ES TERMINALE | COURS 7 | THÈME 2.3

J'écoute

Énergie, choix et climat

Mesurer, comparer, décider : du mix mondial à l'empreinte carbone.

FIL CONDUCTEUR

Mix & inégalités → cycle du carbone → combustion & santé → empreinte → scénarios & choix.

COURS 7 | POURQUOI

J'écoute

Pourquoi cette séance ?

  • Programme : thème 2.3 (énergie, développement, climat).
  • On relie les cours 3–6 (climat + électricité) aux décisions individuelles et collectives.
  • Objectif : lire des données, calculer une empreinte, discuter des critères.

COURS 7 | MODE D'EMPLOI

À noter = dans le cahier

Comment suivre

À noter

J'écoute

À faire

À vivre

COURS 7 | PLAN

J'écoute

Plan de la séance

  1. Mix mondial, inégalités, stocks / flux
  2. Unités et ordres de grandeur
  3. Cycle du carbone et fossiles non renouvelables
  4. Combustion, air et santé
  5. Empreinte carbone
  6. Scénarios, critères de choix, inertie

I | MIX

À noter

1Consommation mondiale d'énergie

  • Diversité de ressources, mais les fossiles dominent.
  • Consommation très inégalement répartie (pays / individus).
  • Doublement en ~40 ans : lié au modèle industriel de production / consommation.
secteurs monde

Moyenne mondiale (schéma pédagogique)

Industrie ≈ 30 %

Transports ≈ 30 %

Habitat ≈ 30 %

Agriculture ≈ 10 %

Parts comparables sauf agriculture (moindre).

I | STOCKS / FLUX

À noter

Énergies primaires : stocks et flux

STOCKS

Combustibles fossiles, uranium… Quantité finie à l'échelle humaine.

FLUX

Solaire radiatif, géothermie, marées… Apports continus (mais captables avec limites).

II | UNITÉS

À noter

2Unités et ordres de grandeur

TEP = TONNE D'ÉQUIVALENT PÉTROLE

Unité conventionnelle d'énergie : c'est l'énergie contenue dans environ 1 tonne de pétrole. On l'utilise pour comparer des sources très différentes (charbon, gaz, électricité, biomasse…) sur une même échelle.

CONVERSION À RETENIR

\( 1\,\mathrm{tep} \approx 11{,}6 \times 10^{3}\,\mathrm{kWh} \)

Le kWh reste l'unité « pratique » au quotidien ; le tep sert surtout aux bilans nationaux / mondiaux.

II | CALCUL

À faire

Mini-calcul : tep → kWh → puissance

DONNÉES

Une personne consomme \( E = 3{,}0\,\mathrm{tep} \) en un an. Convertissez en kWh, puis estimez \( P = E / \Delta t \) (puissance moyenne).

CORRECTION (ORDRE)

\( E \approx 3{,}0 \times 11{,}6 \times 10^{3} \approx 3{,}5 \times 10^{4}\,\mathrm{kWh} \). Sur 1 an (\( \approx 8760\,\mathrm{h} \)) : \( P \approx 4\,\mathrm{kW} \) (ordre de grandeur d'un foyer).

II | COMPARAISON

J'écoute

Ordres de grandeur de puissance

  • Corps humain au repos : ~100 W
  • Objet du quotidien / moteur : kW
  • Éolienne : MW
  • Centrale électrique : ~10²–10³ MW
  • Flux solaire reçu par la Terre : ordre 10¹⁷ W

III | CARBONE

À noter

3Cycle du carbone (idée)

À COPIER

Le carbone circule entre des réservoirs (atmosphère, océans, biosphère, sols / roches…). Les activités humaines modifient rapidement certains flux.

  • Fossiles : carbone de matière organique ancienne (photosynthèse, Ma).
  • Ils ne se reconstituent pas assez vite → ressources non renouvelables.

III | ACTIVITÉ

À faire

Lire un schéma (3 min)

CONSIGNE

Sur le schéma du polycopié (cycle du carbone) : identifiez 2 stocks majeurs et 2 flux anthropiques. Citez un ordre de grandeur de durée de transformation.

IV | COMBUSTION

À noter

4Combustion : CO₂ et bien plus

  • Libère du CO₂ (lien climat / forçage).
  • Aussi : aérosols, N₂O, O₃, suies, produits soufrés… → qualité de l'air et santé.
  • Distinguer ozone stratosphérique (protecteur) et troposphérique (polluant).

IV | CHIMIE

À faire

Équation d'oxydation (repère)

EXEMPLE (MÉTHANE)

\( \mathrm{CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O} \)

Savoir-faire : ajuster une équation d'oxydation par O₂ ; comparer \( m_{\mathrm{CO_2}}/E \) pour différents combustibles.

IV | CALCUL

À faire

Comparer \( m_{\mathrm{CO_2}} \) par kWh

DONNÉES

Combustible A : \( 3{,}0\,\mathrm{kg} \) de CO₂ pour \( 12\,\mathrm{kWh} \). Combustible B : \( 2{,}0\,\mathrm{kg} \) pour \( 10\,\mathrm{kWh} \). Calculez \( f = m_{\mathrm{CO_2}}/E \) pour chacun.

CORRECTION

\( f_{\mathrm{A}} = 0{,}25\,\mathrm{kg\cdot kWh^{-1}} \) ; \( f_{\mathrm{B}} = 0{,}20\,\mathrm{kg\cdot kWh^{-1}} \) → B émet moins par kWh.

V | EMPREINTE

À noter

5Empreinte carbone

DÉFINITION

Masse de CO₂ produite directement ou indirectement par la consommation d'énergie et/ou de matière première (activité ou personne).

Minimiser ≠ compenser : d'abord réduire, puis éventuellement compenser.

V | CALCUL

À faire

Mini-calcul d'empreinte

FORMULE

\( m_{\mathrm{CO_2}} = E \times f \)

\( E = 25\,\mathrm{kWh} \), \( f = 0{,}06\,\mathrm{kg\cdot kWh^{-1}} \) (mix bas carbone) puis \( f = 0{,}45\,\mathrm{kg\cdot kWh^{-1}} \). Calculez les deux \( m_{\mathrm{CO_2}} \).

CORRECTION

\( 1{,}5\,\mathrm{kg} \) vs \( 11{,}25\,\mathrm{kg} \) : le mix compte énormément.

V | ACTIVITÉ

À faire

Proposer sans greenwashing (3 min)

CONSIGNE

Choisissez une activité (trajet, repas, numérique…). Proposez 2 actions pour minimiser l'empreinte et 1 piège de communication à éviter.

VI | DÉCISIONS

À noter

6Scénarios et critères de choix

  • Scénarios de transition : hypothèses sur les GES futurs → aléas → décisions.
  • Critères : ressources / besoins, effets (climat, écologie, santé…), vulnérabilités, risques, faisabilité, économie / social.
  • Inertie des infrastructures vs urgence d'agir.

TRANSITION

Créativité techno (mix, innovations) + évolution des comportements (conso, déplacements…).

VI | CAS

À faire

Étude de cas (binômes, 5 min)

AU CHOIX

A) Nucléaire en France (avantages / risques / critères). B) Un choix local (commune : PV, chauffage, transports). Listez 3 critères du programme et une tension entre deux d'entre eux.

VI | SOCIÉTÉ

J'écoute

Documents GIEC / accords

Savoir-faire : analyser des extraits (GIEC, accords internationaux).

  • Repérer fait / projection / recommandation.
  • Relier aux acteurs vus en cours 4 (GIEC, COP, ONU…).

COURS 7 | BILAN

À noter

Dans le cahier aujourd'hui

  1. Mix : fossiles dominants ; inégalités ; stocks vs flux
  2. Unités (tep, kWh) ; ordres de grandeur de puissance
  3. Cycle du carbone ; fossiles non renouvelables
  4. Combustion : CO₂ + polluants ; O₃ strato ≠ tropo
  5. Empreinte \( m = E f \) ; minimiser / compenser
  6. Scénarios + critères de choix + inertie

COURS 7 | SUITE

J'écoute

Prochaine séance

THÈME 3.1 | BIODIVERSITÉ ET ÉVOLUTION

Richesse, CMR, Hardy-Weinberg, Une seule santé… Diaporama : cours 9 (début du thème 3, parcours SVT).

Séance précédente : cours 6.

Finalisez le livrable 2 (P7–P10 particulièrement centrés sur ce cours).

Cours gratuit | Enseignement scientifique terminale | Lucas Tachen Migheli

Comment choisir un mix énergétique face au climat ?

Thème 2.3 | Publié le | Mis à jour le

Ce cours gratuit d'enseignement scientifique terminale (thème 2.3) analyse le mix énergétique mondial, les stocks et flux, le cycle du carbone, l'empreinte carbone et les scénarios de transition avec des critères de décision.

Il clôt le volet énergies avant le thème 3 (histoire du vivant). Diaporama e-prof par Lucas Tachen Migheli.

Retour au parcours d'enseignement scientifique terminale, séance précédente : cours 6, suite : cours 9 (biodiversité), ou .

Questions fréquentes sur Énergie, choix et climat

Qu'est-ce qu'un mix énergétique ?

La répartition des sources d'énergie utilisées par un pays ou une région (fossiles, nucléaire, renouvelables, etc.).

Comment se calcule une empreinte carbone ?

On estime les émissions de gaz à effet de serre associées à une activité, un produit ou un mode de vie, souvent en équivalent CO2.

Pourquoi ce cours précède-t-il la biodiversité ?

L'ordre suit le programme : après le thème 2 vient le thème 3 (une histoire du vivant), puis l'IA (3.5).