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Baignade à Blue Lagoon à Reykjavik en Islande - PowerPoint PPT Presentation


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Thème 1 La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant. Thème 2 Enjeux planétaires contemporains. Thème 2A - Géothermie et propriétés thermiques de la terre. Baignade à Blue Lagoon à Reykjavik en Islande. Manifestations naturelles de l’énergie interne de la Terre.

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Presentation Transcript
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Thème 1

La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant

Thème 2

Enjeux planétaires contemporains

Thème 2A - Géothermie et propriétés thermiques de la terre

Baignade à Blue Lagoon à Reykjavik en Islande

manifestations naturelles de l nergie interne de la terre
Manifestations naturelles de l’énergie interne de la Terre

Éruption volcanique au Chili

Chaudes Aigues dans le Cantal

Geyser Old Faithfull – Parc de Yellowstone- USA

Eau à 129°C

Mine de potasse en Alsace à 700m de profondeur ; température = 50°C

Quelle est l’origine de cette énergie interne et quelles utilisations l’homme peut-il en faire ?

i l nergie interne de la terre une nergie renouvelable
I – L’énergie interne de la Terre : une énergie renouvelable

A – Son origine

Livre doc 1 et 2 page 228 : Calculez l’énergie thermique produite par chacune des enveloppes terrestres. Concluez

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avec 79,5% de contribution à la production d’énergie d’origine interne, c’est le manteau qui est l’enveloppe qui produit le plus d’énergie géothermique par désintégration de ses éléments radioactifs

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→ L’énergie thermique a pour origine principale la désintégration des substances radioactives contenues dans les roches, essentiellement dans le manteau.

L’énergie thermique produite est transférée des enveloppes profondes de la Terre vers la surface de la lithosphère et est à l’origine d’un flux géothermique.

C’est donc une réserve renouvelable et inépuisable à l’échelle humaine.

Rappel TP7: Le flux thermique est la quantité d’énergie dissipée par unité de temps et de surface

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B - Ses transferts

L’énergie thermique produite est transférée entre les enveloppes profondes de la Terre et la surface de la lithosphère selon deux mécanismes .

1 – La conduction

La conduction est un transfert

de chaleur de proche en proche

sans déplacement de matière.

Fort gradient géothermique entre le fond et la surface.

Au sein de la Terre, des échanges thermiques par conduction se font entre les profondeurs chaudes et la surface froide.

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2– La convection

La convection est un transfert de chaleur avec un déplacement de matériau qui conserve pratiquement sa température.

Faible gradient géothermique entre le fond et la surface.

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2– La convection

La convection est un transfert de chaleur avec un déplacement de matériau qui conserve pratiquement sa température.

Faible gradient géothermique entre le fond et la surface.

Ces mouvements de convection sont mis en place quand des variations de densité apparaissent, suite à des différences de températures.

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Le géotherme terrestre est la courbe de variation de la température en fonction de la profondeur au sein du globe.

L’augmentation de température en fonction de la profondeur est appelée gradient géothermique :

Le gradient géothermique est en moyenne de 30 °C par km (3°C pour 100m) dans la lithosphère.

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C – Répartition du flux géothermique selon le contexte géodynamique

1 - Flux géothermique mondial

Le flux géothermique moyen pour les océans est de 75.6Wm-2et celui des continents est de 56.1Wm-2

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2 – Flux géothermique en France

  • Gradients et flux géothermiques varient donc selon le contexte géodynamique.
  • TP7  L’énergie géothermique utilisable par l’homme sera donc variable d’un endroit à un autre.
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D – La Terre est une machine thermique

Tomographie sismique

Voir aussi Belin p. 232

Manteau

Limite du noyau

Mouvement descendant froid

Mouvement ascendant chaud

→ confirmation de mouvements de convection mantelliques

ii la g othermie une nergie r cup rable par l homme
II – La géothermie: une énergie récupérable par l’homme

A – Flux géothermique global utilisé à l’échelle mondiale

BRGM

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Production mondiale d’électricité par géothermie

(BRGM) + Belin p.229

Au total la géothermie représente à peine 1% de la consommation mondiale d’énergie

Production mondiale de chaleur par géothermie (BRGM)

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B – Flux géothermique local utilisé en France

Exploitable mais non exploité

Exploitation pour l’électricité

Exploitation pour le chauffage

Voir aussi Belin p.227

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Bassins sédimentaires, aquifères et géothermie de basse énergie

  • -L’aquifère du Dogger qui peut alimenter l’IdF de Melun à Paris et Meaux, se situe sous l’isotherme 60° et au-dessus de l’isotherme 100°, donc sa T° avoisine 75°C
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Régions géologiques actives et géothermie de haute énergie

Ex: Soultz-Sous-Forêts

Ex: Bouillante en Guadeloupe

 Énergie géothermique est récupérable partout, économique et inépuisable

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Conclusion :

La Terre est une machine thermique, elle libère de l’énergie provenant de la désintégration des substances radioactives des roches. Cette énergie est transférée par convection dans le manteau et par conduction dans la lithosphère. Elle est à l’origine de la tectonique des plaques.

L’énergie géothermique est récupérable et utilisable par l’homme, cependant elle est variable d’un endroit à un autre, selon leur contexte géodynamique.

Le prélèvement éventuel d’énergie par l’homme ne représente qu’une infime partie de ce qui est dissipée : on peut donc considérer que cette énergie est une ressource inépuisable à l’échelle humaine.