Les combustibles fossiles
start
Les combustibles fossiles
"Les combustibles fossiles proviennent de l'accumulation et de la transformation de la matière organique ."
On propose dans cette activité de mettre en évidence l'affirmation précédente, et de comprendre les étapes nécessaires à la formation de ces énergies fossiles.
Sommaire
Les énergies fossiles proviennent de la matière organique
01
La formation de combustibles fossiles
02
Exemples de deux périodes de forte production de combustibles fossiles
03
Les combustibles fossiles sont constitués de mat. orga.
- Présence de molécules caractéristiques des végétaux (ex : cellulose des parois végétales, pigment proche de la chlorophylle)
- Présence de végétaux fossiles dans les bancs de charbon
Tige de sauge observée au MO (Gx40). La coloration rose reflète la présence de cellulose, et la couleur verte la présence de lignine.
Grain de pollen observé au MO (Gx400) dans des lames de charbon, datant du Jurassique inférieur
Sommaire
Les énergies fossiles proviennent de la matière organique
01
La formation de combustibles fossiles
02
Exemples de deux périodes de forte production de combustibles fossiles
03
Consigne
Grâce aux informations suivantes sur la formation des combustibles fossiles, veuillez compléter le schéma distribué.
La préservation des végétaux
La matière organique végétale produite, finira par mourir. Il y a alors deux possibilités :
- Cette mat. orga. est décomposée par des organismes décomposeurs (bactéries, champignons, animaux...) en présence d'O2.
- Cette mat. orga. n'est pas décomposée quand il n'y a pas / peu d'O2.
- Forte productivité primaire : production > décomposition, donc une partie de la mat. orga. s'accumule.
- Végétaux enfouis sous des sédiments fins : pas d'O2 à plusieurs mètres de profondeur, ce qui favorise la préservation de ces derniers.
Des végétaux aux kérogènes
La matière organique végétale enfouie va ainsi être dispersée dans des roches : on parle alors de kérogène. Ensuite, au cours de l'enfouissement, l'augmentation de température entraîne une maturation des kérogènes qui consiste en un craquage thermique, aucours duquel les grandes molécules organiques sont coupées en molécules plus petites.
L'origine de la matière organique
La matière organique formée par les organismes terrestres mène à la formation de charbon.
La matière organique formée par les organismes aquatiques lacustres mène à la formation de pétrole.
La matière organique formée par les organismes aquatiques marins mène à la formation de pétrole.
Charbon & Pétrole
PETROLE
CHARBON
La lignée des charbons
Au cours de l'enfouissement, le craquage thermique se fait progressivement et entraîne la formation de différentes roches carbonées. Les atomes d'oxygène et d'hydrogène sont progressivement éliminés, autrement dit la roche s'enrichit fortement en carbone. La combustion de ces roches libère donc une énergie considérable, qui sera transformée en autre forme d'énergie exploitable par l'Homme.
La lignée des charbons
Sommaire
Les énergies fossiles proviennent de la matière organique
01
La formation de combustibles fossiles
02
Exemples de deux périodes de forte production de combustibles fossiles
03
Le Carbonifère et le Crétacé : deux périodes clés pour comprendre la formation des énergies fossiles
Crétacé (145 à 65 Ma)
Carbonifère (360 à 310 Ma)
+infos
+infos
La végétation du Carbonifère
La végétation du Carbonifère
Empreinte de fougère dans un schiste houiller du Carbonifère
Grâce à différents fossiles, on a pu reconstituer les paysages français au Carbonifère
LOREM Ipsum dolor sit amet
Au Carbonifère, la plupart des végétaux actuels n'existaient pas encore, mais on retrouvait cependant une grande diversité de fougères. Il y avait par exemple une quantité importante de des fougères arborescentes, au niveau de la France.
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Une grande production de matière organique
Les végétaux du carbonifère ont stocké beaucoup de carbone
- La France était en position équatoriale, et n'avait pas le même emplacement géographique qu'actuellement.
- Le climat local était donc chaud et humide développement optimal des végétaux photosynthétiques.
La préservation des végétaux
- Au Carbonifère, c'est le moment d'effondrement d'une ancienne chaine de montagne : la chaine hercynienne.
- Cet effondrement entraine la création de bassins sédimentaires, où les végétaux s'accumulent et sont recouverts de sédiments.
La préservation des végétaux
- De plus, au Carbonifère, les champignons capables de dégrader la lignine (composé dans le bois) n'existent pas encore.
Ils n'apparaissent qu'au Trias (-250 à -200 Ma), soit 50 Ma après la fin du Carbonifère.
- Il y a donc une mauvaise décomposition de la matière organique, ce qui favorise sa préservation.
BILAN
Au cours du Carbonifère, l'environnement était propice à la formation de charbons.
Le Carbonifère et le Crétacé : deux périodes clés pour comprendre la formation des énergies fossiles
Crétacé (145 à 65 Ma)
Carbonifère (360 à 310 Ma)
+infos
+infos
La végétaux terrestres au Crétacé
Le Crétacé est une période particulièrement chaude avec un taux de CO2 atmosphérique de 1000 ppm, bien supérieur au taux actuel de 400 ppm. Cette forte concentration de CO2 atmosphérique permet une photosynhtèse efficace, ce qui explique l'abondance des végétaux terrestres et océaniques.
Quel est le lien entre CO2 et température ?
Le crétacé, une période chaude...
- Rouge : évolution de la température
- Vert : évolution de la concentration atmosphérique en CH4
- Bleu : évolution de la concentration atmosphérique en CO2
Reconstituion d'un paysage continental du Crétacé
Reconstituion d'un paysage océanique du Crétacé
La préservation des végétaux
Les végétaux marins (algues et phytoplancton) sont particulièrement bien préservés à cette époque pour différentes raisons :
- Le nord de l'Océan Atlantique n'est pas encore ouvert, ce qui engendre une mauvaise circulation des masses d'eau. Le fond de l'océan est donc assez mal oxygéné.
- Les côtes de l'Atlantique sud sont en subsidence (= enfouissement). Ainsi, les végétaux morts sont très vite recouverts par des sédiments et sont préservés de la décomposition.
1 baril = 159 litres
La formation du pétrole
La matière organique végétale enfouie au niveau des océans va ainsi être dispersée dans des roches sédimentaires. Ensuite, au cours de l'enfouissement, le craquage thermique permet la formation de combustibles fossiles. On rapelle que lorsque les végétaux sont d'origine aquatiques (marine ou lacustre), ils forment principalement du pétrole.
Les étapes de formation du pétrole
Infos sur le craquage thermique du kérogène d'origine aquatique : Au cours de l'enfouissement, le craquage thermique consiste à cliver les grandes molécules sont coupées en molécules plus petites et peuvent ainsi former de l'huile = pétrole (entre 60°C et 110°C). Si l'enfouissement se poursuit, l'huile et le reste de la matière organique est encore craqué en molécules plus petites et ainsi former du gaz.
La migration du pétrole
De plus, pour être exploités, le pétrole et le gaz doivent subir une étape supplémentaire : la migration.
- Pétorole et gaz sont formés dans une roche-mère.
- Etant des fluides, ils sont moins denses que les roches aux alentours et remontent vers la surface (poussée d'Archimède).
- Cependant, ils peuvent être bloqués par une roche couverture imperméable. Ils restent alors dans une roche réservoir.
Roche mère + Roche réservoir + Roche couverture = SYSTEME PETROLIER
L'extraction du pétrole dans la roche réservoir
L'extraction du pétrole dans la roche réservoir
Historique
+infos
Début de "la ruée vers l'or noir".Naissance de l'industrie pétrolière aux Etats-Unis.
1850
Modernisation de l'industrie pétrolière, qui s'étend dans le monde entier. (La famille Rothschild lance la production pétrolière en Russie ; Rockefeller fonde sa célèbre société de raffinage.)
1870
Amélioration des techniques de prospection et d'extraction du pétrole dans différents pays du monde. Le pétrole devient alors la principale ressource énergétique.
1930
Première crise pétrolière, où le prix du pétrole est multiplié par 4.
1973
Carte des principales ressources mondiales en pétrole
12%
6 %
4%
18 %
4%
13%
Pourcentage de la ressource au niveau mondial.
3 %
1 baril = 159 litres
En 2022, on comptait 97 300 barils de pétrole utilisés par jour dans le monde ! (Source : Planete-energies.com
Les utilisations du pétrole
Le pétrole est utilisé pour plusieurs usages de la vie quotidienne.
Sport
Chauffage
Plastique
Essence
Kérosène
Consigne
Grâce aux informations que vous venez de lire sur la formation du pétrole au Crétacé et son exploitation actuelle, veuillez compléter le texte à trous distribué.
Conclusion
A partir de vos connaissances et des données disponibles, veuillez finalement compléter le tableau comparatif entre les deux ressources :
Combustibles fossiles 1ères
Ingrid Bodas
Created on January 27, 2022
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Les combustibles fossiles
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Les combustibles fossiles
"Les combustibles fossiles proviennent de l'accumulation et de la transformation de la matière organique ."
On propose dans cette activité de mettre en évidence l'affirmation précédente, et de comprendre les étapes nécessaires à la formation de ces énergies fossiles.
Sommaire
Les énergies fossiles proviennent de la matière organique
01
La formation de combustibles fossiles
02
Exemples de deux périodes de forte production de combustibles fossiles
03
Les combustibles fossiles sont constitués de mat. orga.
Tige de sauge observée au MO (Gx40). La coloration rose reflète la présence de cellulose, et la couleur verte la présence de lignine.
Grain de pollen observé au MO (Gx400) dans des lames de charbon, datant du Jurassique inférieur
Sommaire
Les énergies fossiles proviennent de la matière organique
01
La formation de combustibles fossiles
02
Exemples de deux périodes de forte production de combustibles fossiles
03
Consigne
Grâce aux informations suivantes sur la formation des combustibles fossiles, veuillez compléter le schéma distribué.
La préservation des végétaux
La matière organique végétale produite, finira par mourir. Il y a alors deux possibilités :
Des végétaux aux kérogènes
La matière organique végétale enfouie va ainsi être dispersée dans des roches : on parle alors de kérogène. Ensuite, au cours de l'enfouissement, l'augmentation de température entraîne une maturation des kérogènes qui consiste en un craquage thermique, aucours duquel les grandes molécules organiques sont coupées en molécules plus petites.
L'origine de la matière organique
La matière organique formée par les organismes terrestres mène à la formation de charbon.
La matière organique formée par les organismes aquatiques lacustres mène à la formation de pétrole.
La matière organique formée par les organismes aquatiques marins mène à la formation de pétrole.
Charbon & Pétrole
PETROLE
CHARBON
La lignée des charbons
Au cours de l'enfouissement, le craquage thermique se fait progressivement et entraîne la formation de différentes roches carbonées. Les atomes d'oxygène et d'hydrogène sont progressivement éliminés, autrement dit la roche s'enrichit fortement en carbone. La combustion de ces roches libère donc une énergie considérable, qui sera transformée en autre forme d'énergie exploitable par l'Homme.
La lignée des charbons
Sommaire
Les énergies fossiles proviennent de la matière organique
01
La formation de combustibles fossiles
02
Exemples de deux périodes de forte production de combustibles fossiles
03
Le Carbonifère et le Crétacé : deux périodes clés pour comprendre la formation des énergies fossiles
Crétacé (145 à 65 Ma)
Carbonifère (360 à 310 Ma)
+infos
+infos
La végétation du Carbonifère
La végétation du Carbonifère
Empreinte de fougère dans un schiste houiller du Carbonifère
Grâce à différents fossiles, on a pu reconstituer les paysages français au Carbonifère
LOREM Ipsum dolor sit amet
Au Carbonifère, la plupart des végétaux actuels n'existaient pas encore, mais on retrouvait cependant une grande diversité de fougères. Il y avait par exemple une quantité importante de des fougères arborescentes, au niveau de la France.
Une grande production de matière organique
Les végétaux du carbonifère ont stocké beaucoup de carbone
La préservation des végétaux
La préservation des végétaux
- De plus, au Carbonifère, les champignons capables de dégrader la lignine (composé dans le bois) n'existent pas encore.
Ils n'apparaissent qu'au Trias (-250 à -200 Ma), soit 50 Ma après la fin du Carbonifère.BILAN
Au cours du Carbonifère, l'environnement était propice à la formation de charbons.
Le Carbonifère et le Crétacé : deux périodes clés pour comprendre la formation des énergies fossiles
Crétacé (145 à 65 Ma)
Carbonifère (360 à 310 Ma)
+infos
+infos
La végétaux terrestres au Crétacé
Le Crétacé est une période particulièrement chaude avec un taux de CO2 atmosphérique de 1000 ppm, bien supérieur au taux actuel de 400 ppm. Cette forte concentration de CO2 atmosphérique permet une photosynhtèse efficace, ce qui explique l'abondance des végétaux terrestres et océaniques.
Quel est le lien entre CO2 et température ?
Le crétacé, une période chaude...
Reconstituion d'un paysage continental du Crétacé
Reconstituion d'un paysage océanique du Crétacé
La préservation des végétaux
Les végétaux marins (algues et phytoplancton) sont particulièrement bien préservés à cette époque pour différentes raisons :
1 baril = 159 litres
La formation du pétrole
La matière organique végétale enfouie au niveau des océans va ainsi être dispersée dans des roches sédimentaires. Ensuite, au cours de l'enfouissement, le craquage thermique permet la formation de combustibles fossiles. On rapelle que lorsque les végétaux sont d'origine aquatiques (marine ou lacustre), ils forment principalement du pétrole.
Les étapes de formation du pétrole
Infos sur le craquage thermique du kérogène d'origine aquatique : Au cours de l'enfouissement, le craquage thermique consiste à cliver les grandes molécules sont coupées en molécules plus petites et peuvent ainsi former de l'huile = pétrole (entre 60°C et 110°C). Si l'enfouissement se poursuit, l'huile et le reste de la matière organique est encore craqué en molécules plus petites et ainsi former du gaz.
La migration du pétrole
De plus, pour être exploités, le pétrole et le gaz doivent subir une étape supplémentaire : la migration.
Roche mère + Roche réservoir + Roche couverture = SYSTEME PETROLIER
L'extraction du pétrole dans la roche réservoir
L'extraction du pétrole dans la roche réservoir
Historique
+infos
Début de "la ruée vers l'or noir".Naissance de l'industrie pétrolière aux Etats-Unis.
1850
Modernisation de l'industrie pétrolière, qui s'étend dans le monde entier. (La famille Rothschild lance la production pétrolière en Russie ; Rockefeller fonde sa célèbre société de raffinage.)
1870
Amélioration des techniques de prospection et d'extraction du pétrole dans différents pays du monde. Le pétrole devient alors la principale ressource énergétique.
1930
Première crise pétrolière, où le prix du pétrole est multiplié par 4.
1973
Carte des principales ressources mondiales en pétrole
12%
6 %
4%
18 %
4%
13%
Pourcentage de la ressource au niveau mondial.
3 %
1 baril = 159 litres
En 2022, on comptait 97 300 barils de pétrole utilisés par jour dans le monde ! (Source : Planete-energies.com
Les utilisations du pétrole
Le pétrole est utilisé pour plusieurs usages de la vie quotidienne.
Sport
Chauffage
Plastique
Essence
Kérosène
Consigne
Grâce aux informations que vous venez de lire sur la formation du pétrole au Crétacé et son exploitation actuelle, veuillez compléter le texte à trous distribué.
Conclusion
A partir de vos connaissances et des données disponibles, veuillez finalement compléter le tableau comparatif entre les deux ressources :