synthese de documents : valorisation du dioxyde de carbone

SYNTHÈSE DE DOCUMENTS : VALORISATION DU DIOXYDE DE CARBONE | |
|Thèmes : AGIR, Défis du XXIème siècle : Économiser les ressources et |
|respecter l'environnement |
| |
|Type de ressources : Papier (documents) |
| |
|Notions et contenus : |
| |
|Apport de la chimie au respect de l'environnement |
|Valorisation du dioxyde de carbone |
| |
|Créer et innover |
|- Culture scientifique et technique ; relation science-société |
| |
| |
|Compétences exigibles : |
| |
|Extraire et exploiter des informations en lien avec : |
|? la chimie durable, |
|? la valorisation du dioxyde de carbone |
|pour comparer les avantages et les inconvénients de procédés de synthèse du|
|point de vue de l'environnement |
|Rédiger une synthèse de documents pouvant porter sur : |
|? l'actualité scientifique et technologique |
|? des métiers ou des formations scientifiques et techniques ; |
|? les interactions entre la science et la société |
| |
|Compétences transversales : |
|Rechercher, extraire et organiser l'information utile |
|Mobiliser ses connaissances (intérêt des catalyseurs, ...) |
|Raisonner, argumenter |
|Communiquer : Rédiger une synthèse de documents |
|Développer l'esprit critique |
| |
|Nature de l'activité : Activité à faire à la maison |
| |
|Résumé : |
| |
|Cet exercice de synthèse de documents a pour objectifs d'extraire et |
|d'analyser des informations sur la valorisation du CO2, plus précisément de|
|comparer les avantages et les inconvénients des procédés de synthèse |
|(valorisation du CO2 par transformation chimique). Le travail consiste à |
|réaliser une synthèse de documents, extraits d'un rapport de l'ADEME. Les |
|documents sont nombreux, mais un des objectifs est de mobiliser les |
|capacités de synthèse de l'élève. |
| |
|Mots clefs : dioxyde de carbone, CO2, valorisation, stockage, synthèse |
| |
|Académie où a été produite la ressource : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr|
| |
FICHE ÉLÈVE - EXERCICE D'ANALYSE ET DE SYNTHÈSE DE DOCUMENTS
VALORISATION DU DIOXYDE DE CARBONE L'ADEME EN BREF L'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie (ADEME)
participe à la mise en ?uvre des politiques publiques dans les domaines de
l'environnement, de l'énergie et du développement durable. Afin de leur
permettre de progresser dans leur démarche environnementale, l'agence met à
disposition des entreprises, des collectivités locales, des pouvoirs
publics et du grand public, ses capacités d'expertise et de conseil. Elle
aide en outre au financement de projets, de la recherche à la mise en ?uvre
et ce, dans les domaines suivants : la gestion des déchets, la préservation
des sols, l'efficacité énergétique et les énergies renouvelables, la
qualité de l'air et la lutte contre le bruit. L'ADEME est un établissement
public sous la tutelle du ministère de l'écologie, du développement durable
et de l'énergie et du ministère de l'enseignement supérieur et de la
recherche.
www.ademe.fr
DOCUMENTS extraits du rapport « PANORAMA DES VOIES DE VALORISATION DU
CO2 » commandé par l'ADEME à la société ALCIMED
http://www2.ademe.fr/servlet/getDoc?cid=96&m=3&id=72052&p1=30&ref=12441
Document 1 : Des solutions pour limiter les émissions anthropiques de CO2 Les émissions de CO2 dans l'atmosphère sont à la fois d'origine naturelle
et anthropique (issues des activités humaines). Naturellement, le CO2 est
au c?ur du cycle du carbone, qui échange en continu les éléments carbone
entre les compartiments de l'eau, de l'air et du sol. Les activités
humaines ont émis tant de CO2 que ce cycle n'est plus capable de
fonctionner de manière équilibrée.
Ces émissions de CO2 sont soit diffuses (nombreuses sources peu
concentrées), soit concentrées. Ces dernières, provenant principalement du
secteur industriel et de la production d'énergie, pourraient être
exploitables en tant que matières premières lorsque les systèmes de captage
de CO2 seront opérationnels. À l'heure actuelle, le principal levier pour réduire les émissions de CO2
consiste à agir en amont en augmentant l'efficacité énergétique des
procédés ou en substituant les combustibles par des combustibles moins
carbonés.
Le deuxième levier consiste à agir en aval en captant le CO2 des fumées de
combustion puis en le stockant de manière pérenne. On estime qu'à l'horizon
2030, il serait possible de stocker 4 GT de CO2 par an dans le monde (sur
les 30 GT émis), ce qui représente 13% de ces émissions. [...]
Le troisième levier consiste à capter le CO2 et à le réutiliser, avec ou
sans transformation. Cette réutilisation du CO2, qui s'apparente à du
recyclage du carbone, est considérée comme une valorisation quand elle crée
de la valeur ajoutée. L'enjeu principal de la réduction des émissions de CO2 par valorisation
consiste donc à trouver de nouvelles applications du CO2 et d'aller bien au-
delà des 153 MT de CO2 valorisées aujourd'hui ; en particulier à trouver
des technologies de rupture qui permettent d'ouvrir des applications à
grande échelle, tout en s'assurant de leur impact positif sur
l'environnement. L'utilisation du CO2 comme matière première n'est pas une idée nouvelle et
de nombreux travaux de recherche datant des années 80 tentent d'aboutir à
des voies de synthèse innovantes. L'augmentation du prix du baril de
pétrole ces dernières années, et à plus long terme la diminution de la
disponibilité des ressources fossiles, ont permis un regain d'intérêt pour
ces travaux.
Document 2 : Présentation des voies de valorisation du CO2 Le CO2 peut être utilisé de plusieurs manières :
- Sans transformation, le CO2 est utilisé pour ses propriétés physiques,
comme solvant ou comme réfrigérant par exemple.
- Par réaction chimique avec un autre composant fortement réactif, le
CO2 peut mener à la synthèse d'un produit chimique de base ou d'un
produit à valeur énergétique.
- Par l'intermédiaire de la photosynthèse au sein d'organismes
biologiques, tels que les algues, le CO2 peut être utilisé pour
synthétiser des produits d'intérêt (glucides, lipides et composés
cellulosiques). La figure 1 représente les 12 voies de valorisation considérées dans
l'étude [pic] Figure 1 : Segmentation des voies de valorisation du CO2 [pic] Note : La Récupération Assistée des Hydrocarbures (RAH) est à la fois une
voie de stockage et de valorisation. La RAH consiste à injecter du CO2 dans
les gisements d'hydrocarbures pour améliorer leur extraction. En phase
d'exploitation, une partie du CO2 est stockée dans l'espace libéré par
l'hydrocarbure (stockage) et une partie ressort avec l'hydrocarbure avant
d'être séparée et réinjectée dans le système (valorisation). Document 3 : Présentation des différentes voies de synthèses chimiques
(valorisation par transformation chimique) Les tableaux ci-dessous regroupent le principe général de fonctionnement,
les utilisations et les critères* d'évaluation des principales voies avec
transformation chimique du CO2. *Les critères pris en compte sont les suivants :
- Potentiel d'émergence industrielle : Ce critère indique la durée à
priori nécessaire pour mettre en service une première installation
industrielle.
- Perspectives économiques : Ce critère représente le niveau de preuve
actuelle qu'une voie puisse atteindre une rentabilité économique. Il
reflète également le niveau de difficulté anticipé pour lever les
verrous économiques s'ils existent.
- Consommation d'énergie externe : Ce critère évalue si la consommation
énergétique externe est un verrou économique clé (poids de la
consommation éne