Sujet STI2D — Terminale — Nouvelle-Calédonie — Bac 2022

PARTIE COMMUNE (12 points) MÉTHANISEUR AGRICOLE liquide solide o Présentation de l’étude et questionnement .................... pages 3 à 8 o Documents pages 9 à 17 o Documents réponses (à rendre avec la copie) ............... pages 18 à 20 22-2D2IDACNC1 Page : 2/37 Mise en situation Dans le cadre de la transition énergétique, l’évolution vers la production de gaz d’origine non fossile est indispensable. Les méthaniseurs agricoles sont une solution pour y parvenir ; d’ailleurs le nombre d’installations et de projets en cours est en plein essor… Le méthaniseur transforme de la matière organique (biomasse) en biogaz (contenant du méthane) et en digestat (matière digérée restante), grâce à des micro- organismes. C’est un processus biologique naturel. La réaction a lieu en l’absence d’oxygène (décomposition anaérobique) et sous l’effet de la chaleur avec une température comprise entre 38 et 42°C dans une ou deux cuves fermées et mélangées appelées « digesteurs » (sorte de tube digestif). Les matières organiques appelées aussi « intrants » (par exemple les déjections animales telles que le lisier, les résidus de cultures céréalières…) vont être décomposées par les micro-organismes pendant une durée de 30 à 70 jours généralement. Cette dégradation génère du biogaz ; ce dernier constitue une énergie renouvelable. Il est essentiellement composé de méthane (CH ) et de dioxyde de 4 carbone (CO ). 2 Le biogaz peut être valorisé directement dans une chaudière, par exemple, ou encore être épuré pour ne conserver que le méthane : on parle alors de « biométhane ». Ce gaz est équivalent au gaz de ville, il peut être injecté directement sur le réseau de gaz existant pour chauffer des logements ou bien encore recharger des véhicules fonctionnant au « GNV » (Gaz Naturel pour Véhicules). Les résidus obtenus, à savoir les digestats, ont des propriétés fertilisantes. Ils peuvent donc être valorisés après séparation de la matière solide (digestat solide) et de la partie liquide (digestat liquide) sous diverses formes : compost, épandage, etc. Pour information, le processus de méthanisation est un phénomène qui se déroule aussi naturellement dans l’appareil digestif des bovins ou dans les marais. 22-2D2IDACNC1 Page : 3/37 Partie 1 – Les méthaniseurs sont-ils une alternative pour permettre un développement durable ? Tout le monde ou presque a déjà entendu parler de panneaux photovoltaïques ou d’énergie solaire. Ce n’est pas forcément le cas pour le biogaz produit par les méthaniseurs. Question 1.1 Comparer la part d’énergie