Eléments de correction pour l'exercice 2-2 - Lycée Romain Rolland

Eléments de correction pour l'exercice 2-2
Une démarche de résolution de problème doit être proposée Exemples d'introduction proposant une démarche
Je sais que la géothermie est à la fois le mécanisme par lequel la terre
produit de l'énergie thermique et l'exploitation de cette énergie. Nous
cherchons la chaîne d'événements permettant l'utilisation d'énergie
thermique en Guadeloupe.
- Il faut donc trouver la cause initiale de l'apparition d'énergie
thermique, son transport et enfin son exploitation. Je vais chercher
dans les documents proposés des informations sur ces étapes.
- L'analyse des documents devrait permettre de proposer une origine, des
flux et un système de récupération
- Je sais que la chaleur initiale d'accrétion et des réactions de
désintégration radioactives sont à l'origine de l'énergie, je vais
montrer que des documents confirment et précisent mes connaissances et
je chercherai à expliquer pourquoi la Guadeloupe est un endroit où
l'on peut exploiter la géothermie à partir des documents fourni.
- Je sais qu'il existe différents types de géothermie associés à des
contextes tectoniques, je vais essayer de définir le type de
géothermie, identifier le contexte tectonique pour pouvoir retrouver
toute la chaîne d'événements à l'origine de la géothermie. Les éléments scientifiques issus des connaissances et des documents pour
répondre au problème sont
- La chaleur initiale d'accrétion de la terre participe pour 25% à
l'énergie thermique de la terre (doc 3). Elle est transférée par
conduction au manteau (doc4).
- Dans le manteau, l'Uranium 238, le Thorium 232 présents dans les
péridotites (roches du manteau) se désintègrent avec une radioactivité
alpha alors que le Potassium se désintègre selon une radioactivité
béta moins (doc 2) produisant ainsi de l'énergie thermique. Cette
énergie thermique correspond à 69.5% de l'énergie d'origine nucléaire
(doc 3). Cette énergie est transférée à l'intérieur du manteau par des
mouvements de convection (doc 4) qui accompagnent les processus
tectoniques.
- En Guadeloupe (doc 5) un mouvement convectif descendant accompagne la
plongée de la plaque de l'Amérique sous la plaque Caraïbe (flux
faible). Un flux élevé à l'aplomb des îles des Antilles correspond à
la présence de chambres magmatiques entre la plaque Amérique et la
plaque Caraïbe. Depuis cet endroit l'énergie thermique est transférée
par conduction dans la croûte.
- L'énergie thermique conduite par les roches peut être transférée à
l'eau de mer ou à l'eau de pluie pouvant s'infiltrer (doc 1)
facilement et régulièrement (climat) en raison des nombreuses failles
nées des séismes fréquents en zones de subduction..
- Cette eau très chaude peut être récupérée par un seul puits
d'exploitation (doc1) sous forme de vapeur car sa température est de
240°C à un peu plus de 1000m de profondeur (doc 1), c'est donc une
forme de géothermie Haute Energie, pour fabriquer de l'électricité. Ouverture possible
Cette énergie est durable car la vitesse de subduction est de 2cm/an et il
reste une très grande surface à faire plonger et beaucoup d'énergie à
dissiper car les demi-vies des éléments radioactifs sont supérieures au
milliard d'années.