Bonjour,
Je suis en première ES et j'ai un devoir sur la séquence du défi énergétique que je trouve assez compliqué... Pouvez-vous m'aider à le comprendre svp ?
J'ai mis en italique ce que j'ai répondu, pouvez vous me dire si c'est correct, sinon m'expliquer mes erreurs ?

Exercice :
(Il faut répondre aux questions après chaque paragraphe correspondant)


La combustion de l'essence dans l'air fournit de l'énergie. Mais cette combustion provoque un dégagement de dioxyde de carbone qui est un gaz à effet de serre.
La réaction du dihydrogène (H2) avec le dioxygène (O2) fournit aussi de l'énergie, mais cette combustion ne donne pas de dioxyde de carbone.

Question 1 :
a) Qu'appelle-t-on gaz à effet de serre ? Les gaz à effet de serre sont des gaz néfastes pour l'atmosphère à trop grande quantité. Ils sont à l'origine du réchauffement climatique
b) Quel produit de réaction fournit la combustion du dihydrogène dans le dioxygène ? Écrire l'équation de cette réaction. De l'eau est fournit par cette combustion. L'équation : 2H2 + 02 → H20



Cette réaction peut être réalisée en faisant brûler directement le dihydrogène dans le dioxygène, l'énergie est alors libérée par la réaction sous forme de chaleur. Mais on peut également faire réagir le dihydrogène avec le dioxygène dans une pile à combustible. Il y a alors passage du courant dans le circuit d'utilisation connecté aux deux électrodes et une partie de l'énergie dégagée par la réaction chimique est transformée en énergie électrique. Le dioxygène étant abondant dans l'air, on dispose ainsi, avec un réservoir de dihydrogène, d'une source d'énergie propre.

Question 2 :
a) On a représenté ci-contre le schéma de fonctionnement d'une pile à combustible. On indique ci-dessous les réactions qui se produisent à l'anode et à la cathode d'une telle pile :
Réaction à l'anode : H2 → 2H+ + 2e-
Réaction à la cathode : O2 + 4H+ + 4e- → 2H20

En déduire les polarités de la pile. Je ne sais pas ce que sont les polarités...
b) Dans les réactions écrites ci-dessus, deux électrons sont libérés à l'anode alors que quatre électrons sont captés à la cathode. Que répondriez vous à quelqu'un qui vous demanderait d'où viennent les deux électrons en trop ?


Malheureusement, le dihydrogène n'existe pas à l'état naturel. On peut le fabriquer à partir de l'eau liquide, mais il faut bien reconnaître alors que l'utilisation de dihydrogène «source d'énergie propre» revient bien souvent à déplacer le problème de la pollution sans le supprimer.

Question 3 :
a) Indiquer comment on produit industriellement du dihydrogène à partir de l'eau liquide. On peut produire du dihydrogène avec des hydrocarbures ou des électrolytes.
b) Expliquer pourquoi on peut dire bien souvent qu'on a simplement déplacé le problème de la pollution sans le supprimer quand on utilise du dihydrogène comme source d'énergie propre. Car il faut produire l'hydrogène.


La meilleure solution est d'utiliser des panneaux solaires photovoltaïques placés sur le toit des habitations. L'énergie solaire est alors transformée en énergie électrique, ce qui permet de décomposer l'eau en dihydrogène et dioxygène. Le dihydrogène doit ensuite être stocké pour permettre de faire fonctionner les appareils électroménagers même lorsque
l'ensoleillement a disparu. Le dihydrogène obtenu peut également être utilisé pour faire fonctionner des véhicules. Mais ce stockage du dihydrogène pose problème puisque il est
gazeux à température ambiante et ne se liquéfie qu'à - 253°C. Toutefois, il peut être stocké sous forme de composés métalliques solides appelés hydrures. Pour assurer les besoins
d'une famille européenne (hors chauffage) pendant une semaine, il faudrait stocker trois ou quatre kilogrammes de dihydrogène.

Question 4 :
a) Pourquoi le stockage d'un gaz est-il plus problématique que celui d'un liquide comme l'essence ? Car il ne se liquéfie qu'à -253°C.
b) Sachant que la combustion d'un kilogramme de dihydrogène libère une énergie de 120 MJ dont environ la moitié peut être convertie en électricité dans une pile à combustible, quelle masse de dihydrogène faut-il stocker pour assurer une semaine de consommation pour une famille française si on admet que l'énergie dépensée (hors chauffage) vaut en moyenne 3000 kilowattheures par an ?


Voilà j'ai vraiment besoin d'aide, merci