Site réalisé par Nesrine, Juliette, Joanna et Clément avec l'aide de Mme Lagarde

Collège des Petits Ponts - Clamart - 2019

Dans le cadre du concours organisé par le Département des Hauts-de-Seine : Rob'Hauts-de-Seine

Les Petits Ponts y croient !

La pile électrique est un système qui convertit l’énergie chimique en énergie électrique. La pile n’est utilisable qu’une seule fois, elle n’est pas rechargeable. Les piles rechargeable sont couramment appeler batterie.

La pile électrique a été inventée en 1800 par Alessandro Volta, il réussit à produire de l’électricité en empilant des disques de cuivre, de zinc et de séparé par des cartons imbibés de saumure (de sel). Une réaction chimique se produisit ce qui forma de l’énergie électrique : cela est le dispositif de la pile volta. Les piles se sont améliorées, des produits de plus en plus performants ont été inventés comme les batteries.

La batterie qu’on utilise pour faire fonctionner notre robot est composé de polymère de lithium. Le lithium est un élément chimique de symbole Li. Il se présente sous forme de métal gris. C’est actuellement le métal le plus utilisé dans les batteries d’aujourd’hui.

Les avantages de la batterie au lithium sont les suivants :

- Des capacités de stockage en constante amélioration.

- Elles sont petites et légères et petites ce qui présente un avantage avec la miniaturisation de certains objets.

Les inconvénients sont les suivants :

- la fabrication des batteries est coûteuse : 40% de plus chers que les batteries au nickel ou au cadnium. Pourtant c’est la technologie la plus demandée.

- le lithium est un métal rare avec de fortes demandes de lithium rien ne dit que les quantités de lithium seront suffisantes pour les années a venir : Les lithium est une énergie non-renouvlables (fossiles).

Les inconvénients sont que les piles sont jetées dans la nature et ils polluent la nature , il y a une pile sur dix qui est recyclée.Les autre piles sont brûlées qui fait que ça pollue la nature.Un jour nous pourrons plus fabriquer des piles car la plupart des composants des piles sont des sources d’énergie non renouvelable comme l’ essence .Pour les voitures électriques la demande de lithium serait multipliée par trente, celle de cobalt par vingt et il n’y a plus assez de mines pour répondre à la demande.Ne peut pas être stocké dans un état déchargé. L'emballement thermique peut se produire avec le remplissage inexact. Utilisation faible de limites — de densité d'poids-à-énergie de basse densité d'énergie aux applications stationnaires et roulées. Dans l'environnement peu amical — l'électrolyte et la teneur en plomb peuvent endommager environnemental.

SLA (Acide Scellé de plomb)

Les avantages sont :

ça ne coûte pas cher à produire et à la vente. Elles sont performantes.

Si le SLA est bien utilisé, il dure longtemps et donne un service sûr.

Et les batteries n’ont pas besoin d’entretien,pas de mémoire,aucun électrolyte à remplir.

Nous aurions pu envisager d’utiliser des sources d’énergies renouvelables et non polluantes (l’énergie utilisé pour le robot est chimique puisque la pile contient des substances chimiques comme le lithium qui en plus est difficilement recyclable) comme par exemple

• L’énergie lumineuse : stocker l’énergie du soleil dans des panneaux photovoltaïques et alimenter l’ensemble du robot avec cette source d’énergie renouvelable et moins polluant

• L’énergie cinétique : exploiter de l’énergie cinétique à partir de petites éoliennes accroché au robot, lui permettant d’être autonome et donc la suppression du besoin d’être chargé à la prise a lieu

Ces deux solutions pourrait mieux respecter l’environnement et moins polluer notre planète, alors qu’utiliser des batteries et des piles polluent parce que ces derniers contiennent des substances néfastes pour les espèces vivantes sur la Terre

Dans le robot on pourrait ajouter un panneau solaire qui alimenterait le robot grâce à l’ énergie lumineuse et thermique qui provient de la source d’énergie renouvelable qui est le soleil. En haut du robot ou une petite éolienne qui marche à l’énergie cinétique, ou peut-être un hamster dans le robot qui tournerait dans une roue qui rechargerait la batterie du robot grâce a l’énergie cinétique

Grâce à ces énergies renouvelables il y en aura en quantité quasi infinie et cela ne pollue pas la Terre et ne crée pas de pollution.

EXPERIENCE 1 : Production de courant grâce à l'électromagnétisme

Pour obtenir une intensité, il faut une bobine de cuivre, un aimant, un multimètre (ampèremètre) et

2 fils électriques.

Il faut brancher les fils électriques aux bornes mA et COM.

Ensuite, il faut mettre sur le calibre mA pour mesurer l’intensité.

Avec l’aimant, on remarque que quand il reste immobile, rien ne se passe, alors que quand on le bouge, l’intensité augmente.

OU

On arrive à avoir une Intensité électrique grâce à un Ampèremètre en bougeant l’aimant a l’intérieure de la bobine de cuivre. Lorsque l’on ne bouge plus l’aimant, il n’y a plus d’Intensité électrique.

OU

On remarque que lorsqu’un aimant et proche d’une bobine de cuivre l’intensité électrique se modifie, a l’inverse quand l’aimant reste immobile sur la bobine ou les alentours l’intensité ne se modifie pas.

EXPERIENCE 2 : La dynamo

J’ai branché deux fils sur une dynamo relié à une lampe je remarque que quand je bouge l’aimant de la dynamo la lampe s’allume car les fait qu’un aimant et du cuivre sont proche fabrique de l’électricité

Il faut une dynamo, une DEL, 2 fils électriques, et 4 pinces.

Il faut brancher 2 pinces sur la dynamo, puis 2 autres sur la DEL.

Ensuite, il faut ajouter les 2 fils en les branchant aux 4 pinces.

On remarque que quand on tourne rapidement le galet de la dynamo, la DEL s’allume.

Grâce au à l‘aimant et à la bobine de cuivre en mouvement à l’intérieur de la dynamo.

De quoi est composé une dynamo?

Une dynamo est composée d’une bobine de cuivre, d’un galet, de fer doux, et d’un aimant.

OU

Pour allumer la DEL branchée à la Dynamo il faut tourner vite le galet au bout de la Dynamo. La dynamo est composée d’un aimant et d’une bobine de cuivre à l’intérieure de l’objet.

Nous avons fait nous-mêmes nos GIFS !

Le PLA, ou acide polylactique, est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l’emballage alimentaire. Il est fabriqué à base de ressources naturelles renouvelables comme le maïs, la betterave…

C’est une matière première 100 % renouvelable annuellement. Il a été commercialisé par NatureWorks pour remplacer le plastique.

Il se fabrique grâce à la fermentation de dextrose, un sucre végétal élémentaire, sous l’action de bactéries synthétisant l’acide lactique. L’acide lactique est ensuite distillé et polymérisé par un nouveau procédé de fermentation en PLA. Les plantes ressources sont principalement celles riches en sucre.

Les avantages du PLA :

- résistance mécanique

- rigidité

- tenue dans le temps

- non absorption d’eau

- tenue en température

- tenue aux UV

- capacité à être imprimé

Les inconvénients du PLA :

- il coûte cher

- il y a peu de producteur pour l’instant

- il n’est pas facile à faire

Il existe quatre types de PVC :

- le PVC rigide qui sert dans la fabriquation de fenêtres et des canalisations des maisons

- le PVC expansé qui sert dans la fabriquation d’enseignes

- le PVC souple qui sert à fabriquer certains revêtements de sol

- les films de PVC qui sont utilisés dans les marquages publicitaires

Le PVC, ou polychlore de vinyle, est un matériau qui est actuellement beaucoup utilisé malgré ses grands inconvénients environnementaux :

- le PVC est fabriqué à base de chlore donc il est très polluant

- la combustion du PVC entraîne la formation de dioxines, la substance chimique synthétique la plus nocive pour l’être humain et l’environnement qui soit connue.