Descriptif module exp`eau l`eau source d`énergie

Descriptif des modules
"Exp'eau : L’eau, source d'énergie"
Module 1 : La rivière au fil de l’histoire.
Propos
Depuis toujours, l’homme à rechercher la proximité de l’eau,
pour se nourrir, pour se déplacer, pour utiliser sa force dans
les moulins et ses usines. Il en a profondément changé les
paysages, en construisant des ponts, canalisant son cour. La
rivière est un lieu aux multiples activités qu’il faut
apprendre à partager.
Activité proposée
Un puzzle permet de reconstituer les paysages de la rivière
au fil du temps. Pour les six grandes périodes de l’histoire,
des pièces représentant les constructions et les activités
humaines sont à replacer dans le paysage.
Un livret détail pour chaque période les évolutions de
l’habitat et de l’architecture, des pont, des moyens de
transport et des activités humaines.
Module 2 : L’énergie hydraulique
Propos
Pour faire face au changement climatique et à la
raréfaction des ressources l’homme est à la recherche
d’énergies renouvelables et non polluantes. L’écoulement
des rivières, le mouvement des marrées ou des vagues sont
d’autant de sources d’énergie que l’homme tente de
transformer en électricité.
La transformation de ce mouvement en électricité se fait
par intermédiaire d’une turbine et d’un générateur.
Activité proposée
Quatre maquettes proposent de recréer le mouvement de
l’eau (Chute d’eau, houle, marée, courant marin) pour faire
tourner une turbine.
Un complément d’information précise les particularités
locales ou les prototypes déployés en Europe ou dans le
reste du monde.
Module 3 : quels b’eaux paysages
L’action de l’énergie mécanique de l’eau sur des centaines de milliers d’années
Propos
Qu'elle soit instantanée ou libérée sur des millions
d'années, l'énergie mécanique de l'eau détient le pouvoir
de transformer le paysage partout sur la planète. Ces
transformations peuvent être catastrophique si elles
touchent les activités humaines.
L’eau après avoir éroder le paysage, transporte puis
redépose ses sédiments pour former de nouveaux
paysages.
Activité proposée
De petites pièces magnétiques symbolisent l’action de
l’eau (érosion, transport, dépôt)
Le but du jeu est de retrouver pour les six zones du
paysage (la mer, les glaciers, les rivières et les fleuves,
les avalanches, les eaux de ruissellement, les tsunamis) les
modes d’action de l’eau.
Module 4 : quels b’eaux paysages
Action chimique de l’eau sur les paysages
Propos
Les roches des paysages se modifient sur des
millions d’années à cause des réactions chimiques
provoquées par l’eau. Le module présente les
quatre grandes familles de réactions (dissolution,
hydrolyse, hydratation et oxydation)
Pour une roche donnée, les réactions chimiques
liées à l’eau sont d’autant plus rapides que la
température, l’activité biologique, le drainage et
le relief sont importants. Réactions chimiques et
énergie mécanique de l’eau sont liées dans la
nature.
Activité proposée
Une fois l’échantillon sélectionné, le module
propose de retrouver le produit de la réaction
de cet échantillon avec l’eau. Une diode verte
valide le résultat.
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Module 5 : L’énergie chimique au microscope
Propos
A partir d’exemples de la vie quotidienne et de questions apparemment anodines, le module précise
le comportement des molécules pour chacune des réactions chimiques.
- La dissolution : Pourquoi le sel disparaît-il dans l’eau ?
- L’hydrolyse : Comment l’eau participe-t-elle à la digestion du pain ?
- L’oxydation : Quels sont les éléments indispensables à la formation de la rouille ?
Activité proposée
Une expérience nous fait
découvrir
les
conditions
climatiques indispensables à
la formation de rouille, ainsi
que
les
éléments
qui
accélèrent cette réaction
d’oxydation.
Pour chaque élément du
climat sélectionné, un tube
contenant un clou s’éclaire.
Module 6 : L’écluse
Propos
Après avoir identifier les différentes partie d’une écluse (biefs, sas, portes, vannes) les gestes
(aujourd’hui automatique) de l’éclusier doivent se dérouler de façon chronologique.
Activité proposée
Une borne informatique présente une animation d’un
passage d’écluse de l’amont vers l’aval, mais
également de l’aval vers l’amont. En cliquant sur les
boutons, les vannes, les portes et les feux de
signalisation sont actionnés et le bateau peut passe
l’écluse.
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Module 7 : Le cycle de l’eau
Propos
L’eau qui nous entoure n’a pas toujours le même aspect. Nous côtoyons tous les jours, ses changements :
le brouillard ou les nuages, l’eau des rivière et des lacs, le givre sur le pare brise de la voiture, le
linge qui sèche sur le fil,…
Pour passer d'un état à l'autre l'eau échange de l'énergie sous forme de chaleur avec son
environnement et participe ainsi à l’évolution des phénomènes météorologiques
Activité proposée
Une maquette interactive
permet de visualiser la
localisation des changements
d’état de l’eau et de
comprendre le cheminement de
l’eau à travers le paysage : le
cycle de l’eau dans la nature
Module 8 : L’eau des machines
Propos
Autrefois, les locomotive ou les bateaux à vapeur, utilisé l’énergie thermique pour mettre sous pression
la vapeur d’eau. Ces procédés polluants et peut efficaces ont été abandonnés.
La production d’électricité par l’énergie solaire demande un minimum d’ensoleillement. C’est pourquoi
il est important de stocker cette énergie, en prévision des jours très nuageux ou de la nuit. La pile à
hydrogène permet de restituer en toutes circonstances l’énergie emmagasinée.
Les constituants de l’eau sont utilisés pour le stockage et la restitution de l’énergie issue du soleil ou du
vent.
Activité proposée
La démonstration du fonctionnement de la pile à
hydrogène, permet de distinguer les différentes étapes
et d’en comprendre le fonctionnement.
Première étape : L’électrolyse
L’électricité produite par les capteurs solaires (ou tout
autre mode) casse les particules d’eau pour séparer
l’oxygène de l’hydrogène. L’énergie électrique, non
stockable, est transformée en énergie chimique
potentielle, sous forme de gaz.
Deuxième étape : La pile à hydrogène
Tout comme une pile classique, elle produit de l’électricité.
Son principe est l’inverse de la réaction d’électrolyse : il
s’agit de recombiner l’eau à partir de ses 2 constituants
gazeux, et récupérer ainsi l’énergie.
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Roll up n°1 : L’eau et le transfert de la
chaleur à l’échelle de la planète
Roll up n°2 : L'eau pour transporter la
chaleur dans les habitations
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