TPE, peut-on produire de l'énergie à partir de matière organique ?

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Nous pouvons alors en conclure que nous pouvons produire de l'énergie sous forme électrique à partir de végétaux acide tel que le citron si la quantité de végétaux et de métaux est suffisamment importante. Néanmoins cela reste une faible quantité d'énergie produite et qui utilise des métaux épuisable à longue durée et coûteux dans le cas du cuivre.

II) La combustion d’une biomasse récente entraînerait la libération d’énergie

La biomasse est une fraction biodégradable des déchets et résidus provenant de l’agriculture, de la sylviculture, des substances végétales ou animal de la terre ou de la mer.(5) La biomasse est la 2ème source d’énergie renouvelable dans le monde. Son énergie lui est directement dû de la photosynthèse des plantes vertes qui est une forme de stockage de l'énergie solaire, captée et utilisée par les plantes grâce à leur chlorophylle. Tous les organismes photosynthétiques ne réalisent pas la photosynthèse de la même façon, mais ce processus commence toujours par l'absorption de l'énergie lumineuse par des protéines appelées centres réactionnels qui contiennent des pigments photosynthétiques appelés chlorophylles. Au cours de ces réactions dépendantes de la lumière, une partie de l'énergie lumineuse sert à exciter des électrons d'une substance donneuse, le plus souvent de l'eau, électrons qui servent à leur tour à produire du nicotinamide adénine dinucléotide phosphate réduit (NADPH) ainsi que de l'adénosine triphosphate (ATP). Chez les plantes, les algues et les cyanobactéries, les glucides sont produits par une série de réactions indépendantes de la lumière appelées cycle de Calvin Les composés formés sont ensuite réduits et convertis par exemple en glucose à l'aide du NADPH et de l'ATP formés à la suite des réactions dépendantes de la lumière. La photosynthèse est ainsi la principale voie de transformation du carbone minéral en carbone organique.

Schéma de la photosynthèse d’une plante verte[pic 6]

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Cette matière organique est exploitée grâce à des procédés thermiques afin de produire de l'énergie. Les déchets urbains ou agricoles permettent ainsi d’alimenter des centrales thermiques ou des groupes électrogènes. Deux catégories de biomasse sont ainsi utilisées :

- la biomasse ligneuse : le bois, la paille, la bagasse (fibre de la canne à sucre) utilisés au sein de

Centrales thermiques.

- la biomasse fermentescible : les lisiers, les résidus liquides, les déchets. D'abord convertie en biogaz par des micro-organismes, cette biomasse est ensuite brûlée dans des groupes électrogènes adaptés pour ensuite être converti en énergie électrique.

Pour répondre au contexte actuel de crise énergétique la combustion de biomasse se propose comme étant une alternative aux énergies fossiles répondant aux objectifs de développement durable.

Afin de vérifier si la biomasse est une bonne alternative énergétique nous avons retrouvé l'expérience de la combustion de l'épicéa :

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Après quelques recherches, nous avons finalement trouvé le pouvoir calorifique de l'épicéa. Il était ainsi de 4,5kWh/kg, or 1kWh = 3,6MJ donc 4,5kWh = 16,2MJ/kg. Ainsi la combustion de 1kg d’épicéa permet la production de 16,2MJ d'énergie.

L'utilisation de la biomasse est(4) :

- Écologique car l'émission de dioxyde de carbone lors de la combustion du bois est équivalente à celle qui serait rejetée naturellement par les arbres. De plus, cette énergie est renouvelable, le stock est donc inépuisable s’il est géré durablement. Mais la combustion de biomasse produit des particules fines qui . sont souvent issues de combustions qui ne sont pas totales. Elles génèrent ce qu’on appelle des imbrûlés. Les particules fines sont des particules dont le diamètre est inférieur à 2,5 micromètres Étant données les dimensions réduites de ces particules, elles ne peuvent sédimenter sous l'action unique de la gravité. Seules leur agrégation ou des précipitations permettent leur chute au sol. Ces particules fines se trouvent en suspension dans l'atmosphère, et le demeurent plusieurs jours. Etant de faible dimension elles peuvent pénétrer profondément dans le poumon jusque dans les alvéoles. Les particules fines sont donc un vecteur important d'intoxication par les voies respiratoires.

(2) économique car elle permet la production d’une énergie moins chère qu'avec le pétrole ou autre combustibles fossiles,

(3) social car elle permet la création d’emploi ainsi que le développement de l'industrie local.

Néanmoins la biomasse nécessite une gestion minutieuse des forêts et des stocks naturels, sans quoi, l’équilibre n’est plus garanti, amenant à la déforestation et à l’appauvrissement de la biodiversité. De plus, avec l’augmentation des consommateurs de la biomasse, les prix ont tendance à augmenter également.

La biomasse permet de crée de l’énergie à partir de déchets organiques ce qui pollue moins que l’utilisation d’énergies fossiles tels le charbon ou le pétrole et qui avec le temps permettra de diminuer l’utilisation de ses énergies et voir même un remplacement définitifs.

Centrale thermique a biomasse[pic 13]

III) La fermentation de la matière organique permettrait de stocker de l’énergie sous une nouvelle forme

Dans des milieux dépourvus d'oxygène. Les boissons alcooliques sont obtenues par fermentation naturelles des solutions sucrées. (6) Il s'agit d'une réaction chimique naturelle obtenue grâce aux micro-organismes (bactéries, moisissures, champignons) et aux levures qui grâce à leur enzyme, la zymase, décomposent les jus de fruits en éthanol et en bulles de dioxyde de carbone. Après fermentation, nous obtiendront de la matière organique sous forme liquide : l'éthanol. Une fois celui-ci récupéré, notre but était de le brûler afin de savoir quelle quantité d'énergie il était capable de dégager. Ce pourquoi nous avons réalisé l'expérience ci-contre qui consiste à relever le changement de température