Sujet STI2D — Terminale — Polynésie — Bac 2019

Consciente des enjeux énergétiques et climatiques, la Polynésie française s’efforce de réduire sa dépendance aux énergies fossiles. Depuis 2009, la Polynésie française s’est fixée pour objectif d’assurer 50% de la production d’énergie électrique à partir d’énergies renouvelables (EnR) à l’horizon 2020. L’énergie thermique marine (ETM) est produite en exploitant la différence de température entre les eaux superficielles, de surface, et les eaux profondes des océans. Ce type de production d’énergie avait été envisagé et étudié par l’Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) dans les années 1980 en Polynésie. Quelques prototypes de faibles puissances (1 MW maximum) ont depuis été testés par les États-Unis et le Japon. La Polynésie française serait propice à l’installation de sources d’énergie thermique marine : les eaux de surface sont très chaudes et les eaux froides en profondeur sont proches des côtes, à environ 2 à 3 km contre 6 à 8 km aux Antilles par exemple. Ce sujet comporte trois parties indépendantes les unes des autres :  Partie A : Étude du principe de l’ETM  Partie B : Étude du prélèvement des eaux froides  Partie C : Valorisation des eaux profondes 19PY2DSPPO1 Page 2 sur 12 Partie A : Principe de l’ETM La résolution de cette partie s’appuie sur les documents A1 et A2 ci-dessous. Document A1 : Schéma de principe de Document A2 : Dossier technique l’ETM L'IFREMER considère que le coût du pompage des eaux profondes ne s’avérera rentable que pour un différentiel de température d'au moins 20°C entre l’eau de mer chaude prélevée à la surface et l’eau de mer froide prélevée en profondeur. L'énergie thermique marine (ETM) consiste à exploiter la différence de La centrale ETM fonctionne en cycle température entre les eaux de surface thermodynamique fermé. Le fluide caloporteur réchauffée par le soleil et les eaux circulant dans cette boucle est de l’ammoniac NH . 3 profondes qui, à partir d’une certaine L’eau chaude de surface pompée cède de l’énergie profondeur, ont une température stable à l’ammoniac dans l’évaporateur à double paroi. La voisine de 5 °C. L'objectif est donc de vapeur du fluide caloporteur actionne ensuite une ramener ces eaux profondes en surface turbine, qui entraine un turbogénérateur. Le fluide et d'en tirer une quantité d'énergie continue alors son parcours et se condense dans le supérieure à celle qu'il a été nécessaire condenseur à double paroi en cédant son énergie à d'investir