Un incendie s'est déclaré ce jeudi vers 18 h 30 dans un entrepôt de 2000m2 de l’usine Metalutex. Une entreprise de stockage de matériel industriel. Les sapeurs pompiers sont sur les lieux dans la zone industrielle. Les 45 pompiers qui sont sur place ont réussi à circonscrire l'incendie. Cependant ils vont passer la nuit en surveillance. Le personnel a été évacué. Il n'y a pas de victimes. La police scientifique ainsi que les assureurs sont arrivés sur les lieux rapidement afin de comprendre les raisons de cet accident.
Vous avez cherché à comprendre ce qui avait provoqué l'explosion.
Voici le déroulé de l'accident :
Les bouteilles d'acide chlorhydrique, stockées dans l'entrepôt B, mal calées, sont tombées et se sont brisées.
L'acide chlorhydrique a coulé et est entré en contact avec la limaille de fer stockée dans l'entrepôt C.
Il y a eu réaction entre les deux substances (réactifs) : il s'est produit un dégagement de gaz (dihydrogène) et la formation d'un liquide verdâtre.
Lorsque le gardien a appuyé sur l'interrupteur, il y a eu un court-circuit qui a provoqué une étincelle. Cette étincelle a enflammé le dihydrogène.
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Le barrage retient l'écoulement naturel de l'eau. De grandes quantités d'eau s'accumulent et forment un lac de retenue.
2. La conduite forcée de l'eau
Une fois l'eau stockée, des vannes sont ouvertes pour que l'eau s'engouffre dans de longs tuyaux métalliques appelés conduites forcées. Ces tuyaux conduisent l'eau vers la centrale hydraulique, située en contrebas.
La plupart des centrales hydrauliques en France sont automatisées. Chaque centrale se met en marche selon un programme pré-défini en fonction des besoins d'électricité.
3. La production d'électricité
À la sortie de la conduite, dans la centrale, la force de l'eau fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif.
La puissance de la centrale dépend de la hauteur de la chute et du débit de l'eau. Plus ils seront importants, plus cette puissance sera élevée.
4. L'adaptation de la tension
Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à très haute et haute tension.
L'eau turbinée qui a perdu de sa puissance rejoint la rivière par un canal spécial appelé canal de fuite.
La centrale éolienne
Principe de fonctionnement
1/ La rotation des pales
Sous l'effet du vent, l'hélice, appelée aussi rotor, se met en marche. Ses pales tournent.
Le rotor est situé au bout d'un mât car les vents soufflent plus fort en hauteur. Suivant le type d'éoliennes, le mât varie entre 10 et 100 m de haut.
Le rotor comporte généralement 3 pales, mesurant entre 5 et 90 m de diamètre.
2/ La production d'électricité
L'hélice entraîne un axe dans la nacelle, appelé arbre, relié à un alternateur.
Grâce à l'énergie fournie par la rotation de l'axe, l'alternateur produit un courant électrique alternatif.
3/ L'adaptation de la tension
Un transformateur situé à l'intérieur du mât élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à moyenne tension du réseau.
Pour pouvoir démarrer, une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 10 à 15 km/h.
Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement de fonctionner lorsque le vent dépasse 90 km/h. La vitesse optimale est de 50 km/h.
La centrale photovoltaïque
Principe de fonctionnement :
1/ Le captage des rayons
Les panneaux solaires installés en rangées et reliés entre eux captent la lumière du soleil.
2/ La production d'électricité
Sous l'effet de la lumière, le silicium, un matériau conducteur contenu dans chaque cellule, libère des électrons pour créer un courant électrique continu.
3/ La transformation du courant
Un onduleur transforme ce courant en courant alternatif pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à moyenne tension du réseau.
4/ L'utilisation de l'électricité
L'électricité est consommée par les appareils électriques. Si l'installation n'est pas raccordée au réseau (site isolé), elle peut être stockée dans des batteries. Sinon, tout ou partie de la production peut être réinjectée dans le réseau, EDF ayant obligation de rachat de cette électricité. Lorsque la production photovoltaïque est insuffisante, le réseau fournit l’électricité nécessaire.
La centrale géothermique
Principe de fonctionnement de la centrale géothermique
1/ L'infiltration d'eau
De l'eau de pluie ou de mer s'infiltre dans les fractures de la croûte terrestre pour constituer un réservoir dans le sous-sol, appelé nappe aquifère, à haute température, de 150 à 350 °C.
2/ Le pompage de l'eau
Grâce à un forage dans le sous-sol, l'eau chaude est pompée jusqu'à la surface. Pendant sa remontée, elle perd de sa pression et se transforme en vapeur.
3/ La production d'électricité
La pression de cette vapeur fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif.
4/ L'adaptation de la tension
Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à haute tension.
La centrale thermique biomasse
Principe de fonctionnement :
1/ La combustion
La biomasse brûle dans une chambre de combustion.
2/ Production de vapeur
En brûlant, la biomasse dégage de la chaleur qui va chauffer l’eau dans une chaudière. L’eau se transforme en vapeur, envoyée sous pression vers des turbines.
3/ La production d’électricité
La vapeur fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif. Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à moyenne et haute tension
4/ Le recyclage
À la sortie de la turbine, une partie de la vapeur est récupérée pour être utilisée pour le chauffage. C'est ce que l'on appelle la cogénération.
Le reste de la vapeur est à nouveau transformée en eau grâce à un condenseur dans lequel circule de l'eau froide en provenance de la mer ou d'un fleuve. L'eau ainsi obtenue est récupérée et re-circule dans la chaudière pour recommencer un autre cycle.
La centrale nucléaire
Principe de fonctionnement
La fission des atomes d'uranium produit de la chaleur, chaleur qui transforme alors de l'eau en vapeur et met en mouvement une turbine reliée à un alternateur qui produit de l'électricité.
1/ Le circuit primaire
Dans le réacteur, la fission des atomes d'uranium produit une grande quantité de chaleur.
Cette chaleur fait augmenter la température de l'eau qui circule autour du réacteur, à 320 °C. L'eau est maintenue sous pression pour l'empêcher de bouillir. Ce circuit fermé est appelé circuit primaire.
2/ Le circuit secondaire
Le circuit primaire communique avec un deuxième circuit fermé, appelé circuit secondaire par l'intermédiaire d'un générateur de vapeur. Dans ce générateur de vapeur, l'eau chaude du circuit primaire chauffe l'eau du circuit secondaire qui se transforme en vapeur. La pression de cette vapeur fait tourner une turbine qui entraîne à son tour un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif.
Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes très haute tension.
3/ Le circuit de refroidissement
À la sortie de la turbine, la vapeur du circuit secondaire est à nouveau transformée en eau grâce à un condenseur dans lequel circule de l'eau froide en provenance de la mer ou d'un fleuve. Ce troisième circuit est appelé circuit de refroidissement.
En bord de rivière, l'eau de ce 3e circuit peut alors être refroidie au contact de l'air circulant dans de grandes tours, appelées aéroréfrigérants.
Les 3 circuits d'eau sont étanches les uns par rapport aux autres.
La centrale thermique à flamme
Principe de fonctionnement
Une centrale thermique à flamme produit de l'électricité à partir de la vapeur d'eau produite grâce à la chaleur dégagée par la combustion de gaz, de charbon ou de fioul, qui met en mouvement une turbine reliée à un alternateur.
1/ La combustion
Un combustible (gaz, charbon, fioul) est brûlé dans les brûleurs d'une chaudière pouvant mesurer jusqu'à 90 m de hauteur. Le charbon est d'abord réduit en poudre, le fioul est chauffé pour le rendre liquide puis vaporisé en fines gouttelettes et le gaz est injecté directement sans traitement préparatoire.
2/ La production de vapeur
La chaudière est tapissée de tubes dans lesquels circule de l'eau froide. En brûlant, le combustible dégage de la chaleur qui va chauffer cette eau. L'eau se transforme en vapeur, envoyée sous pression vers les turbines.
3/ La production d'électricité
La vapeur fait tourner une turbine qui entraîne à son tour un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif. Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à très haute et haute tension.
4/ Le recyclage
À la sortie de la turbine, la vapeur est à nouveau transformée en eau grâce à un condenseur dans lequel circule de l'eau froide en provenance de la mer ou d'un fleuve. L'eau ainsi obtenue est récupérée et re-circule dans la chaudière pour recommencer un autre cycle.
L'eau utilisée pour le refroidissement est restituée à son milieu naturel ou renvoyée dans le condenseur.
Pour les élèves de cinquième, voici le fichier qui vous permettra de recopier le cours et les exercices à faire pour le mardi 18 octobre : Theme_1_sequence1_cours_tension.pdf
