Sujet STI2D — Terminale — Métropole — Bac 2016

Mise en situation Contexte social et économique Ancienne chaudière au charbon Depuis 2013, la centrale biomasse étudiée est devenue la principale unité de production d’électricité et de chauffage urbain de la ville de Metz. Elle pourvoit aux besoins en électricité de 10 000 ménages et alimente en chauffage l’équivalent de 20 000 logements (voir le diagramme de contexte ci-dessous). La cogénération d’électricité et de chauffage urbain permet d’obtenir un rendement supérieur à 80 % pour cette centrale (35 % précédemment avec son ancienne voisine au Centrale biomasse charbon). La biomasse présente désormais un intérêt économique dans la mesure où son coût est compétitif (grâce à des aides de l’état) et qu’elle subit peu la spéculation comme c’est le cas pour les énergies fossiles. De plus, une chaudière au bois de taille importante comme celle- là (puissance utile de l’unité biomasse : 45 MW) permet de sécuriser l’approvisionnement : meilleurs prix, garanties de qualité et de disponibilité des bois livrés. Pour la même quantité d’énergie produite, la fabrication de combustibles bois crée en moyenne 3 fois plus d’emplois locaux que pour les filières énergétiques classiques. Baccalauréat sciences et technologies de l’industrie et du développement durable – STI2D Session 2016 Enseignements technologiques transversaux 16ET2DMLR3 Page 2 / 24 Contexte environnemental Un bilan carbone presque neutre Le bilan carbone de l’utilisation de la biomasse comme source d’énergie est pratiquement neutre, à condition que l’on plante autant que l’on brûle, ce qui est le cas en France (gestion durable des forêts). Il n’y a pas d’impact sur l’effet de serre car le CO 2 rejeté dans l’atmosphère lors de la combustion du bois correspond à la quantité de CO absorbée par les arbres pendant leur 2 « Puits » de carbone croissance. Préservation de la qualité de l’air La production centralisée et distribuée par un réseau présente un avantage considérable par rapport aux productions individuelles de chauffage au bois : les chaufferies collectives sont équipées de systèmes de traitement des fumées, ces moyens sont inenvisageables sur des dispositifs individuels pour des raisons de coût. Une énergie locale Unité de traitement des fumées L’usine d’électricité de Metz (UEM), l’une des rares régies municipales de France à produire de l’électricité s’est lancée dans ce choix de modernisation après avoir constaté qu’elle pouvait ici valoriser jusqu’à 100 000 tonnes de bois local par an :  57 % de plaquettes issues de l’exploitation broyeur forestière dans un