A05-AD-Stockage de l'énergie

Par VINCENT MURAT, publié le mardi 12 janvier 2021 09:10 - Mis à jour le lundi 3 février 2025 15:26

Activité : Conversion et stockage de l’énergie

Pour faire face à l’intermittence liée à certains modes de production ou à la consommation, l’énergie électrique doit être convertie sous une forme stockable.

 

I- Stockage de l’énergie

https://www.planete-energies.com/fr/medias/videos/le-stockage-de-l-energie-electrique

  1. Citer les dispositifs de stockage de l’électricité.
  2. Pourquoi est-il nécessaire de les améliorer ?

 

Compléter le tableau suivant : lien1 ; lien2 ; lien3 ; lien4 ; lien5.

Dispositif de stockage

Phase de stockage

Phase de déstockage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-  Stocker de l’énergie sous forme chimique : la pile

 

Questions :

  1. Quelle est la différence entre une pile et un accumulateur ?
  2. Quel type d’accumulateur équipe votre téléphone portable ?
  3. Citer d’autres dispositifs qui contiennent ce type d’accumulateur.

 

La première pile électrique, la pile d’Alessandro Volta

            « ... Je me fournis de quelques douzaines de petites plaques rondes ou disques de cuivre, de laiton ou mieux, d’argent, d’un pouce de diamètre, d’épaisseur un dixième de pouce, et d’un nombre égal de plaques d’étain, ou, ce qui est beaucoup mieux, de zinc. Je prépare en outre un nombre assez grand de feuilles de carton, de peau ou de quel qu’autre matière spongieuse de mêmes dimensions, capable de retenir beaucoup d’eau.

            Ayant sous ma main toutes ces pièces en bon état, c’est à dire les disques métalliques bien propres et secs, et les autres non métalliques bien imbibés d’eau simple ou ce qui est beaucoup mieux d’eau salée, je pose horizontalement sur une table un des plateaux métalliques, par exemple un d’argent, et sur ce premier, j’en adapte un de zinc ; sur ce second, je couche un des disques mouillés, puis un autre plateau d’argent, suivi immédiatement d’un autre de zinc auquel je fais succéder encore un disque mouillé. Je continue ainsi de la même façon à former de ces étages une colonne aussi haute qu’elle peut se soutenir sans s’écrouler.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/Pila_di_Volta_01.jpg/110px-Pila_di_Volta_01.jpg            Or, si elle parvient à contenir environ vingt de ces étages ou couples de métaux, elle sera déjà capable... de frapper les doigts avec lesquels on vient de toucher ses deux extrémités d’un ou de plusieurs petits coups, et plus ou moins fréquents selon qu’on réitère ces contacts... » 

Extraits d’une lettre d’ Alessandro VOLTA à Sir Joseph BANKS, Président de la Royal Society, LONDRES

 

 

 

3. Légender le schéma de la pile Daniell ci contre en utilisant le vocabulaire suivant : vase en verre, lame circulaire en zinc, vase poreux, cristaux de sulfate de cuivre, tube en cuivre, électrolyte.

4. Conclure sur le matériel nécessaire pour fabriquer une pile.

 

Réalisation d’une pile Daniell

Protocole :

  • Remplir aux ¾ un bécher avec la solution de sulfate de cuivre (II)
  • Remplir aux ¾ un bécher avec la solution de sulfate de zinc (II)

  • Plonger la lame de zinc décapée reliée à un fil électrique dans la solution de sulfate de zinc (II) et la lame de cuivre décapée reliée à un fil électrique dans la solution de sulfate de cuivre (II).
  • Compléter le montage en positionnant un pont salin imbibé de solution de nitrate de potassium
    (K+(aq) + NO3-(aq) ) entre les deux béchers (chaque extrémité du pont doit plonger dans une solution).

 

  1. En utilisant le voltmètre, déterminer les bornes (électrodes)+ et - de cette pile.
  2. Relier les bornes de cette pile à une diode.

En utilisant l’animationhttp://chimie.ostralo.net/pile/, légender le schéma de fonctionnement en utilisant le vocabulaire suivant : anode, cathode, solution de sulfate de zinc, solution de sulfate de cuivre, pont salin.

Aide : L’anode fournit les électrons, la cathode attire les électrons.

  1. Donner le nom des particules chargées que l’on retrouve dans les conducteurs métalliques et indiquer leur sens de déplacement sur le schéma.
  2. Donner le nom des particules chargées qui se déplacent dans les solutions et dans le pont salin.
  3. Expliquer pourquoi une pile se décharge.

 

 

 

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