Physique, lisible pour tous
EDE

EDE pour Éducation aux Défis Énergétiques

Ce contenu sera évalué avec un petit devoir (à remettre aujourd’hui, un par équipe) et par une question objective à l’examen, qui couvrira ce résumé de la théorie: Effet De Serre.

Surplus de Joules

La terre est en surplus énergétique. Contrairement au commerce international, un pays qui a une balance commerciale excédentaire (en surplus) est une bonne chose. Mais pour la terre, cette énergie excédentaire s’accumule en chaleur depuis un siècle en chaleur.

Questions:

Q1: Évaluez en ExaJoules/an le surplus énergétique terrestre. Utilisez les plus récentes évaluation du bilan énergétique établi par Johnson, Lyman & Loeb (2016).

Q2: Comparez la valeur obtenue en Q1 avec quelque chose de gros: la consommation globale d’énergie des humains (18 TW). Attention, il faut faire un ratio entre les EJ/an planète et les EJ/an humains. Quelle énergie est plus élevée? Et de quel facteur?

Q3: Si l’énergie de surplus planétaire se retrouve en chaleur dans les océans, évaluez le réchauffement qu’auraient les océans en un an. Dans votre calcul, prenez soin de préciser le volume global d’eau que vous avez trouvé.

Q4: Si l’énergie de surplus planétaire va plutôt dans l’air de l’atmosphère, quel sera son réchauffement? Pour la capacité thermique massique de l’air prenez 1 kJ/Kg K source: Université de l’Ohio et ici Wikipedia vous trouverez la masse globale de l’atmosphère terrestre.

Branchez-vous!

Regardez cette annonce d’une compagnie tri-fluvienne sur leur borne de recharge Renewz. Le toit de 10 m par 5 mètres est partagé entre 4 automobiles en recharge.

Q5: Combien de temps mettront les voitures à se charger avec le seul soleil? Pour vos calculs utilisez la batterie de la Tesla 3 d’une capacité de 44 kWhr. Pour les kWhr solaires disponible au Québec voir SolarGIS-Solar-map-World-map. Notez que le rendement d’un panneau PV commercial est d’environ de 15% (source). C’est à dire: pour 6.7 kWhr éclairés vous n’en obtenez qu’un seul sous forme électrique.

Q6: Cette station de recharge coûte 23 000$ (liste). Combien ferez-vous payer les utilisateurs pour amortir votre achat? (s’ils ont la patience d’attendre…)

N’oubliez pas que les automobilistes feront un calcul pour comparer votre tarif à ce que coûterait une recharge en se branchant sur le réseau d’Hydro-Québec (faites ce calcul).