95 min.
Technologie
Troisième
Grâce à une modélisation en 3D, les élèves découvrent et identifient les éléments techniques retenus pour assurer le fonctionnement d’une hydrolienne à membrane en respectant un cahier des charges. Lors d’une phase de design, d’innovation et de créativité, ils réalisent des croquis d’une maquette qui utilise le mouvement ondulatoire de la membrane.
L’élève visualise la modélisation 3D de l’hydrolienne biomimétique et identifie ses différents éléments techniques en réponse au cahier des charges.
Visionnez la modélisation en 3D sur la visionneuse e-drawings (et sur la vidéo). Complétez la nomenclature et les fonctions contraintes (FC) associées dans la fiche « Étude technique d’une hydrolienne à membrane répondant à un besoin ».
Étude technique d’une éolienne à membrane répondant à un besoin
Même si les deux tiers de la Terre sont recouverts par les océans, les énergies marines renouvelables (EMR) ne représentent qu’environ 1% de la production mondiale d’électricité renouvelable. Depuis les années 2000, les technologies progressent et de nombreux projets sont en cours de développement, notamment dans le domaine de l’hydrolien. La plupart des hydroliennes utilisent des turbines en rotation pour générer de l’électricité.
Hydrolienne EEL Energy en 3D [zip – 26.76 MB]
La plupart des hydroliennes utilisent des turbines en rotation pour générer de l’électricité. L’hydrolienne EEL Energy utilise un tout autre concept. Le fonctionnement de cette hydrolienne reproduit par biomimétisme le mouvement ondulatoire de la nageoire caudale de certains mammifères marins. Dans cette vidéo, Astrid Deporte, ingénieure en mécanique, présente les étapes de la démarche de projet jusqu’au prototype.
Mission_ocean_eel_energy-720p.mp4 [mp4 – 127.79 MB]
Ne pas hésiter à utiliser l’ensemble des fonctionnalités de la visionneuse 3D (zoom, rotation, coupe du modèle…).
L’enseignant passe de poste en poste et vérifie la bonne utilisation de la visionneuse ou de l’animation 3D.
Télécharger la modélisation 3D en local et préparer la fiche d’accompagnement de la séance :
« Étude technique d’une éolienne à membrane répondant à un besoin ».
Nomenclature de l’hydrolienne à membrane et fonctions contraintes (FC) associées complétées dans la fiche « Étude technique d’une éolienne à membrane répondant à un besoin ».
Les élèves doivent imaginer des solutions en réponse au besoin « produire de l’énergie sans utiliser une turbine ». Dans le cadre d’un travail collaboratif, ils réalisent des croquis qui matérialisent leurs idées en intégrant une dimension design. Ils disposent de ressources inspirantes qui leur permettront de mettre en forme leurs idées créatives.
En mode collaboratif, imaginez une hydrolienne qui n’utilise pas de turbine en rotation. Vous pouvez vous inspirer de l’hydrolienne biomimétique EEL Energy. Vous réaliserez des croquis détaillés permettant de mettre en avant vos idées. Posez-vous la question : « mais comment est-ce possible ? »
Recherche de solutions
N’essayez pas de réaliser un dessin abouti, mais crayonnez et laissez libre cours à votre imagination.
L’enseignant passe de groupe en groupe. Il aide les élèves à mettre en forme leurs idées en intégrant la dimension design.
Pour les inspirer, il peut leur proposer les vidéos de la simulation 3D de l’hydrolienne à membrane et d’une simulation sur une maquette en papier.
Mission_ocean_hydrolienne_membrane_ondulante-720p.mp4 [mp4 – 25.92 MB]
Comment produire de l’énergie électrique en s’inspirant du mouvement ondulatoire des poissons et des mammifères marins ? Cette courte vidéo met en scène une expérience qui vous permettra de comprendre et de répondre très facilement à cette question !
mission_ocean_comme_poisson_dans_eau-720p.mp4 [mp4 – 41.99 MB]
Mettre à disposition du matériel (feuilles, crayons…).
Croquis proposant des solutions innovantes en intégrant la dimension design.
Les élèves présentent leurs croquis d’hydroliennes permettant de produire de l’énergie sans avoir recours à une turbine en rotation. Ils utilisent des supports numériques de présentation adaptés (diaporama).
Dans votre groupe de travail, désignez des porte-paroles. À l’aide du diaporama, présentez à l’oral au reste de la classe vos créations et croquis.
Regardez l’auditoire, appuyez-vous sur votre support numérique et expliquez le concept de vos planches de design.
Le professeur anime le débat et projette les diapositives sur grand écran.
Connaissance de la terminologie technique permettant d’analyser la structure d’une hydrolienne à membrane imaginée par l’entreprise EEL pour répondre à un besoin.
Comment produire de l’énergie électrique sans utiliser une turbine ?
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