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Recueil d’exercices GCH -1220
BILAN DE GES ET ENERGIE AUTOUR D’UN PROCESSUS
Exercice 1 : Comparaison de deux sources d'énergie pour le chauffage
domestique
Plusieurs technologies peuvent être utilisées pour chauffer les habitations. Vous
souhaitez abandonner le chauffage au mazout jugé trop mauvais pour
l'environnement mais vous hésitez entre le passage au gaz naturel ou au bois.
Afin de prendre une décision vous comparez les émissions de CO
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provoquées
par ces deux types de combustible.
Pour atteindre des températures normales, votre habitation consomme 10 000
kWh par an.
Le pouvoir calorifique moyen du bois est de 5000 kWh/T et le rendement de
votre chaudière est de 75%. C'est à dire que 75% de l'énergie dégagée par la
combustion du bois est utilisée pour chauffer le bâtiment, le reste est perdu . Le
contenu en carbone du bois est de 49.8 % massique.
Le pouvoir calorifique du gaz naturel est de 10kWh/m
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dans les conditions
normales de température et de pression (CNTP). On considère que le gaz naturel
contient en pourcentage molaire : 95 % de méthane (CH
4
) et 5 % d'éthane (C
2
H
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).
Le rendement de votre chaudière à gaz est de 85 %. Idem considérez une
combustion totale avec un rendement énergétique de 85%
1) Calculez la masse de CO
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rejetée par les deux types de combustibles.
2) Ces résultats vous semblent-ils surprenants ? Critiquez les.
3) Comparer vos résultats aux facteurs d'émission publiés par le GIEC (voir en
annexe 1)
Données :
Volume molaire des gaz dans les conditions normales de pression et de
température (CNTP): V
m
= 22.4 L/mol
Masse molaire du carbone : M
C
= 12 g/mol
Masse molaire de l'hydrogène : M
H
= 1 g/mol
Masse molaire de l'oxygène : M
O
= 16 g/mol

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Exercice 2 : Transport de marchandises
Une entreprise aimerait connaitre les émissions de GES causées par la livraison
de ses produits. Elle a le choix entre des véhicules fonctionnant à l'essence ou au
diesel.
Les caractéristiques des véhicules disponibles sont présentées dans le tableau ci
dessous : (source : Ressource naturelle canada)
Véhicule Combustible
utilisé
Consommation
(L/100km)
Utilitaire lourd sans système
dépolluant
Essence 49
Utilitaire possédant un convertisseur
catalytique
Essence 49
Utilitaire lourd sans système
dépolluant
Diesel 37
1) Calculez les émissions de GES à partir des coefficients d'émission fournis par
Ressources naturelles Canada (voir en annexe 2). Quel véhicule émet le moins de
CO
2
? de CH
4
? et de N
2
O ? Un véhicule vous semble-t-il préférable ?
Exercice 3 : Éclairage
La ville de Las Vegas est connue pour être très énergivore avec une
consommation de 28 millions de MWh d’éle ctricité annuelle. Environ 5 % de
cette consommation d'énergie est destinée à l'éclairage public.
Grid mix de Las Vegas:
 Charbon : 55 %
 Nucléaire : 9 %
 Gaz naturel : 19 %
 Hydroélectricité : 12 %
 Éolien : 4 %
 Fioul : 1%
Le "grid mix" ou "bouquet énergétique" d'un pays correspond à la part de chaque
source d'énergie permettant de produire 1kWh d'électricité au niveau national.