===== Série professionnelle -- Le Manta ===== ****Dans tout le sujet, les réponses aux questions s'appuient sur la lecture des documents.**** {{:dnb:2020:2020_-_serie_professionnelle_le_manta:100000010000020A000002254B45BF30.png}} Entre 2013 et 2015 le skippeur Yvan Bourgnon a fait un tour du monde des océans avec son catamaran. Il a constaté l'omniprésence des déchets plastiques flottants. Depuis son retour Yvan Bourgnon a conçu un projet de bateau destiné à la collecte et au tri des déchets de plastiques flottants : le Manta. On peut envisager qu'un de ces Manta sillonnera prochainement les eaux polynésiennes... L'objet des exercices proposés est d'étudier une partie du fonctionnement du Manta. **Exercice 1 (10 points) : l'énergie sur le Manta** ***Des panneaux solaires et des éoliennes permettront de fournir l'énergie nécessaire au Manta.*** 1. Compléter sur l'ANNEXE 1 à rendre avec la copie les deux chaînes énergétiques en choisissant les termes adaptés dans la liste de mots proposée ci-dessous. *Cinétique, thermique, solaire, chimique, mécanique, électrique, nucléaire.* 2. Expliquer le terme "énergie perdue" figurant dans la partie droite des deux chaînes énergétiques. **Exercice 2 (15 points): Les déchets récupérés par le Manta** ***Les 250 tonnes de déchets plastiques récupérés par le Manta seront traitées à terre. - Les déchets plastiques recyclables seront reconditionnés en objets d'usage courant. - Les déchets plastiques non recyclables seront transformés en gazole.*** Le Manta récupérera uniquement les déchets plastiques flottants. Afin de modéliser le principe de récupération des plastiques flottants, on réalise l'expérience schématisée en **ANNEXE 2 à rendre avec la copie.** 1. Compléter le schéma de cette expérience avec les noms de la 1ère colonne du tableau 2 donné en ANNEXE 2 à rendre avec la copie. 2. Justifier la position des échantillons par rapport à l'eau salée. 3. Parmi les matières plastiques présentes dans les eaux polynésiennes et recensées dans le tableau ci-dessous (tableau 1), indiquer celles qui seront récupérées par le Manta. **Tableau 1 : Masse volumique de quelques matières plastiques.** ^ Matière plastique ^ Masse volumique (kg/m3) ^ Exemples ^ | Polyéthylène (PEBD et PEBH) | 820 - 890 | Sacs, films, sachets, bidons, récipients et bouteilles souples tuyaux, jouets, ustensiles ménagers... | | Polypropylène (PP) | 850 - 920 | Pare-chocs, tableaux de bord, mobilier de jardin, bouteilles rigides, boîtes alimentaires, fibres de tapis, moquettes, cordes, ficelles... | | Polystyrène (PS) | 1 040 - 1 060 | Emballages, jouets, verres plastiques, pots de yaourt, boîtiers CD, bacs à douche, isolant thermique... | | Polychlorure de vinyle (PVC) | 1 180 - 1 410 | Ameublement, pots de margarine, blisters, bouteilles d'eau, tuyaux de canalisation... | | Polytéréphtalate d'éthylène (PET) | 1 380 - 1 410 | Fabrication de fils textiles, de films et de bouteilles d'eau et de sodas... | **Annexe 1 - Document réponse à rendre avec la copie** l'énergie du Manta (Exercice 1 question 1) {{:dnb:2020:2020_-_serie_professionnelle_le_manta:10000001000003070000024AD86C51DE.png}} **Annexe 2 - Document réponse à rendre avec la copie** Les déchets récupérés par le Manta (Exercice 2 question 1) **Tableau 2 :** ^ Nom ^ Masse volumique ^ | Echantillon A | 1 200 kg/m³ | | Echantillon B | 900 kg/m³ | | Eau salée | 1 025 kg/m³ | **Schéma à compléter** {{:dnb:2020:2020_-_serie_professionnelle_le_manta:100000000000020F0000010D3D355F22.png}} ==== Correction ==== Exercice 1** 1\. {{:dnb:2020:2020_-_serie_professionnelle_le_manta:10000001000005BD00000456D462F11A.png}} 2\. Une partie de l'énergie reçue est convertie en énergie thermique. Cette énergie thermique n'est pas celle qu'on veut obtenir (on veut récupérer de l'énergie électrique) donc elle est perdue. **Exercice 2** 1\. {{:dnb:2020:2020_-_serie_professionnelle_le_manta:10000001000003C50000025A8A011E57.png}} 2\. L'échantillon A coule car sa masse volumique est supérieure à celle de l'eau salée. L'échantillon B flotte, car sa masse volumique est inférieure à celle de l'eau salée. 3\. Le bateau va récupérer les plastiques qui flottent dans l'eau salée, ceux dont la masse volumique est inférieure à 1 025 kg/m³ : \- Polyéthylène (PEBD et PEBH) \- Polypropylène (PP)