CO2

Réponses Fiche 5

Le bioclimatisme, une maison dans le bons sens

Q16

Q17 Q18 Fiche 6

(panneau + plot enfant n°1)

ces espaces n’ont pas besoin d’être chauffés….. => Garage et abri de jardin au nord la maison est protégée des vents dominants….. => Haie située à l’ouest et au nord ces ouvertures favorisent l’éclairage naturel et le réchauffement direct….. => grandes baies vitrées au sud La forme de la maison limite les pertes d’énergie… => maison compacte une façade vitrée mais pas le toit / elle est séparée du logement par un mur à inertie percée de baies vitrées maison n°1 et n°3. La maison n°2 a des pièces à vivre situées au nord et sa forme n’est pas compacte (véranda).

Le bâti ancien

Q19 Q20 Q21 Q22

photos 1 et 3 3 caractéristiques à choisir parmi Implantation à l’abri des vents dominants et des fonds de vallée humides/ pièces à vivre au sud/ façades nord presque aveugles/ espaces tampons ou zones fraîches au nord / simplicité des volumes / position inclinée des pierres des murs pour éviter la pénétration de l’eau de pluie ils forment des murs épais la réponse n’est pas directement donnée dans l’exposition; aux enfants de chercher par eux-mêmes des explications possibles Coût de construction plus important que les nouveaux matériaux de l’époque parce que la mise oeuvre est plus longue Nombreux logements à construire après la guerre: les matériaux locaux ne suffisent plus Plus grande facilité de construction avec les parpaings, homogènes…

Le bâti ancien et l’éco-construction

Q23

points communs: Orientation des ouvertures principales au sud / forme compacte / implantation à l’abri des vents

Réponses Construction ou rénovation : la performance énergétique

Fiche 7 Q24

faire des économies d’énergie en limitant en priorité les besoins en chauffage (très bonne isolation…)

Q25

isoler le logement très efficacemen / Logements neufs : la réglementation évolue

Q26

Bâtiment A = bâtiment à énergie positive Bâtiment B = bâtiment passif

Q27

2020

Q28

une réponse à choisir parmi les suivantes Il informe les personnes sur la consommation d’énergie (et son coût)/ Il sensibilise à la lutte contre le changement climatique /aux économies d’énergie/ il incite à réaliser des travaux pour économiser l’énergie

Le matériau de construction et l’isolant idéal existent-ils?

Fiche 8 Q29

(plot enfant n°2)

exemples de caractéristiques de matériaux répondant à des enjeux liés à l’environnement : bon isolant, bon capteur d’énergie / peu polluant lors de sa fabrication/ peu consommateur d’énergie à l’usage, lors de sa fabrication / recyclable ou matériau renouvelable/ répondant à des enjeux économiques : produit localement / économique / répondant à des enjeux liés aux bien-être des hommes : sans danger pour la santé/ agréable à voir/

Q30

1: parpaing / 2: chanvre / 3: bois / 4: cellulose / 5: terre Mot mystère: grise

Q31

laine de verre : énergie grise / importante Laine de chanvre : énergie grise / moyenne Ouate de cellulose : énergie grise / faible (recyclage du papier)

Réponses Le matériau de construction et l’isolant idéal existent-ils? (suite)

Fiche 9

Q32

Caractéristique > Type de matériaux ou isolant V

Ressource renouvelable ou recyclable

Impacts sur la santé faibles ou inexistants

Bon ou très bon isolant

Parpaing

(plot enfant n°2)

Facilement disponible x

Ouate de cellulose

Bois*

x x

Brique de terre crue Laine de verre Laine de chanvre

* Bois : ressource renouvelable si issue de forêt gérée durablement / impacts sur la santé faibles ou inexistants si bois non traité

Q33

une réponse parmi celles-ci : autres isolants plus performants/ autres isolants moins dangereux pour la santé / autres isolants produits plus localement / autres isolants renouvelables ou recyclables

Q34

non. La construction en bois n’est pas écologique quand le bois choisi nécessite des traitements insecticides ou contre l’humidité; de même, s’il provient d’essences provenant de pays lointains, le transport nécessite beaucoup d’énergie pour le transporter. Enfin, il doit être issu de forêts gérées durablement pour éviter d’épuiser la ressource.

Fiche 10

Un urbanisme durable

Q35

consomme du terrain/ espace intime préservé/ étalement des zones construites/ gourmand en énergie Inconvénients pour l’environnement : consomme du terrain/ étalement des zones construites/ gourmand en énergie

Q36

disparition de terres agricoles ou naturels/ réseaux (eau, électricité..) plus longs et plus coûteux /usage plus fréquent de la voiture et distances parcourues plus longues

Q37

une réponse à exprimer dans le sens des idées suivantes... organisation des transports et des déplacements étudiés pour minimiser les impacts sur l’environnement (ex : plans pour développer les déplacements à pied, à vélos, l’accès aux transports collectifs) / cibles sociales (mixité sociale et générationnelle, lieux de cultures et de sport) / cibles économiques (existence de commerces, services, bureau...) / gestion durable des espaces publics (ex entretien des espaces verts...)

Réponses Les énergies fossiles et fissiles Énergies fossiles, énergie facile

Fiche 11 Q38

pour devenir pétrole, gaz naturel ou charbon, des débris animaux, végétaux et minéraux se sont transformés au cours des temps géologiques, pendant des millions d’années.

Q39

Pétrole : chauffage/transports/production de l’électricité/ industrie chimique Charbon : production d’électricité / chauffage Gaz naturel : chauffage/ transports/production d’électricité/ cuisine Ces réponses correspondent aux grands usages de ces sources d’énergies indiqués dans les panneaux: il n’est pas tenu compte des usages anciens ou présents pour des pays lointains du charbon comme mode de chauffage ou de cuisine par exemple.

Q40

réponses pouvant être trouvées dans l’exposition : Avantages : faciles à employer/ fort rendement énergétique/utilisations multiples (carburant, production d’électricité, de chaleur) Inconvénients : ressources non renouvelables /stocks concentrés dans quelques pays (sauf pour le charbon)/ leur combustion rejette des gaz à effet de serre/

Les énergies fossiles et fissiles L’énergie nucléaire, énergie fissile

Fiche 12 Q41 Q42 Q43 Q44

roche dure / à l’étranger

Q45

forte différence dans le rejet de gaz à effet de serre/ production ou non de déchets dangereux à long très long terme

uranium/ plutonium/ chaleur/ radioactivité/ vapeur/mécanique/ Flamanville elle repose sur la fission d’atomes (uranium et plutonium) réponses pouvant être trouvées dans l’exposition Avantages : émission faible de CO2 / autre avantage à trouver hors du texte de l’expo: forte puissance dégagée Inconvénients : ressource non renouvelable / risque de pollution nucléaire/ déchets produits radioactifs à très long terme/approvisionnement soumis au contexte international

Les énergies renouvelables

Fiche 13 Q46 Q47 Q48 Q49

eau (hydraulique) /bois-énergie (biomasse)/géothermie/ vent (éolienne) géothermie profonde leur usage ne produit pas (ou peu) de gaz à effet de serre/ de pollution / faux / vrai / vrai / faux / vrai

Réponses Fiche 14

Les énergies renouvelables dans la maison

Q50 Q51

le chauffage est le poste le plus consommateur d’énergie dans le logement : aussi, les économies d’énergies ou l’utilisation des énergies renouvelables pour se chauffer auront un effet significatif dans la maîtrise de la consommation en énergie Électricité : panneaux photovoltaïques/ petit éolien Chaleur : poêle à bois/ chaudières à bois/ insert/ pompe à chaleur avec la géothermie de surface (mais besoin d’électricité pour fonctionner)/ panneaux solaires thermiques Carburant : aucune installation

Énergies renouvelables à grande échelle

Q52 Fiche 15

Electricité : parc éolien / parc ou ferme solaire /barrage hydroélectrique/ biogaz Chaleur : chaufferies collectives au bois / chaufferies au biogaz/ centrales géothermiques Carburant : centre de production de biocarburants / de biogaz

Le bois énergie

Q53 Q54 Q55 Fiche 16

cheminée ouverte-2/ poêle à bois moderne-4/ chaudière moderne à bûches-1/ chaudière moderne à plaquettes-3 le bois est une énergie neutre pour l’effet de serre: en brûlant, le bois libère le CO2 qu’il avait fixé lors de sa croissance. Avantages: source d’énergie locale abondante/ entretien des haies/ énergie peu coûteuse/ énergie neutre pour le rejet de gaz à effet de serre/ source d’énergie renouvelable/ créateur d’emplois locaux

Le solaire : Chauffer l’eau et la maison

Q56

elle chauffe un liquide eau+antigel situé dans des tubes qui à leur tour vont chauffer l’eau du ballon

Q57

Eau chaude pour se laver... Ballon de stockage de l’eau

Capteurs solaires

Chaudière d’appoint

Liquide eau+antigel Eau froide

Q58 Q59 Q60

L’énergie d’appoint sert à chauffer l’eau du ballon quand l’énergie solaire n’est pas suffisante (temps nuageux,…) 3 à 5 m2 de capteurs pour l’eau chaude sanitaire/ 10 à 20 m2 pour chauffer aussi en partie la maison le coût d’investissement est amorti avant les 20 à 30 ans de leur durée de vie grâce aux économies réalisées sur les achats d’autres sources d’énergies (fioul, électricité…)

Réponses Savoir utiliser les énergies Le solaire, produire de l’électricité

Fiche 17 Q61

silicium

Q62

module le plus performant : 160W/m2 module le moins performant : 40W/m2 10 à 30 m2 de modules

Q63

onduleur

Q64

Le panneau solaire le plus efficace est celui situé sur le toit de la maison en plein panneaux sud et avec une inclinaison de 45° photovoltaïques ouest

sud

Q65

panneaux photovoltaïques

est

Avantages : ressource renouvelable/ présente partout/ usage non polluant / ne rejette pas de gaz à effet de serre Inconvénients : production intermittente selon la météo / ne fonctionne pas la nuit/ investissement élevé

La biomasse

Fiche 18 Q66 Q67 Q68 Q69 Q70 Q71

Transports : biogaz, agrocarburants Production d’électricité : biogaz Chauffage : bois énergie, biogaz Le bois énergie est dans tous les cas une source d’énergie renouvelable : faux : il faut veiller à replanter et laisser croitre les arbres. C’est une ressource arrivée à son maximum de développement en France: faux: elle couvre 4% des besoins de chauffage aujourd’hui, elle pourrait en couvrir jusqu’à 30%. Bioéthanol : betterave, canne à sucre, pomme de terre, céréales, paille , bois Biodiesel : huiles végétales telles colza, tournesol, palme, arachide, coprah, soja… Occupation de terres agricoles utiles à l’alimentation/ production de gaz à effet de serre/ consommation d’hydrocarbures fossiles Fumier/épluchures/tonte de pelouse/restes de viande Réduction des volumes de déchets ménagers et industriels (quand ils sont organiques)/ valorisation énergétique de produits agricoles (lisier, déchets végétaux agricoles)/

Réponses Le grand hydraulique — la force de l’eau

Fiche 19 Q72

barrage ligne haute tension

conduite forçée

lac de retenue

alternateur turbine

Q73 Q74

faux/vrai/vrai/ vrai énergie renouvelable, ne produit pas de gaz à effet de serre, les grands barrages produisent une très grande quantité d’électricité

Le grand éolien — faire de l’électricité

Fiche 20

avec le vent (panneau + plot n°4) L’éolienne, un fonctionnement simple

Q75

vent/électrique

pales

Appareil reliant les pales qui tournent au multiplicateur et générateur = rotor Multiplicateur Appareil qui mesure la vitesse du vent = anémomètre

câble électrique

Appareil qui fabrique l’électricité en tournant = générateur

mât

Q76

Réponses vraies : n° 3 et 4 (Le département de la Manche est situé dans une zone où les vents sont favorables à l’installation d’éoliennes Une grande éolienne peut alimenter en électricité environ 5000 foyers (hors chauffage))

Q77

Avantages: énergie renouvelable/ ne produit pas de gaz à effet de serre/ne produit pas de déchets polluants ou dangereux Inconvénients : énergie intermittente / peut poser des problèmes d’intégration paysagère /

Réponses Des énergies qui font marcher le monde Des énergies pour notre avenir

Fiche 21 Q78 Q79

Pétrole: 2,5 siècles Charbon: 4,5 siècles Uranium : 1,5 siècles Source d’énergie renouvelable / Temps

Passé

Présent

Futur

Moulin à eau avec les roues à aube

Barrages hydroélectriques

(eau douce/eau de mer)

Hydroliennes/ houlomotrice

Vent

Moulin à vent/ voiliers/ Lumière naturelle

Éolienne

Éoliennes urbaines

Soleil

Feu (de cheminée…)

Panneaux solaires thermiques/ photovoltaïques/serre solaire

Îles solaires

Eau

Biomasse

Q80

Chaudière bois déchiqueté/ poêle à bois moderne / chaufferies collectives au bois/ biocarburants

question ouverte permettant d’ouvrir la réflexion et les échanges

Des énergies pour notre avenir

Fiche 22 Q81

efficacité énergétique en consommant mieux et moins d’énergie

Q82

question ouverte permettant d’ouvrir la réflexion et les échanges

Algocarburants/ biocarburants 2ème génération