Pas de panique ! On va découvrir ensemble ce que sont les sources d'énergie renouvelables et non renouvelables, même si tu n'as jamais mis les pieds en cours. On part de zéro et on va droit au but pour que tu sois fonctionnel pour le contrôle.
Pour fonctionner, une machine, un véhicule ou un bâtiment a besoin d'énergie. Cette énergie est puisée dans la nature : ce sont les sources d'énergie.
Exemples : le Soleil, le vent, le charbon, le pétrole, l'eau des rivières, l'uranium, le bois.
On classe ces sources selon leur capacité à se renouveler (se reformer) à l'échelle d'une vie humaine.
Retiens : si ça se reforme vite → renouvelable ; si ça met des millions d'années ou que le stock est fini → non renouvelable.
Exercice 1 : Complète avec « renouvelable » ou « non renouvelable ».
a) Le vent est une source d'énergie car il est toujours présent.
b) Le charbon est une source car il s'est formé en des millions d'années et ses réserves s'épuisent.
a) Le vent est une source d'énergie renouvelable car il est toujours présent.
b) Le charbon est une source non renouvelable car il s'est formé en des millions d'années et ses réserves s'épuisent.
Exercice 2 : Associe chaque source à sa famille en complétant avec R (renouvelable) ou NR (non renouvelable).
a) Soleil →
b) Pétrole →
c) Énergie des marées →
d) Uranium →
a) Soleil → R
b) Pétrole → NR
c) Énergie des marées → R
d) Uranium → NR
Exercice 3 : Vrai ou Faux ? Coche la bonne case et corrige si c'est faux.
a) Le bois est toujours renouvelable. Vrai Faux
Correction :
b) L'énergie solaire est non renouvelable car le Soleil va s'éteindre un jour. Vrai Faux
Correction :
a) Faux. Le bois n'est renouvelable que si les forêts sont replantées.
b) Faux. À l'échelle humaine, le Soleil brille chaque jour, donc l'énergie solaire est renouvelable.
Ah, ces mots te rappellent quelque chose... On va remettre tout ça au clair avec une méthode béton pour ne plus jamais confondre renouvelable et non renouvelable.
Pose-toi la question : Cette ressource se reconstitue-t-elle naturellement en quelques années ou dizaines d'années ?
Si oui → renouvelable (soleil, vent, eau, bois sous condition, géothermie, marées).
Si non (formation en millions d'années ou stock fini) → non renouvelable (charbon, pétrole, gaz, uranium).
Attention : le bois n'est renouvelable que si les forêts sont replantées. L'uranium est un minerai en quantité limitée, donc non renouvelable même si les centrales nucléaires ne rejettent pas de CO₂.
Exercice 1 : Pour chaque source, réponds à la question et conclus.
a) Le gaz naturel : se reforme-t-il en quelques années ? (oui/non) → Donc il est .
b) L'eau des rivières : se renouvelle-t-elle rapidement grâce au cycle de l'eau ? (oui/non) → Donc elle est .
a) Le gaz naturel : se reforme-t-il en quelques années ? non → Donc il est non renouvelable.
b) L'eau des rivières : se renouvelle-t-elle rapidement grâce au cycle de l'eau ? oui → Donc elle est renouvelable.
Exercice 2 : Complète les justifications.
a) Le charbon est non renouvelable car il s'est formé à partir de il y a des d'années et ne se pas à l'échelle humaine.
b) L'énergie éolienne est renouvelable car le vent est engendré par le et se en permanence.
a) Le charbon est non renouvelable car il s'est formé à partir de végétaux fossilisés il y a des centaines de millions d'années et ne se reconstitue pas à l'échelle humaine.
b) L'énergie éolienne est renouvelable car le vent est engendré par le Soleil et se renouvelle en permanence.
Exercice 3 : Réécris la phrase en corrigeant l'erreur.
« L'énergie nucléaire est renouvelable parce qu'elle n'émet pas de gaz à effet de serre. »
Correction : L'énergie nucléaire est car .
Correction : L'énergie nucléaire est non renouvelable car l'uranium est un minerai en quantité limitée qui ne se reconstitue pas.
C'est l'heure de la répétition ! Cinq exercices quasi identiques pour ancrer le classement. Tu vas voir, ça va rentrer tout seul.
Exercice 1 : Classe chaque source en renouvelable (R) ou non renouvelable (NR) et complète la justification.
a) Le Soleil : (R/NR) ; justification : il se renouvelle (en permanence / en millions d'années).
b) Le charbon : ; justification : il se renouvelle .
c) Le vent : ; justification : il se renouvelle .
d) L'uranium : ; justification : il se renouvelle .
a) Le Soleil : R ; justification : il se renouvelle en permanence.
b) Le charbon : NR ; justification : il se renouvelle en millions d'années.
c) Le vent : R ; justification : il se renouvelle en permanence.
d) L'uranium : NR ; justification : il se renouvelle en millions d'années (ou stock fini).
Exercice 2 : Même consigne.
a) Le pétrole : ; justification : formation en .
b) L'eau des rivières : ; justification : cycle de l'eau (rapide / très lent).
c) La biomasse (bois) : ; justification : si (on replante / on ne replante pas).
d) Le gaz naturel : ; justification : .
a) Le pétrole : NR ; justification : formation en millions d'années.
b) L'eau des rivières : R ; justification : cycle de l'eau rapide.
c) La biomasse (bois) : R (sous condition) ; justification : si on replante.
d) Le gaz naturel : NR ; justification : combustible fossile, stock limité.
Exercice 3 : Même consigne.
a) La géothermie : ; justification : chaleur interne de la Terre (inépuisable / limitée).
b) Le charbon : ; justification : .
c) Les marées : ; justification : .
d) L'uranium : ; justification : .
a) La géothermie : R ; justification : chaleur interne de la Terre inépuisable à l'échelle humaine.
b) Le charbon : NR ; justification : combustible fossile, formation lente.
c) Les marées : R ; justification : phénomène permanent dû à la Lune et au Soleil.
d) L'uranium : NR ; justification : minerai en quantité limitée.
Exercice 4 : Même consigne.
a) Le Soleil : ; justification : .
b) Le pétrole : ; justification : .
c) Le vent : ; justification : .
d) Le charbon : ; justification : .
a) Le Soleil : R ; justification : source inépuisable à l'échelle humaine.
b) Le pétrole : NR ; justification : réserves limitées, formation en millions d'années.
c) Le vent : R ; justification : renouvellement permanent.
d) Le charbon : NR ; justification : combustible fossile non renouvelable.
Exercice 5 : Même consigne.
a) L'énergie hydraulique : ; justification : .
b) Le gaz naturel : ; justification : .
c) La biomasse : ; justification : .
d) L'uranium : ; justification : .
a) L'énergie hydraulique : R ; justification : l'eau se renouvelle par le cycle naturel.
b) Le gaz naturel : NR ; justification : combustible fossile, stock fini.
c) La biomasse : R (si gestion durable) ; justification : le bois peut repousser si on replante.
d) L'uranium : NR ; justification : minerai non renouvelable.
Maintenant, on passe aux exercices type contrôle. Tu vas mobiliser tout ce que tu sais pour classer, justifier, corriger des affirmations et même faire un petit calcul. Prêt ?
Exercice 1 : Classer des sources d'énergie (4 points)
Pour chaque source, indique si elle est renouvelable (R) ou non renouvelable (NR) et justifie en une phrase.
a) Le vent
b) Le charbon
c) L'énergie des marées
d) L'uranium
a) R — Le vent est engendré par les mouvements de l'atmosphère dus au Soleil, il se renouvelle en permanence.
b) NR — Le charbon s'est formé en plusieurs centaines de millions d'années à partir de végétaux fossilisés ; ses réserves sont limitées.
c) R — Les marées sont causées par l'attraction de la Lune et du Soleil, phénomène permanent et inépuisable à l'échelle humaine.
d) NR — L'uranium est un minerai extrait du sous-sol en quantité limitée ; il ne se reconstitue pas.
Exercice 2 : Vrai ou Faux (4 points)
Indique si chaque affirmation est vraie ou fausse. Si elle est fausse, corrige-la.
a) Le pétrole est une source renouvelable car il en reste encore de grandes quantités sur Terre.
b) L'énergie solaire est renouvelable car le Soleil brille tous les jours.
c) L'énergie nucléaire est renouvelable car elle ne produit pas de CO₂.
d) La biomasse (bois) peut être renouvelable si les forêts sont replantées.
a) Faux. Le pétrole est non renouvelable car il s'est formé en millions d'années. La quantité restante ne change pas ce fait : les réserves s'épuisent et ne se reforment pas.
b) Vrai. Le rayonnement solaire est une ressource permanente à l'échelle humaine : l'énergie solaire est bien renouvelable.
c) Faux. L'énergie nucléaire est non renouvelable car l'uranium est un minerai en quantité limitée. Ne pas produire de CO₂ est un avantage environnemental, pas un critère de renouvellement.
d) Vrai. La biomasse (bois) est renouvelable à condition de gérer durablement les forêts en replantant les arbres coupés.
Exercice 3 : Avantages et inconvénients (4 points)
Pour chaque catégorie, cite un avantage et un inconvénient.
a) Sources d'énergie renouvelables.
b) Sources d'énergie non renouvelables.
a) Renouvelables : avantage — elles sont inépuisables à l'échelle humaine et souvent moins polluantes en fonctionnement (ex. solaire, éolien). Inconvénient — leur production peut être intermittente (pas de soleil la nuit, pas de vent permanent) ou avoir un impact sur les écosystèmes (barrage hydraulique).
b) Non renouvelables : avantage — elles fournissent une énergie concentrée et pilotable (on peut les utiliser à la demande). Inconvénient — leurs réserves sont limitées et leur combustion émet des gaz à effet de serre (pour les fossiles) ; l'uranium pose des problèmes de déchets radioactifs.
Exercice 4 : Réserves de pétrole (4 points)
Les réserves mondiales de pétrole sont estimées à environ 1 800 milliards de barils. L'humanité consomme en moyenne 36 milliards de barils par an.
a) En combien d'années ces réserves seront-elles épuisées si la consommation reste constante ? Donne le résultat arrondi à l'unité.
b) Le pétrole s'est formé en environ 300 millions d'années. Pourquoi dit-on qu'il est non renouvelable, même s'il en reste pour plusieurs décennies ?
a) Durée = 1 800 ÷ 36 = 50 ans. Les réserves seront épuisées en 50 ans.
b) Le pétrole est non renouvelable car il s'est formé en des centaines de millions d'années à partir de matière organique fossilisée. Même s'il en reste pour quelques décennies, il ne se reforme pas à l'échelle humaine : une fois consommé, il disparaît définitivement.
Exercice 5 : Équiper une maison (4 points)
Une famille veut réduire sa consommation d'énergie non renouvelable. Elle habite dans une région ensoleillée du sud de la France.
a) Cite deux sources d'énergie renouvelables adaptées à une maison en France.
b) Un panneau solaire produit en moyenne 4 kWh par jour. Quelle énergie produit-il en une semaine ? En un mois de 30 jours ?
c) La famille consomme 150 kWh par mois. Combien de panneaux sont nécessaires pour couvrir toute sa consommation ?
a) Deux sources adaptées : l'énergie solaire (panneaux photovoltaïques ou thermiques) et l'énergie éolienne (petite éolienne domestique) ou la biomasse (chaudière à bois).
b) En une semaine : 4 kWh/jour × 7 jours = 28 kWh. En un mois de 30 jours : 4 × 30 = 120 kWh.
c) La famille a besoin de 150 kWh par mois. Un panneau produit 120 kWh par mois. 150 / 120 = 1,25. Il faut donc 2 panneaux pour couvrir la totalité de la consommation (on ne peut pas installer une fraction de panneau).
Tu maîtrises la base ? Parfait. On va maintenant jeter un œil à ce qui t'attend l'an prochain : comparer des sources d'énergie avec des chiffres, comprendre la notion de puissance, et réfléchir à la transition énergétique.
Exercice 1 : Comparaison des émissions de CO₂
Une centrale à charbon émet environ 800 g de CO₂ par kWh d'électricité produite. Une centrale à gaz naturel émet 400 g de CO₂ par kWh. Un parc éolien n'émet quasiment pas de CO₂ en fonctionnement.
a) Calcule la masse de CO₂ émise pour produire 1 000 kWh avec chaque source (charbon, gaz).
b) Pourquoi l'éolien est-il considéré comme plus respectueux du climat ?
c) L'éolien est-il pour autant sans impact ? Donne un exemple d'inconvénient.
a) Charbon : 800 g/kWh × 1 000 kWh = 800 000 g, soit 800 kg de CO₂. Gaz : 400 g/kWh × 1 000 kWh = 400 000 g, soit 400 kg de CO₂.
b) L'éolien n'émet pas de CO₂ lors de la production d'électricité, il ne contribue donc pas au réchauffement climatique contrairement aux combustibles fossiles.
c) L'éolien a des impacts : il peut perturber les paysages, générer du bruit, et présenter un risque pour les oiseaux. De plus, sa production est intermittente (dépend du vent).
Exercice 2 : Puissance et énergie (aperçu 4ᵉ)
L'an prochain, tu verras la formule E = P × t où E est l'énergie en wattheures (Wh), P la puissance en watts (W) et t le temps en heures (h).
Un radiateur électrique a une puissance de 1 500 W. Il fonctionne 3 heures par jour.
a) Calcule l'énergie consommée en Wh par jour.
b) Convertis cette énergie en kWh (rappel : 1 kWh = 1 000 Wh).
c) En un mois de 30 jours, combien de kWh sont consommés ?
d) Si un panneau solaire produit 5 kWh par jour, combien de panneaux faudrait-il pour alimenter ce radiateur ?
a) E = 1 500 W × 3 h = 4 500 Wh par jour.
b) 4 500 Wh = 4 500 / 1 000 = 4,5 kWh.
c) Sur 30 jours : 4,5 kWh/jour × 30 = 135 kWh.
d) Un panneau produit 5 kWh par jour. Le radiateur consomme 4,5 kWh par jour. 4,5 / 5 = 0,9. Un seul panneau suffit donc (en théorie, car il faut tenir compte des pertes et de l'ensoleillement réel).
Exercice 3 : Gestion durable de la biomasse
Une forêt produit naturellement 500 tonnes de bois par an. Une commune consomme 400 tonnes de bois par an pour se chauffer.
a) Cette utilisation du bois est-elle renouvelable ? Justifie.
b) Si la commune augmente sa consommation à 600 tonnes par an sans replanter davantage, que se passe-t-il ?
c) Propose une solution pour que l'utilisation du bois reste renouvelable même avec une consommation de 600 tonnes par an.
a) Oui, car la consommation (400 t) est inférieure à la production naturelle (500 t). La forêt se régénère et le stock de bois se renouvelle.
b) La consommation dépasse la production naturelle : 600 t > 500 t. La forêt va s'épuiser progressivement, le bois ne sera plus renouvelable à ce rythme.
c) Pour rester renouvelable, il faut soit réduire la consommation à 500 t ou moins, soit augmenter la production en replantant davantage d'arbres (gestion forestière durable) pour atteindre au moins 600 t de production annuelle.
Fiche gratuite créée par Vidyalaya, association d'éducation populaire — soutien scolaire, FLE & DELF, libre et gratuit pour tous.
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